Introducere
Conținutul de solvent al medicamentelor este strict controlat, deoarece solvenții reziduali pot afecta eficacitatea tratamentului și chiar pot permite medicamentului să producă un anumit grad de toxicitate. Procesul de fabricație a ingredientelor farmaceutice active (API) va utiliza în mod inevitabil apă sau solvenți organici, cum ar fi acetatul de etil, acetona și altele. Mulți dintre acești solvenți organici sunt toxici. Prin urmare, măsurarea solvenților reziduali (calitativă și cantitativă) a devenit o problemă importantă.
Industria farmaceutică utilizează în mod obișnuit metode de cromatografie în fază gazoasă (GC) pentru măsurarea solvenților reziduali. Cu toate acestea, metoda GC are dezavantajele sale: Temperatura de măsurare nu trebuie să fie prea ridicată atunci când se utilizează o injecție convențională în headspace, iar proba trebuie stabilizată în intervalul de temperatură al testului. Proba trebuie să fie dizolvată înainte de testare, ceea ce nu permite o testare completă "in situ" - și, în mod previzibil, starea de dizolvare a probei, selectarea solventului etc. sunt factori importanți în măsurarea solvenților reziduali. Este de așteptat ca prepararea probei și selectarea solventului să aibă un anumit impact asupra testului.
Experimental
În acest moment, un sistem STA Jupiter® a fost cuplat la un spectrometru de masă cu patru poli Aëolos® pentru a obține rezultate semnificative privind conținutul și identitatea solventului rezidual. Eșantionul a fost încălzit pentru a observa procesul de pierdere de masă și, simultan, gazele eliberate au fost transferate în spectrometrul de masă (SM) pentru a analiza speciile din gazul dezvoltat.
În acest caz, spectrometrul de masă a înregistrat numerele de masă 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 și m/z 88, care au detectat gaze permanente și eliberarea de solvenți tipici precum apa (m/z 17, 18), acetona (m/z 43) și acetatul de etil (m/z 43, 45, 61, 70, 88).
Parametrul de măsurare
| Mod de măsurare: | TGA-QMS |
| Rata de încălzire: | 10 K/min |
| Masa probei: | 9.67 mg |
| Interval de temperatură: | 35°C până la 220°C/250°C |
| Atmosferă de gaz: | Argon |
Rezultate și discuții
Rezultatele sunt prezentate mai jos; graficul termogravimetric (curba verde) arată că proba pierde masă în două etape de 2,3% și 1,98% în intervalul RT-200°C, iar pierderea totală în greutate se ridică la 4,28%*9,67 mg=0,4138 mg. Analiza datelor MS obținute a evidențiat o creștere a m/z 18, care se corelează bine cu etapele de pierdere a masei. Acest număr de masă dovedește eliberarea de apă; a se vedea curba albastră. În plus, a fost găsit un vârf foarte small la m/z 43, indicând prezența unor cantități small de alți solvenți.
Cantitatea de apă eliberată a putut fi cuantificată cu ajutorul materialului standard cunoscut, oxalatul de calciu monohidrat, care eliberează 12,3% din apă în intervalul cuprins între temperatura camerei și 250°C; a se vedea figura 2.
A fost generată o curbă de calibrare folosind mai multe mase diferite de probă de oxalat de calciu monohidrat, corelând cantitatea de apă eliberată cu suprafețele de sub curba de m/z 18; a se vedea figura 3. Folosind această corelație, cantitatea de apă eliberată din eșantionul farmaceutic a fost cuantificată la 0,387 mg (punct de date portocaliu). Astfel, se poate interpreta că cantitatea de solvent suplimentar, de exemplu acetonă sau acetat de etil, a fost de aproximativ 0,027 mg.
O a doua probă din același material a fost încălzită la 250°C. O altă etapă de pierdere de masă a apărut în curba termogravimetrică cu o pierdere de masă de 2,7% peste 220°C. Aici, semnalul curentului Ionic arată creșterea simultană a mai multor numere de masă, cum ar fi m/z 18, m/z 28, m/z 43, m/z 44 și m/z 45, care nu pot fi legate de un singur solvent; a se vedea figura 4. Acest lucru indică faptul că a treia etapă de pierdere în greutate nu este o simplă volatilizare a solventului, ci descompunerea probei.
Concluzie
Aceste măsurători demonstrează capacitatea cuplării TGA-MS de a detecta și de a analiza cantități infime de gaze dezvoltate. În special, sensibilitatea de detectare a solvenților toxici din produsele farmaceutice este suficient de fiabilă pentru a înlocui parțial metoda GC-MS destul de complexă a spațiului de cap care este utilizată în mod obișnuit în domeniul farmaceutic. O curbă de calibrare poate fi utilizată pentru a determina cantitatea unei anumite molecule, cum ar fi apa. Avantajul acestei tehnici de cuplare este că urmele acestor gaze critice pot fi detectate și cuantificate fără nicio tratare prealabilă a probei farmaceutice. În plus, evaporarea solvenților reziduali poate fi clar separată de începutul descompunerii probei.