Giriş
İlaçların çözücü içeriği sıkı bir şekilde kontrol edilir, çünkü artık çözücüler tedavinin etkinliğini etkileyebilir ve hatta ilacın belirli bir derecede toksisite üretmesine izin verebilir. Aktif farmasötik bileşenlerin (API'ler) üretim sürecinde kaçınılmaz olarak su veya etil asetat, aseton ve diğerleri gibi organik çözücüler kullanılacaktır. Bu organik çözücülerin çoğu toksiktir. Bu nedenle, artık çözücülerin ölçümü (kalitatif ve kantitatif) önemli bir konu haline gelmiştir.
İlaç endüstrisi, kalıntı çözücüleri ölçmek için yaygın olarak gaz kromatografisi (GC) yöntemlerini kullanmaktadır. Ancak, GC yönteminin dezavantajları vardır: Geleneksel bir tepe boşluğu enjeksiyonu kullanıldığında ölçüm sıcaklığının çok yüksek olmaması ve numunenin testin sıcaklık aralığında stabilize edilmesi gerekir. Numunenin testten önce çözülmesi gerekir, bu da tam bir "yerinde teste" izin vermez - ve tahmin edilebileceği gibi, numune çözünme durumu, çözücü seçimi vb. kalıntı çözücülerin ölçülmesinde önemli faktörlerdir. Numune hazırlama ve çözücü seçiminin test üzerinde belirli bir etkisi olması beklenebilir.
Deneysel
Bu noktada, bir STA Jupiter® sistemi, kalan çözücü içeriği ve kimliği hakkında anlamlı sonuçlar elde etmek için bir Aëolos® kuadrupol kütle spektrometresine bağlanmıştır. Kütle kaybı sürecini gözlemlemek için numune ısıtılmış ve aynı anda açığa çıkan gazlar, evrimleşen gaz türlerini analiz etmek için kütle spektrometresine (MS) aktarılmıştır.
Bu durumda, kütle spektrometresi 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 ve m/z 88 kütle numaralarını kaydederek kalıcı gazları ve su (m/z 17, 18), aseton (m/z 43) ve etil asetat (m/z 43, 45, 61, 70, 88) gibi tipik çözücülerin salınımını tespit etmiştir.
Ölçüm Parametresi
| Ölçüm modu: | TGA-QMS |
| Isıtma hızı: | 10 K/dak |
| Örnek kütlesi: | 9.67 mg |
| Sıcaklık aralığı: | 35°C ila 220°C/250°C |
| Gaz atmosferi: | Argon |
Sonuçlar ve Tartışma
Sonuçlar aşağıda gösterilmiştir; termogravimetrik grafik (yeşil eğri) numunenin RT-200°C aralığında %2,3 ve %1,98'lik iki adımda kütle kaybettiğini ve toplam ağırlık kaybının %4,28*9,67 mg=0,4138 mg olduğunu göstermektedir. Elde edilen MS verilerinin analizi, kütle kaybı adımlarıyla iyi korelasyon gösteren m/z 18 artışını ortaya çıkarmıştır. Bu kütle numarası suyun salındığını kanıtlamaktadır; bkz. mavi eğri. Buna ek olarak small m/z 43'te small diğer çözücülerin miktarlarının mevcut olduğunu gösteren çok bir pik bulunmuştur.
Salınan su miktarı, bilinen standart malzeme olan kalsiyum oksalat monohidrat yardımıyla ölçülebilmiş ve oda sıcaklığı ile 250°C aralığında %12,3 oranında su salınmıştır; bkz. şekil 2.
Birkaç farklı kalsiyum oksalat monohidrat numune kütlesi kullanılarak, salınan su miktarını m/z 18 eğrisinin altındaki alanlarla ilişkilendiren bir kalibrasyon eğrisi oluşturulmuştur; bkz. şekil 3. Bu korelasyon kullanılarak, farmasötik numuneden salınan su miktarı 0,387 mg (turuncu veri noktası) olarak ölçülmüştür. Böylece, örneğin aseton veya etil asetat gibi ilave çözücü miktarının yaklaşık 0,027 mg olduğu sonucuna varılabilir.
Aynı malzemeden ikinci bir numune 250°C'ye ısıtılmıştır. Termogravimetrik eğride 220°C'nin üzerinde %2,7'lik bir kütle kaybı ile başka bir kütle kaybı adımı ortaya çıkmıştır. Burada, iyon akımı sinyali m/z 18, m/z 28, m/z 43, m/z 44 ve m/z 45 gibi tek bir çözücü ile ilişkilendirilemeyen birkaç kütle sayısının eş zamanlı artışını göstermektedir; bkz. şekil 4. Bu, üçüncü ağırlık kaybı adımının sadece çözücünün buharlaşması değil, numunenin ayrışması olduğunu gösterir.
Sonuç
Bu ölçümler, TGA-MS eşleşmesinin eser miktarda evrimleşmiş gazları tespit ve analiz etme kabiliyetini göstermektedir. Özellikle, farmasötiklerdeki toksik çözücülerin tespit hassasiyeti, farmasötik alanlarda tipik olarak kullanılan oldukça karmaşık GC-MS headspace yönteminin yerini kısmen alacak kadar güvenilir bir şekilde yüksektir. Su gibi belirli bir molekülün miktarını belirlemek için bir kalibrasyon eğrisi kullanılabilir. Bu birleştirme tekniğinin avantajı, bu kritik gazların izlerinin farmasötik numuneye herhangi bir ön işlem uygulanmadan tespit edilebilmesi ve miktarının belirlenebilmesidir. Buna ek olarak, artık çözücülerin buharlaşması, numune ayrışmasının başlangıcından net bir şekilde ayrılabilir.