Robust and Rapid Method for Analysis of Active Pharmaceutical Ingredients in Multi-Component Cold and Flu Medication

Význam tématu

Analýza víceúčelových volně prodejných přípravků proti nachlazení a chřipce je náročná vzhledem k různorodosti a počtu aktivních složek s odlišnou polaritou a chemickými vlastnostmi. Kombinace UPLC a hmotnostní detekce umožňuje rychlou identifikaci i neznámých látek a potvrzení čistoty špiček, což je klíčové pro vývoj robustních a reprodukovatelných metod v oblasti farmaceutického QA/QC.

Cíle a přehled studie

Cílem této studie bylo vyvinout postup kompatibilní s MS pro simultánní kvantifikaci osmi API běžných OTC přípravků: acetaminofenu, dextromethorfanu HBr, fenylefrin HCl, chlorfeniraminum maleas, ibuprofenu, pseudoefedrinu HCl, guaifenesinu a dokylamin succinát. Pro vývoj byl použit systematický protokol zahrnující scouting, screening a optimalizaci.

Použitá instrumentace

• ACQUITY UPLC H-Class PLUS se Column Manager a Solvent Select Valve
• ACQUITY QDa Mass Detector (ESI+/-)
• ACQUITY UPLC PDA Detector (200–500 nm)
• OPLC kolony ACQUITY UPLC BEH C18, CSH C18, CORTECS T3, HSS PFP
• Chromatografický software Empower 3

Použitá metodika

Pro přípravu standardů byly všechny API rozpuštěny v metanolu (1 mg/ml), smíchány a naředěny na 100 µg/ml v 90:10 voda/metanol. Vzorky OTC forem (sirupy, tablety, kaplety) byly ve stejném ředidle sonikovány a filtrovány. Finální separace probíhala na BEH C18 2,1×50 mm, 1,7 µm při 40 °C, 0,6 ml/min. Gradient 5–90 % organické fáze (metanol s 0,2 % NH4OH) za 5 minut. Mobilní fáze A byla 10 mM acetát amonný + 0,2 % NH4OH ve vodě. Detekce UV při 215 nm a MS v rozsahu 100–400 m/z, capilární napětí 0,8 kV, teplota 600 °C.

Hlavní výsledky a diskuse

Scouting pH ukázal lepší retenci při vysokém pH. Screening kolon a rozpouštědel vyzdvihl BEH C18 s metanolem jako nejvhodnější. Optimalizace přidáním 0,2 % NH4OH zlepšila rozlišení a tvar špiček. Systémová vhodnost prokázala RSD ≤1 % pro retenční časy a plochy, tailing ≤1,4. Reprodukovatelnost mezi třemi šaržemi kolony byla výborná. Specifičnost metody potvrzena čistotou špiček API v reálných vzorcích sirupů i tablet stanovením UV a MS spektrem.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí rychlý vývoj a validaci, vysokou citlivost i specificitu, schopnost detekce neznámých přídatných látek či degradantů a možnost jednoznačné identifikace API v komplexních formulacích. Je vhodná pro rutinní QC i podporu vývoje nových lékových forem.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace a integrace s vysoko rozlišovacími hmotnostními spektrometry
• Rozšíření aplikace na další kombinované přípravky
• Implementace multivariantních statistik pro rychlejší optimalizaci
• Online monitorování stabilní degradace a reálných vzorků

Závěr

Systematický přístup ke scouting, screeningu a optimalizaci na UPLC-MS platformě umožnil rychlý vývoj robustní metody pro simultánní stanovení osmi API v OTC cold and flu přípravcích s vynikající opakovatelností, specificitou a kompatibilitou s MS detekcí.

Reference

1. Borkar N, Sawant S. Review of Simultaneous Determination of Analytes by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) in Multicomponent Cough and Cold Oral Drug Products. Int J PharmTech Res. 2011;3(3):1339–1345.
2. Siddareddy K, Reddy MR, Sreenamulu J. Simultaneous Estimation of Acetaminophen, Phenylephrine HCl, Guaifenesin, and Dextromethorphan HBr in Reversed Phase Ultra Performance Liquid Chromatography. Res J Pharm Biol Chem Sci. 2016;7(6):2274–2281.
3. Yehia AM, Essam HM. Development and Validation of a Generic High-Performance Liquid Chromatography for the Simultaneous Separation and Determination of Six Cough Ingredients: Robustness Study on Core-Shell Particles. J Sep Sci. 2016;39:3357–3367.
4. Maziarz M, McCarthy SM, Wrona M. Improving Effectiveness in Method Development by Using a Systematic Screening Protocol for a USP Method (Metoclopramide HCl and Related Substances). Waters Appl Note. 2014;720005026EN.
5. United States Pharmacopeia. General Chapter <621> Chromatography. USP 45-NF 40. 2017.