Determination of gentamicin and related impurities in gentamicin sulfate

Význam tématu

Aminoglykosidová antibiotika jako gentamicin jsou klíčová pro léčbu závažných infekcí vyvolaných gramnegativními bakteriemi. Díky úzkému terapeutickému oknu a riziku nefrotoxicity a ototoxicity je zásadní přesné stanovení hlavních složek gentamicinu a jeho vedlejších nečistot. Validované chromatografické metody zaručují kvalitu a bezpečnost farmaceutických přípravků.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo ověřit a validovat monografickou metodu USP pro stanovení složení a nečistot gentamicin sulfátu s využitím režimu ion‐pair reverzní fáze na Dionex IonPac AmG‐3µm C18 kolonce. Metoda zahrnuje separaci pěti hlavních kongenerů gentamicinu (C1, C1a, C2, C2a, C2b) a vybraných přidružených látek v souladu s požadavky USP a EP.

Použitá metodika a instrumentace

Pro separaci byla použita ion‐pair reverzní fáze s perfluorovanými karboxylovými kyselinami (TFA, PFPA) a kyselým pH 2,6. Post‐column se přidávaly roztoky NaOH pro PAD detekci. Klíčová instrumentace:

• Thermo Scientific Dionex ICS-5000+ HPIC systém
• Dionex IonPac AmG-3µm C18 guard (4×30 mm) a separation (4×150 mm) kolony
• Pulsed amperometric detector (PAD) s 4- potenciálovým vlnovým průběhem
• Pracovní elektroda zlato, referenční Ag/AgCl, post-column NaOH

Hlavní výsledky a diskuse

System suitability:

• Rozlišení C2/C2b = 4,2 (>1,5 USP/EP)
• Rozlišení sisomicin/C1a = 3,75 (>1,2 EP)
• S/N sisomicinu 10 µg/mL = 233 (>20 EP)

Linearita v rozsahu 10–200 µg/mL r2 > 0,997. LOD/LOQ sisomicinu v matrice gentamicinu: 0,173/0,577 µg/mL (173/577 µg/g). Intradenzní přesnost RSD <0,5 %. Dva komerční vzorky: oba splňují USP obsahová kritéria hlavních kongenerů, vzorek #2 vykazuje úhrn nečistot 14,1 % (>10 % limit), vzorek #1 je v normě.
Porovnání waveform: 4-potenciálový průběh minimalizuje opotřebení elektrody a zvyšuje dlouhodobou reprodukovatelnost oproti standardnímu 3-potenciálovému.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda poskytuje spolehlivé, citlivé a bezderivatační stanovení gentamicinu a jeho nečistot v souladu s farmakopejními požadavky. Vhodná pro kontrolu kvality farmaceutických výrobků, výzkum i rutinní QA/QC.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s LC-MS pro potvrzení struktur nečistot
• Vývoj polymerních fází odolnějších proti extrémním elučním podmínkám
• Automatizace post-column přídavků a inline úprav pH
• Adaptace pro stanovení dalších aminoglykosidů a fermentační monitoring

Závěr

Validovaná metoda ion-pair RP-HPLC-PAD na Dionex IonPac AmG-3µm C18 kolonce splňuje všechny požadavky USP a EP monografií pro stanovení hlavních složek a nečistot gentamicin sulfátu. 4-potenciálové PAD vlnění přináší lepší opotřebení elektrody a stabilnější odezvu.

Reference

1. Cabanes A. et al. J Liquid Chromatogr 1991;14:1989
2. Gentamicin Sulfate, USP40-NF35
3. Gentamicin Sulfate, EP 8.0 (2012) 2326–2328
4. Thermo Scientific IonPac AmG-3µm C18 Product Manual P/N 065728 2017
5. Thermo Scientific Technical Note 21 Optimal Settings for PAD ED40
6. USP Monograph in-process revision Gentamicin Sulfate 43(3)
7. Chromeleon 7.2.5 Operator’s Manual 2014