Wprowadzenie
Zawartość rozpuszczalników w lekach jest ściśle kontrolowana, ponieważ pozostałości rozpuszczalników mogą wpływać na skuteczność leczenia, a nawet powodować pewien stopień toksyczności leku. Proces produkcji aktywnych składników farmaceutycznych (API) nieuchronnie wykorzystuje wodę lub rozpuszczalniki organiczne, takie jak octan etylu, aceton i inne. Wiele z tych rozpuszczalników organicznych jest toksycznych. Dlatego pomiar pozostałości rozpuszczalników (jakościowy i ilościowy) stał się ważną kwestią.
Przemysł farmaceutyczny powszechnie wykorzystuje metody chromatografii gazowej (GC) do pomiaru pozostałości rozpuszczalników. Metoda GC ma jednak swoje wady: Temperatura pomiaru nie może być zbyt wysoka, gdy stosowany jest konwencjonalny wtrysk do przestrzeni nadpowierzchniowej, a próbka musi być ustabilizowana w zakresie temperatur testu. Próbka musi zostać rozpuszczona przed badaniem, co nie pozwala na pełne "badanie in-situ" - i jak można przewidzieć, stan rozpuszczenia próbki, wybór rozpuszczalnika itp. są ważnymi czynnikami w pomiarze pozostałości rozpuszczalników. Można oczekiwać, że przygotowanie próbki i wybór rozpuszczalnika mają pewien wpływ na test.
Eksperymentalny
W tym momencie system STA Jupiter® został połączony z kwadrupolowym spektrometrem mas Aëolos® w celu uzyskania znaczących wyników dotyczących zawartości i tożsamości rozpuszczalnika resztkowego. Próbka została podgrzana, aby zaobserwować proces utraty masy, a jednocześnie uwolnione gazy zostały przeniesione do spektrometru masowego (MS) w celu analizy gatunków uwolnionego gazu.
W tym przypadku spektrometr masowy zarejestrował liczby masowe 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 i m/z 88, które wykryły stałe gazy i uwalnianie typowych rozpuszczalników, takich jak woda (m/z 17, 18), aceton (m/z 43) i octan etylu (m/z 43, 45, 61, 70, 88).
Parametr pomiaru
| Tryb pomiaru: | TGA-QMS |
| Szybkość ogrzewania: | 10 K/min |
| Masa próbki: | 9.67 mg |
| Zakres temperatur: | 35°C do 220°C/250°C |
| Atmosfera gazowa: | Argon |
Wyniki i dyskusja
Wyniki przedstawiono poniżej; wykres termograwimetryczny (zielona krzywa) ilustruje, że próbka traci masę w dwóch etapach 2,3% i 1,98% w zakresie RT-200°C, a całkowita utrata masy wynosi 4,28%*9,67 mg=0,4138 mg. Analiza uzyskanych danych MS ujawniła wzrost m/z 18, który dobrze koreluje z etapami utraty masy. Ta liczba masowa dowodzi uwolnienia wody; patrz niebieska krzywa. Ponadto znaleziono bardzo small pik przy m/z 43, wskazujący na obecność small ilości innych rozpuszczalników.
Ilość uwolnionej wody można było określić ilościowo za pomocą znanego materiału standardowego, monohydratu szczawianu wapnia, uwalniając 12,3% wody w zakresie od temperatury pokojowej do 250°C; patrz rysunek 2.
Wygenerowano krzywą kalibracyjną przy użyciu kilku różnych mas próbek monohydratu szczawianu wapnia, odnosząc ilość uwolnionej wody do obszarów pod krzywą m/z 18; patrz rysunek 3. Korzystając z tej korelacji, ilość wody uwolnionej z próbki farmaceutycznej została określona ilościowo na 0,387 mg (pomarańczowy punkt danych). Można zatem wywnioskować, że ilość dodatkowego rozpuszczalnika, np. acetonu lub octanu etylu, wynosiła około 0,027 mg.
Druga próbka tego samego materiału została podgrzana do 250°C. Kolejny etap utraty masy pojawił się na krzywej termograwimetrycznej z utratą masy 2,7% powyżej 220°C. W tym przypadku sygnał prądu jonowego pokazuje jednoczesny wzrost kilku liczb masowych, takich jak m/z 18, m/z 28, m/z 43, m/z 44 i m/z 45, których nie można powiązać z pojedynczym rozpuszczalnikiem; patrz rysunek 4. Wskazuje to, że trzecim etapem utraty masy nie jest po prostu ulatnianie się rozpuszczalnika, ale Reakcja rozkładuReakcja rozkładu to wywołana termicznie reakcja związku chemicznego tworząca produkty stałe i/lub gazowe. rozkład próbki.
Wnioski
Pomiary te pokazują zdolność sprzężenia TGA-MS do wykrywania i analizy śladowych ilości ulatniających się gazów. W szczególności czułość wykrywania toksycznych rozpuszczalników w farmaceutykach jest wystarczająco wysoka, aby częściowo zastąpić dość złożoną metodę GC-MS headspace, która jest zwykle stosowana w branży farmaceutycznej. Do określenia ilości określonej cząsteczki, takiej jak woda, można użyć krzywej kalibracyjnej. Zaletą tej techniki sprzęgania jest to, że ślady tych krytycznych gazów mogą być wykrywane i oznaczane ilościowo bez wstępnej obróbki próbki farmaceutycznej. Ponadto, OdparowanieOdparowanie pierwiastka lub związku jest przejściem fazowym z fazy ciekłej do pary. Istnieją dwa rodzaje parowania: parowanie i wrzenie.odparowanie pozostałości rozpuszczalników można wyraźnie oddzielić od początku rozkładu próbki.