Determination of Morpholine in Linezolid by Ion Chromatography

Význam tématu

Morfolin je heterocyklická amin-ether sloučenina široce používaná jako meziprodukt při syntéze léčiv, včetně oxazolidinonového antibiotika linezolidu. Přítomnost morfolinu jako nečistoty v konečném farmaceutickém produktu může ovlivnit jeho účinnost a bezpečnost, a proto je nutné její spolehlivé sledování a kvantifikace na nízké mikrogramové úrovni.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout citlivou a selektivní metodu pro stanovení stopových koncentrací morfolinu (řádově jednotky µg/L) v matrici linezolidu pomocí potlačené iontové chromatografie (IC) s generátorem eluentu (RFIC™) a detekcí potlačené vodivosti. Studie se zabývá optimalizací rozpuštění vzorku, eliminací matrice, separací a validací metody podle potřeb farmaceutické kontroly kvality.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda využívá izokratickou separaci na soupravě kationtoměnných kolon IonPac CG19 (ochranná) a CS19 (analyzační) s eluentem 7,5 mM methansulfonové kyseliny (MSA) generovaným modul EGC 500 v systému Dionex ICS-5000+. Vzorek linezolidu (0,1 mg/mL) byl připraven v 10% vodno-metanolovém ředidle a před analýzou se aplikovala in-line matrix eliminace: morfolin byl koncentrován na ultranízkotlaké kolonce IonPac TCC-ULP1 a nežádoucí linezolid odplaven vodou.

Seznam použité instrumentace:

• Dionex ICS-5000+ s modulem SP, EG a DC a autosamplerem AS-AP v režimu Push Concentrate
• Eluentový generátor EGC 500 MSA a kontinuálně regenerovaná kationtová past CR-CTC 500
• Kolonky: IonPac CG19 Guard (2×50 mm), CS19 Analytical (2×250 mm), TCC-ULP1 koncentrátor (5×23 mm)
• Potlačená vodivost s Dionex CSRS 300 v recyklaci při 7 mA
• Software Chromeleon 7.1

Hlavní výsledky a diskuse

Příprava vzorků v 10% metanolu výrazně urychlila rozpustnost linezolidu. In-line matrix eliminace zabránila retenci linezolidu na kolonách, která při vyšší koncentraci MSA vykazovala mírné eluce širokého píku. Metoda dosáhla separace morfolinu a běžných kationtů (Na+, NH4+, K+, Mg2+, Ca2+) do 15 minut bez použití organického rozpouštědla v elučním roztoku.
Kalibrace v rozmezí 5–200 µg/L byla lineární (r2>0,999). Meze detekce (LOD = 0,86 µg/L) a kvantifikace (LOQ = 2,9 µg/L) umožňují splnit limity USP pro nečistoty linezolidu (<0,08%). Recovery při intraday testech (10–30 µg/L) byly 98,8–101 %, mezi-denní 99,9–103 %. Precision (RSD) retence a plochy píku morfolinu byla <0,1 % a <1,6 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Velmi nízké meze detekce morfolinu na úrovni sub-µg/L
• Vysoká selectivita separace na CS19 bez interferencí
• Minimalizace předúprav vzorku díky in-line matrix eliminaci
• Plná automatizace RFIC systému zvyšuje reprodukovatelnost a produktivitu

Budoucí trendy a možnosti využití

• Využití obdobných přístupů pro stanovení dalších aminových nečistot
• Integrace s hmotnostní detekcí pro rozšíření selektivity
• Adaptace metody na rychlé screeningy ve výrobní kontrole
• Vývoj online monitorování během syntézy

Závěr

Předložená IC metoda s potlačenou vodivostí a in-line matrix eliminací prokázala vysokou citlivost, přesnost a robustnost pro stanovení morfolinu v linezolidu. Automatizovaný RFIC systém s generátorem eluentu a potlačovačem zajišťuje jednoduchou obsluhu a dlouhodobou stabilitu metody, splňující farmaceutické požadavky na kontrolu nečistot.

Reference

1. Yang Q, Ulysse LG, McLaws MD et al. Org Process Res Dev. 2012;16:499–506.
2. Goralski CT, Hasha DL, Singaram B, Steiner D. Org Process Res Dev. 2007;11:776–779.
3. Bhattarai D et al. Chem Biol Drug Des. 2012;80:388–397.
4. Yan S, Miller MJ, Wencewicz TA, Möllmann U. Bioorg Med Chem Lett. 2010;20:1302–1305.
5. Turkmen H et al. Bioorg Med Chem Lett. 2005;15:367–372.
6. Sangthong S et al. Bioorg Med Chem Lett. 2011;21:4813–4818.
7. Kovács Z, Hosztafi S, Noszál B. Anal Bioanal Chem. 2006;386:1709–1716.
8. Pacorel B et al. J Med Chem. 2010;53:633–640.
9. Ramgren SD, Silberstein AL, Yang Y, Garg NK. Angew Chem Int Ed. 2011;50:2171–2173.
10. Thanusu J, Kanagarajan V, Gopalakrishnan MS. J Enzyme Inhib Med Chem. 2010;25:756–764.
11. Pearlman BA. US Patent 6,362,334. 2002.
12. Michalska K et al. Bioorg Med Chem. 2013;21:577–591.
13. FDA. Postmarket Drug Safety Information. 2013.
14. Kawy MA, Weshahy SA, Shokry DS. Aust J Basic Appl Sci. 2012;6:767–778.
15. Takhi M et al. Bioorg Med Chem Lett. 2006;16:2391–2395.
16. Plock N. Ph.D. Thesis, Univ. Halle-Wittenberg. 2007.
17. FDA. Preclinical Summary. 2000.
18. USP Pending Monograph Draft for Linezolid. 2013.