Limit of β-cyclodextrin (betadex) in betadex sulfobutyl ether sodium

Význam tématu

Betadex sulfobutyl ether sodium je derivát β-cyklodextrinu široce používaný v léčivých formulacích pro zlepšení rozpustnosti a stability lipofilních látek. Monitorování obsahu β-cyklodextrinu jako nečistoty je zásadní pro zajištění kvality, bezpečnosti a shody s farmaceutickými normami.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo ověřit monografickou USP metodu pro limitní stanovení β-cyklodextrinu v Betadex Sulfobutyl Ether Sodium, porovnat standardní 3-potenciálový detekční profil s novými 4-potenciálovými vlnovými průběhy doporučenými pro sacharidy a prověřit využití konvenčních versus disposable zlatých elektrody.

Použitá instrumentace

• Dionex ICS-5000+ HPIC systém: DP dvojitá pumpa s degas, DC detektorový modul, elektrochemický detektor ED se 3- a 4-potenciálovými vlnovými profily.
• Dionex IonPac AS11 analytická kolona 4×250 mm a AG11 guard 4×50 mm.
• Elektrody: konvenční zlatá CWE s lešticím setem a disposable Au/PTFE working elektrodová kazeta.
• Ag/AgCl referenční elektroda, Dionex AS-AP autosampler, Nalgene Rapid-Flow 0,2 µm filtr.

Použitá metodika a postupy

Příprava eluenty: Eluent A – 25 mM NaOH, Eluent B – 250 mM NaOH/1 M KNO₃ s filtrací 0,2 µm. Kalibrace: USP β-cyklodextrin RS standardy 0,4–3,5 mg/L. Příprava vzorků: 2000 mg/L základní roztok, spike 0,5 a 1,0 mg/L. Chromatografické podmínky: AS11 kolona, 1,0 mL/min, 50 °C, objem injekce 20 µL. Detekce PAD: 3-potenciálový profil (0,1 V/0,6 V/–0,6 V) a dva 4-potenciálové profily s negativními čisticími kroky pro minimalizaci opotřebení elektrody.

Hlavní výsledky a diskuse

• Systémová vhodnost: RSD pro retenční časy, plochy i výšky < 0,5 % (n=6), splnění USP kritérií NMT 5 %.
• Linearita: r² > 0,999 v rozsahu 0,4–3,5 mg/L.
• Detekční limity: LOD/LOQ pro 3-potenciálový profil 0,015/0,052 mg/L, pro 4-potenciálové profily 0,042–0,066/0,140–0,221 mg/L.
• Obsah β-cyklodextrinu ve vzorcích A a B pod stanovenou mezí 0,1 % (A < LOD, B = 0,066 %).
• 4-potenciálové profily s disposable elektrodami přinesly stabilnější odezvu a významné snížení údržby bez nutnosti pravidelného leštění.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda poskytuje vysoce citlivou a reprodukovatelnou kontrolu stop β-cyklodextrinu ve farmaceutických formulacích. Použití 4-potenciálových vlnových průběhů s disposable elektrodami zkracuje dobu údržby a umožňuje konzistentní provoz v QA/QC laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace 4-potenciálových detekčních profilů na další sacharidy a oligosacharidy.
• Integrace s hmotnostní spektrometrií pro širší profilování nečistot.
• Další vývoj jednorázových elektrod pro regulované provozy.

Závěr

Ověřená USP monografie pro Betadex Sulfobutyl Ether Sodium prokázala vynikající systémovou vhodnost, linearitu a citlivost. Implementace 4-potenciálových profilů a disposable elektrod výrazně snižuje údržbu a udržuje konzistentní kvalitu měření.

Reference

1. Vyas A; Saraf S; Saraf S. Cyclodextrin based novel drug delivery systems. J Incl Phenom Macrocycl Chem. 2008;62:23–42.
2. Challa T; Ahuja A; Ali J; Khar RK. Cyclodextrins in Drug Delivery: An Updated Review. AAPS PharmSciTech. 2005;6:E329–E357.
3. Brewster ME; Loftsson T. Cyclodextrins as pharmaceutical solubilizers. Adv Drug Deliv Rev. 2007;59:645–666.
4. United States Pharmacopeia and National Formulary. Betadex Sulfobutyl Ether Sodium Monograph. USP 41–NF 36. Rockville, MD: USP; 2018.
5. Kinalekar MS; Kulkarni SR; Vavia PR. Simultaneous determination of alpha, beta, and gamma cyclodextrins by LC. J Pharm Biomed Anal. 2000;22:661–666.
6. White G; Katona T; Zodda JP; Eakins MN. Impurity profile of γ-cyclodextrin by HPLC. J Chromatogr. 1992;625:157–162.
7. Agüeros M; Campanero MA; Irache JM. Quantification of cyclodextrins and Gantrez by HPLC-ELSD. J Pharm Biomed Anal. 2005;39:495–502.
8. Hammes W; Bourscheidt C; Büchsler U; Stodt G; Bökens H. Determination of α-cyclodextrin in plasma by LC/ESI-MS. J Mass Spectrom. 2000;35:378–383.
9. Blum W; Aichholz R; Ramstein P; Fetz A; Raschdorf F. 2-Hydroxypropyl-γ-cyclodextrin in plasma by GC-MS. J Chromatogr B. 1998;720:171–178.
10. Fukuda M; Kubota Y; Ikuta A; Hasegawa K; Koizumi K. Microanalysis of β-cyclodextrin in biological matrices by HPLC-PAD. Anal Biochem. 1993;212:289–296.
11. Haginaka J; Nishimura Y; Wakai J; Yasuda H; Koizumi K; Nomura T. Cyclodextrins by RP-HPLC with PAD. Anal Biochem. 1989;179:336–342.
12. Koizumi K; Kubota Y; Tanimoto T; Okada Y. Cyclic glucans by anion-exchange chromatography with PAD. J Chromatogr. 1988;454:303–310.
13. Thermo Fisher Scientific. Technical Note 71: Eluent Preparation for HPAE-PAD; 2018.
14. Thermo Fisher Scientific. Dionex ICS-5000 Ion Chromatography System Installation Instructions. P/N 065343; 2011.
15. Thermo Fisher Scientific. Electrochemical Detection User’s Compendium. P/N 065340-02; 2013.
16. The United States Pharmacopeial Convention. Betadex Sulfobutyl Ether Sodium, Pharmacopeial Forum. PF 36(2); 2010.
17. Thermo Fisher Scientific. Technical Note 21: Optimal Settings for PAD of Carbohydrates Using Dionex ED40 Detector; 2013.