Determination of ammonia impurity in potassium bitartrate using ion chromatography

Význam tématu

Ammoniak jako nečistota v draselné bitartrátu (léčivá látka s projímavým účinkem) představuje důležitý parametr kvality farmaceutických přípravků.
Současná monografie USP používá nespecifický a rizikový kolorimetrický test, což vyžaduje modernizaci metodiky pro zvýšení selektivity, citlivosti a bezpečnosti analýzy.

Cíle a přehled studie

Cílem studie je vyvinout a validovat rychlý (5 minut), selektivní a reprodukovatelný iontově chromatografický test pro stanovení amoniaku v draselné bitartrátu podle požadavků USP monografie.
Metoda byla navržena pro použití na Reagent-Free™ Ion Chromatography (RFIC™) systému s cílem nahradit stávající kolorimetrickou zkoušku.

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific Dionex ICS-6000 HPIC systém: modul čerpadla DP, generátor elučního roztoku EG s vysokotlakým odvzdušňovačem, detektor DC s potlačenou vodivostí CD a autosampler AS-AP
• IonPac CG16 ochranná kolona 3 × 50 mm a IonPac CS16 analytická kolona 3 × 250 mm
• Dionex EGC 500 MSA eluenční generátor a CR-CTC 600 regenerovaný pasti pro kationty
• CDRS 600 potlačovač (4 mm) v recyklačním režimu
• Chromeleon Chromatography Data System verze 7.2
• Deionizovaná voda (Type I, 18 MΩ·cm)

Použitá metodika

Eluent: 55 mM metansulfonové kyseliny (MSA) generované elektrolýzou
Průtok: 0,7 mL/min; teplota kolony: 40 °C; objem injekce: 25 µL (full loop); detekce: potlačená vodivost při konstantním proudu 113 mA

Standardní roztoky amoniaku: kalibrace v rozsahu 0,01–1 mg/L (8 koncentrací) připravených ředěním z 1,0 mg/L primárního ředění

Příprava vzorků:

• Standard USP draselné bitartrátu 1 000 mg/L připravený ředěním stávající monografické zkušební suspenze
• Roztok vhodný pro test system suitability: 1 mg/mL draselné bitartrátu se 0,1 mg/L amoniaku
• Příprava recovery vzorků: 1 mg/mL draselné bitartrátu s přídavkem amoniaku 0,02; 0,1; 0,5 mg/L (n=3)

Hlavní výsledky a diskuse

Separace amoniaku a šumivých kationtů (Na+, K+) proběhla během 5 minut s dostatečným rozlišením (>3)
Precision: RSD retenční doby <0,07 %, RSD plochy píku 0,088–0,456 %
Accuracy (recovery): 96–100 % pro spike úrovně 0,002; 0,01; 0,05 %
Linearity: kvadratická křivka v rozsahu 0,01–1 mg/L (r2=1,0); pro lineární závislost se doporučuje SC-CERS 500 nebo omezení rozsahu
LOQ/LOD: 0,01 mg/L a 0,003 mg/L podle S/N přístupu USP/ICH
Robustnost: změny ±10 % v průtoku, eluentní koncentraci, teplotě kolony neovlivnily kritické parametry separace
Stanovení amoniaku ve standardním a komerčním draselném bitartrátu prokázalo hodnoty <0,01 %, tedy pod limitem USP

Přínosy a praktické využití metody

Rychlejší analýza (5 min oproti kolorimetrickému protokolu trvajícímu desítky minut)
Zvýšená selektivita a citlivost pro amoniak bez zásahu nebezpečných reagentů
Jednoduchý provoz RFIC systému s využitím pouze deionizované vody
Vhodné pro kontrolu kvality API, QA/QC laboratoře a regulační monografie

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření IC testů na další slabé bázické nečistoty ve farmaceutických monografiích
Integrace s automatizovanými high-throughput systémy a online monitoringem
Možnost couplingu s hmotnostní spektrometrií pro rozšířenou identifikaci a kvantifikaci neznámých příměsí

Závěr

Vyvinutá IC metoda s RFIC systémem pro stanovení amoniaku v draselné bitartrátu plní požadavky USP ohledně citlivosti, přesnosti, přesnosti a robustnosti.
Metoda nabízí rychlé, bezpečné a reprodukovatelné stanovení amoniaku a je vhodná k nahrazení stávající kolorimetrické zkoušky v monografii USP.

Reference

1 U.S. Pharmacopeial Convention (USP). USP Seeks Submission of Proposals for Monograph Modernization, 2019
2 Potassium Bitartrate. USP42-NF37, p. 3573
3 Sodium Bicarbonate. USP42-NF37, p. 5951
4 Thermo Scientific Application Note 1073: Determination of Ammonia in Sodium Bicarbonate, 2020
5 USP General Chapter <1225> Validation of Compendial Methods, USP42-NF37, p. 8046
6 USP General Chapter <621> Chromatography, USP42-NF37, p. 6781
7 ICH Guideline Q2A Validation of Analytical Procedures: Definition and Terminology, 1995
8 ICH Guideline Q2B Validation of Analytical Procedures, Methodology, 1996
9 Thermo Fisher Scientific Product Manual for Salt Converter-Cation Electrolytically Regenerated Suppressor 500, 2016