IC Assay for Lithium, Sodium, and Calcium in Lithium Carbonate

Význam tématu

Lithium karbonát je klíčovou léčivou látkou pro stabilizaci nálad u bipolární poruchy, přičemž čistota přípravku je kritická pro bezpečnost a účinnost léčby. Kationtické nečistoty sodíku a vápníku musejí být sledovány v souladu s monografií USP, avšak tradiční postupy (titrační a plamenofotometrické) jsou zdlouhavé, náročné na činidla a ne vždy reprodukovatelné. Moderní iontová chromatografie (IC) nabízí rychlé, simultánní a méně nebezpečné řešení.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout a validovat IC metodu pro souběžné stanovení lithia, sodíku a vápníku v lithium karbonátu, která splňuje požadavky USP General Chapter <1225>. Metoda využívá Reagent-Free™ IC systém, potlačenou vodivostní detekci a elektrolyticky generovaný methansulfonátový (MSA) eluent.

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific Dionex ICS-5000 HPIC systém (SP pumpa, EG eluentní generator, DC detektor) s Chromeleon 7.2.
• Dionex AS-AP autosampler se stříkačkou 250 µL a 1200 µL buffer line.
• Dionex IonPac CG16 guard column (3×50 mm) a IonPac CS16 analytická kolona (3×250 mm).
• Dionex EGC III MSA Eluent Generator Cartridge a Dionex CR-CTC II trap kolona pro čištění elučního roztoku.
• Dionex CERS 500 (2 mm) potlačený suppressor v recycle režimu (85 mA).

Použitá metodika

• Eluent: gradient MSA 8 mM (0–15 min) → 67 mM (15–20 min) → 8 mM (20–25 min), tok 0,43 mL/min, teplota 40 °C.
• Detekce potlačenou vodivostí, pozadí ~0,3 µS, šum ~0,4 nS/min.
• Příprava standardů: 1000 mg/L zásobní roztoky lithia, sodíku, vápníku; pracovní ředění den analýzy.
• Příprava vzorku: 20× ředění pro 50 mg/L lithia, doplnění sodíku (0,26 mg/L) a vápníku (0,40 mg/L) podle USP mezí.
• Validace podle USP <1225>: linearita, LOD/LOQ, přesnost, robustnost.

Hlavní výsledky a diskuse

• Separace lithia, sodíku a vápníku proběhla během 25 minut bez ovlivnění ostatními kationty.
• Lineární kalibrace: lithium 2,5–150 mg/L (r2=1,000), sodík a vápník 0,05–5 mg/L (r2 ≥0,9997).
• Detekční limity (LOD): lithium 0,27 µg/L, sodík 1,1 µg/L, vápník 7,4 µg/L; LOQ: 0,9 / 3,6 / 25 µg/L.
• Přesnost a opakovatelnost: RSD retenčního času <0,02 %, RSD plochy 0,36–1,04 %.
• Recoveries: lithium 100–102 %, sodík 87,8–90,2 %, vápník 97,7–103 % při spikování na úrovni 50–150 %.
• Robustnost: malé změny průtoku, teploty a koncentrace eluentu (±10 %) nemají významný vliv na RT, asymetrii ani rozlišení (sodík/lithium ~7–8, vápník/magnesium ~3–4).

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a simultánní analýza tří klíčových kationtů v jednom běhu.
• Eliminace nebezpečných činidel a zjednodušení provozu díky Reagent-Free™ IC.
• Vysoká reprodukovatelnost a shoda s požadavky USP pro kontrolu kvality léčiv.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace dalších farmaceuticky relevantních kationtů a přechod na plně automatizované systémy.
• Rozšíření na další solné či biologické matice a propojení s hmotnostní spektrometrií pro více parametrů.
• Další modernizace monografií a využití on-line generace elučních činidel pro vyšší udržitelnost.

Závěr

Navržená IC metoda s elektrolyticky generovaným MSA eluentem a potlačenou vodivostní detekcí byla úspěšně validována podle USP <1225>. Nabízí rychlou, robustní a environmentálně šetrnou alternativu k dílčím USP postupům pro stanovení lithia, sodíku a vápníku v lithium karbonátu.

Reference

• Choi SJ, Derman RM, Lee KS. Bipolar Affective Disorder, Lithium Carbonate and Ca++ ATPase. J. Affect. Disord. 1981;3:77–79.
• Alessi N, Naylor MW, Ghaziuddin M, Zubieta JK. Update on Lithium Carbonate Therapy in Children and Adolescents. J. Am. Acad. Child Adolesc. Psychiatry. 1994;33:291–304.
• Lithium Carbonate. United States Pharmacopeial Convention. USP36–NF31; 2013:4130.
• United States Pharmacopeial Convention. USP Seeks Submission of Proposals for Monograph Modernization. 2014.
• Fritz JS, Gjerde DT, Becker RM. Cation Chromatography with a Conductivity Detector. Anal. Chem. 1980;52:1519–1522.
• Validation of Compendial Methods, General Chapter <1225>. USP36–NF31; 2013:983.
• Physical Tests, <621> Chromatography. USP36–NF21; 2013:268.