Introduzione
Il contenuto di solventi nei farmaci è strettamente controllato, poiché i solventi residui possono influire sull'efficacia del trattamento e persino far sì che il farmaco produca un certo grado di tossicità. Il processo di produzione degli ingredienti farmaceutici attivi (API) utilizza inevitabilmente acqua o solventi organici, come acetato di etile, acetone e altri. Molti di questi solventi organici sono tossici. Pertanto, la misurazione dei solventi residui (qualitativa e quantitativa) è diventata una questione importante.
L'industria farmaceutica utilizza comunemente metodi di gascromatografia (GC) per misurare i solventi residui. Tuttavia, il metodo GC presenta degli inconvenienti: La temperatura di misurazione non deve essere troppo alta quando si utilizza un'iniezione convenzionale dello spazio di testa e il campione deve essere stabilizzato entro l'intervallo di temperatura del test. Il campione deve essere sciolto prima dell'analisi, il che non consente di effettuare un "test in situ" completo - e prevedibilmente lo stato di dissoluzione del campione, la selezione del solvente, ecc. sono tutti fattori importanti nella misurazione dei solventi residui. È prevedibile che la preparazione del campione e la selezione del solvente abbiano un certo impatto sul test.
Sperimentale
A questo punto, un sistema STA Jupiter® è stato accoppiato a uno spettrometro di massa a quadrupolo Aëolos® per ottenere risultati significativi sul contenuto e sull'identità del solvente residuo. Il campione è stato riscaldato per osservare il processo di perdita di massa e contemporaneamente i gas rilasciati sono stati trasferiti nello spettrometro di massa (MS) per analizzare le specie del gas evoluto.
In questo caso, lo spettrometro di massa ha registrato i numeri di massa m/z 17, m/z 18, m/z 28 (CO, N2), m/z 40 (Ar), m/z 43, m/z 44 (CO2), m/z 45, m/z 61, m/z 70 e m/z 88, che hanno rilevato i gas permanenti e il rilascio di solventi tipici come acqua (m/z 17, 18), acetone (m/z 43) e acetato di etile (m/z 43, 45, 61, 70, 88).
Parametro di misura
| Modalità di misurazione: | TGA-QMS |
| Velocità di riscaldamento: | 10 K/min |
| Massa del campione: | 9.67 mg |
| Intervallo di temperatura: | 35°C a 220°C/250°C |
| Atmosfera di gas: | Argon |
Risultati e discussione
I risultati sono riportati di seguito; il grafico termogravimetrico (curva verde) mostra che il campione perde massa in due fasi del 2,3% e dell'1,98% nell'intervallo RT-200°C, e la perdita di peso totale ammonta a 4,28%*9,67 mg=0,4138 mg. L'analisi dei dati MS ottenuti ha rivelato un aumento di m/z 18, che si correla bene con le fasi di perdita di massa. Questo numero di massa dimostra il rilascio di acqua; si veda la curva blu. Inoltre, è stato trovato un picco molto small a m/z 43, che indica la presenza di small quantità di altri solventi.
La quantità di acqua rilasciata può essere quantificata con l'aiuto di un materiale standard noto, l'ossalato di calcio monoidrato, che rilascia il 12,3% di acqua nell'intervallo tra la temperatura ambiente e 250°C; si veda la figura 2.
È stata generata una curva di calibrazione utilizzando diverse masse di campione di ossalato di calcio monoidrato, mettendo in relazione la quantità di acqua rilasciata con le aree sotto la curva di m/z 18; vedere figura 3. Utilizzando questa correlazione, la quantità di acqua rilasciata dal campione farmaceutico è stata quantificata in 0,387 mg (punto dati arancione). Si può quindi affermare che la quantità di solvente aggiuntivo, ad esempio acetone o acetato di etile, era di circa 0,027 mg.
Un secondo campione dello stesso materiale è stato riscaldato a 250°C. Un'altra fase di perdita di massa è comparsa nella curva termogravimetrica con una perdita di massa del 2,7% al di sopra dei 220°C. In questo caso, il segnale della corrente ionica mostra l'aumento simultaneo di diversi numeri di massa come m/z 18, m/z 28, m/z 43, m/z 44 e m/z 45 che non possono essere correlati a un singolo solvente; si veda la figura 4. Questo indica che la terza fase di perdita di peso non è un fenomeno che riguarda il materiale. Ciò indica che la terza fase di perdita di peso non è la semplice volatilizzazione del solvente, ma la Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione del campione.
Conclusione
Queste misure dimostrano la capacità dell'accoppiamento TGA-MS di rilevare e analizzare tracce di gas evoluti. In particolare, la sensibilità di rilevamento dei solventi tossici nei prodotti farmaceutici è sufficientemente elevata da sostituire in parte il complesso metodo GC-MS dello spazio di testa, tipicamente utilizzato nei settori farmaceutici. Per determinare la quantità di una particolare molecola, come l'acqua, è possibile utilizzare una curva di calibrazione. Il vantaggio di questa tecnica di accoppiamento è che le tracce di questi gas critici possono essere rilevate e quantificate senza alcun pretrattamento del campione farmaceutico. Inoltre, l'evaporazione dei solventi residui può essere chiaramente separata dall'inizio della Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione del campione.