Автор / 1,2 Hu Rong 1 Hol барабан Барабан Song Xuezhi преди 1 турне Jinsong 1 – Новият 1, 2
【Абстракт】Боросиликатното стъкло е широко използван опаковъчен материал и контейнер за разтвор във фармацевтичната индустрия.Въпреки че има характеристиките на висока устойчивост, като гладкост, устойчивост на корозия и устойчивост на износване, металните йони и силанолните групи, съдържащи се в боросиликатното стъкло, все още могат да взаимодействат с лекарства.При анализа на химически лекарства чрез високоефективна течна хроматография (HPLC) типичният флакон за инжектиране е боросиликатно стъкло.Чрез изследване на ефекта на HPLC стъклени флакони от три марки върху стабилността на солифенацин сукцинат, който е слабо алкално съединение, беше установено, че адсорбцията към алкалните лекарства съществува в стъклените флакони, произведени от различни производители.Адсорбцията се причинява главно от взаимодействието на протонирана амино и дисоциативна силанолова група, а присъствието на сукцинат я насърчава.Добавянето на солна киселина може да десорбира лекарството или добавянето на подходяща пропорция органични разтворители може да предотврати адсорбцията.Целта на този документ е да напомни на предприятията за тестване на лекарства да обърнат внимание на взаимодействието между алкални лекарства и стъкло и да намалят отклонението в данните и работата по разследването на отклонението, причинено от липсата на познания за адсорбционните характеристики на стъклените бутилки в процесът на анализ на лекарства.
Ключови думи: солифенацин сукцинат, аминогрупа, HPLC стъклени флакони, адсорб
Стъклото като опаковъчен материал има предимствата на гладкост, лесно отстраняване и устойчивост на корозия. Корозия, устойчивост на износване, стабилност на обема и други предимства, така че се използва широко във фармацевтичното приложение.Медицинското стъкло се разделя на натриево-калциево стъкло и боросиликатно стъкло според различните компоненти, които съдържа.Сред тях натриево варовото стъкло съдържа 71%~75%SiO2, 12%~15% Na2O, 10%~15% CaO;боросиликатното стъкло съдържа 70%~80% SiO2, 7%~13%B2O3, 4%~6% Na2O и K2O и 2%~4% Al2O3.Боросиликатното стъкло има отлична химическа устойчивост поради използването на B2O3 вместо повечето Na2O и CaO
Поради научния си характер, той беше избран за основен контейнер за течното лекарство.Въпреки това, борно силиконовото стъкло, дори с високата си устойчивост, все още може да взаимодейства с лекарства. Има четири общи механизма на реакция, както следва [1]:
1) Йонообмен: Na+, K+, Ba2+, Ca2+ в стъклото претърпяват йонообмен с H3O+ в разтвора и има реакция между обменените йони и лекарството;
2) Разтваряне на стъклото: Фосфатите, оксалатите, цитратите и тартаратите ще ускорят разтварянето на стъклото и ще причинят силициди.и Al3+ се освобождава в разтвора;
3) Корозия: EDTA, присъстваща в лекарствения разтвор (EDTA), може да образува комплекс с двувалентни или тривалентни йони в стъклото
4) Адсорбция: Има счупена Si-O връзка на стъклената повърхност, която може да адсорбира H+
Образуването на ОН- може да образува водородни връзки с определени групи в лекарството, което води до адсорбиране на лекарството върху стъклената повърхност.
Повечето химикали съдържат слабо основни аминови групи. При анализиране на химични лекарства с високоефективна течна хроматография (HPLC), често използваният флакон за автопроба HPLC, който е направен от боросиликатно стъкло, и наличието на SiO- на стъклената повърхност ще взаимодейства с протонирана аминова група , което позволява намаляване на плътността на лекарството, резултатите от анализа ще бъдат неточни и лабораторният OOS (Out of Specification).В този доклад слабото основно (pKa е 8,88 [2]) лекарство солифенацин сукцинат (структурната формула е показана на фигура 1) се използва като обект на изследване и влиянието на няколко флакона за инжектиране от боросиликатно стъкло на пазара върху анализа на лекарствата се разследва.и от аналитична гледна точка да се намери решение за адсорбцията на такива лекарства върху стъкло.
1. Тестова част
1.1 Материали и оборудване за експерименти
1.1.1 Оборудване: Agilent High Efficiency с UV детектор
Течна хроматография
1.1.2 Експериментални материали: API на солифенацин сукцинат е произведен от Alembic
Pharmaceuticals Ltd. (Индия).Стандартът на солифенацин (99,9% чистота) е закупен от USP.ARgrade калиев дихидроген фосфат, триетиламин и фосфорна киселина са закупени от China Xilong Technology Co., Ltd. Метанолът и ацетонитрилът (и двата HPLC клас) са закупени от Sibaiquan Chemical Co., Ltd. Полипропиленовите (PP) бутилки са закупени от ThermoScientific (САЩ) , и 2 ml кехлибарени HPLC стъклени бутилки са закупени от Agilent Technologies(China) Co., Ltd., Dongguan Pubiao Laboratory Equipment Technology Co., Ltd. и Zhejiang Hamag Technology Co., Ltd. (A, B, C се използват по-долу за представяне на различни източници на стъклени флакони, съответно).
1.2 Метод за анализ HPLC
1.2.1 Солифенацин сукцинат и свободна основа на солифенацин: хроматографската колона isphenomenex luna®C18 (2), 4,6 mm × 100 mm, 3 µm.С фосфатен буфер (претеглете 4,1 g калиев дихидроген фосфат, претеглете 2 ml триетиламин, добавете го към 1 L ултрачиста вода, разбъркайте, за да се разтвори, използвайте фосфорна киселина (рН се коригира до 2,5)-ацетонитрил-метанол (40:30:30) като подвижна фаза,
Фигура 1 Структурна формула на солифенацин сукцинат
Фигура 2 Сравнение на пиковите площи на един и същ разтвор на солифенацин сукцинат в РР флакони и стъклени флакони от три производителя A, B и C
температурата на колоната е 30°C, скоростта на потока е 1,0 mL/min, а обемът на инжектиране е 50 mL, дължината на вълната на откриване е 220 nm.
1.2.2 Проба от янтарна киселина: като се използва YMC-PACK ODS-A 4,6 mm × 150 mm, 3 µm колона, 0,03 mol/L фосфатен буфер (коригиран до рН 3,2 с фосфорна киселина)-метанол (92:8) като подвижна фаза, поток скорост 1.0 mL/min, температура на колоната 55 °C и инжекционният обем е 90 mL.Хроматограмите са получени при 204 nm.
1.3 Метод за анализ ICP-MS
Елементите в разтвора бяха анализирани с помощта на система Agilent 7800 ICP-MS, режимът на анализ беше режим He (4,3 mL/min), RF мощността беше 1550 W, скоростта на плазмения газов поток беше 15 L/min и скоростта на потока на газа носител беше 1.07mL/min.Стайната температура на мъглата беше 2°C, скоростта на повдигане/стабилизиране на перисталтичната помпа беше 0,3/0,1 rps, времето за стабилизиране на пробата беше 35 s, времето за повдигане на пробата беше 45 s и дълбочината на събиране беше 8 mm.
приготвяне на пробата
Разтвор на солифенацин сукцинат: приготвен с ултрачиста вода, концентрацията е 0,011 mg/mL.
1.4.2 Разтвор на янтарна киселина: приготвен с ултрачиста вода, концентрацията е 1 mg/mL.
1.4.3 Разтвор на солифенацин: разтваря се солифенацин сукцинат във вода, добавя се натриев карбонат и след като разтворът се промени от безцветен на млечнобял, се добавя етилацетат.Етилацетатният слой след това се отделя и разтворителят се изпарява до получаване на солифенацин.Разтворете подходящо количество солифенацин в етанол (етанолът представлява m 5% в крайния разтвор) и след това разредете с вода, за да приготвите разтвор с концентрация 0,008 mg/mL солифенацин (като разтворът на солифенацин сукцинат се съдържа в разтвора, същият като солифенацин концентрация).
Резултати и дискусия
···················································· ··
2.1 Капацитет на адсорбция на флакони за HPLC от различни марки
Разпределете същия воден разтвор на солифенацин сукцинат в PP флакони и 3 марки флакони за автоматично вземане на проби бяха инжектирани на интервали в същата среда и площта на пика на главния пик беше записана.От резултатите на фигура 2 може да се види, че пиковата площ на PP флаконите е стабилна и няма почти никаква промяна след 44 часа. Докато пиковите площи на трите марки стъклени флакони при 0 h са по-малки от тези на PP бутилката , а площта на пика продължава да намалява по време на съхранение.
Фигура 3 Промени в пиковите площи на солифенацин, янтарна киселина и водни разтвори на солифенацин сукцинат, съхранявани в стъклени флакони и флакони от РР
За по-нататъшно изследване на това явление, солифенацин, сукцинатна киселина, водни разтвори на солифенацинова киселина и сукцинат в стъклени флакони на бутилки от Band PP на производителя, за да се изследва промяната на площта на пика с времето и в същото време стъклото
Три разтвора във флакони бяха индуктивно свързани с помощта на Agilent 7800 ICP-MSPlasma масспектрометър за елементен анализ.Данните във Фигура 3 показват, че флаконите inGlass във водна среда не адсорбират янтарна киселина, но адсорбират свободна основа на солифенацин и солифенацин сукцинат.Стъклени флакони адсорбират сукцинат.Степента на линацин е по-силна от тази на солифенацин свободна база, в началния момент Солифенацин сукцинат и солифенацин свободна база в стъклени флакони.Съотношенията на площите на пиковете на разтворите, съдържащи се в РР бутилките, са съответно 0,94 и 0,98.
Обикновено се смята, че повърхността на силикатното стъкло може да абсорбира малко вода, която част от водата се комбинира със Si4+ под формата на ОН групи, за да образува силанолни групи В състава на оксидното стъкло поливалентните йони трудно могат да се движат, но алкални метали (като напр. Na+) и йони на алкалоземни метали (като Ca2+) могат да се движат, когато условията позволяват, особено йони на алкални метали са лесни за протичане, могат да се обменят с H+, адсорбиран върху стъклената повърхност и да се прехвърлят към стъклената повърхност, за да образуват силанолни групи [3-4].Следователно концентрацията на Н+ на Увеличението може да насърчи йонния обмен за увеличаване на силанолните групи на стъклената повърхност.от таблица 1 показва, че съдържанието на B, Na и Ca в разтвора варира от високо до ниско.са янтарна киселина, солифенацин сукцинат и солифенацин.
проба B (μg/L) Na (μg/L) Ca (μg/L) Al (μg/L) Si (μg/L) Fe (μg/L)
вода 2150 3260 20 Без откриване 1280 4520
Разтвор на янтарна киселина 3380 5570 400 429 1450 139720
Разтвор на солифенацин сукцинат 2656 5130 380 Не се открива 2250 2010
разтвор на солифенацин 1834 2860 200 Не се открива 2460 Не се открива
Таблица 1 Елементни концентрации на водни разтвори на солифенацин сукцинат, солифенацин и янтарна киселина, съхранявани в стъклени флакони за 8 дни
В допълнение, може да се види от данните в таблица 2, че след съхранение в стъклени бутилки в продължение на 24 часа, разтвореното pH на течността се е повишило.Това явление е много близко до горната теория
Номер на флакона Скорост на възстановяване след съхранение в стъкло за 71 часа
(%) Степен на възстановяване след регулиране на PH
Флакон 1 97,07 100,35
Флакон 2 98,03 100,87
Флакон 3 87,98 101,12
Флакон 4 96,96 100,82
Флакон 5 98,86 100,57
Флакон 6 92,52 100,88
Флакон 7 96,97 100,76
Флакон 8 98,22 101,37
Флакон 9 97,78 101,31
Таблица 3 Ситуация на десорбция на солифенацин сукцинат след добавяне на киселина
Тъй като Si-OH на стъклената повърхност може да се дисоциира в SiO-[5] между pH 2~12, докато солифенацинът се появява N в кисела среда Протониране (измереното pH на воден разтвор на солифенацин сукцинат е 5,34, стойността на pH на солифенацин разтвор е 5,80), а разликата между двете хидрофилни взаимодействия води до адсорбция на лекарството върху стъклената повърхност (фиг. 3), солифенацин се адсорбира все повече и повече с течение на времето.
В допълнение, Бейкън и Рагън [6] също откриха, че в неутрален разтвор хидрокси киселините с хидроксилна група в позиция спрямо карбоксилната група Солеви разтвори могат да извличат окислен силиций.В молекулярната структура на солифенацин сукцинат има хидроксилна група спрямо позицията на карбоксилата, която ще атакува стъклото, SiO2 се извлича и стъклото се ерозира.Следователно, след образуване на сол с янтарна киселина, адсорбцията на солифенацин във вода е още по-очевидна.
2.2 Методи за избягване на адсорбция
Време за съхранение pH
0ч 5.50ч
24 часа 6.29
48 часа 6.24
Таблица 2 Промени в pH на водни разтвори на солифенацин сукцинат в стъклени бутилки
Въпреки че PP флаконите не адсорбират солифенацин сукцинат, но по време на съхранението на разтвора в PP флакона се генерират други пикове на примеси и удължаването на времето за съхранение постепенно увеличава площта на пика на примесите, което причинява смущения в откриването на основния пик .
Следователно е необходимо да се проучи метод, който може да предотврати адсорбцията на стъкло.
Вземете 1,5 ml воден разтвор на солифенацин сукцинат в стъклен флакон.След поставяне в разтвора в продължение на 71 часа, нивата на възстановяване са ниски.Добавете 0,1 М солна киселина, коригирайте рН до около 2,3 от данните в таблица 3. Може да се види, че всички нива на възстановяване се връщат към нормални нива, което показва, че реакцията на адсорбционно съхранение може да бъде инхибирана при по-ниско рН.
Друг начин е да се намали адсорбцията чрез добавяне на органични разтворители.Приготвя се 10%, 20%, 30%, 50% метанол, етанол, изопропанол, ацетонитрил при концентрация от 0,01 mg/mL в течност на солифенацин сукцинат.Горните разтвори се поставят съответно в стъклени флакони и РР флакони.При стайна температура Проучената му стабилност показва.Изследването установи, че твърде малко органичен разтворител не може да предотврати адсорбцията, докато органичният разтворител твърде много разтворител ще доведе до необичайна пикова форма на основния пик поради ефекта на разтворителя.Могат да се добавят само умерени органични разтворители за ефективно предотвратяване на адсорбирането на янтарна киселина върху стъкло, добавянето на 50% метанол или етанол или 30%~50% ацетонитрил може да преодолее слабото взаимодействие между лекарството и повърхността на флакона.
PP флакони Стъклени флакони Стъклени флакони Стъклени флакони Стъклени флакони
Време за съхранение 0h 0h 9.5h 17h 48h
30% ацетонитрил 823,6 822,5 822 822,6 823,6
50% ацетонитрил 822,1 826,6 828,9 830,9 838,5
30% изопропанол 829,2 823,1 821,2 820 806,9
50% етанол 828,6 825,6 831,4 832,7 830,4
50% метанол 835,8 825 825,6 825,8 823,1
Таблица 4 Ефекти на различни органични разтворители върху адсорбцията на стъклени бутилки
че солифенацин сукцинат за предпочитане се запазва в разтвор.Таблица 4 числа
Доказано е, че когато солифенацин сукцинат се съхранява в стъклени флакони, използвайте
След като разтворът на органичния разтворител от горния пример се разреди, сукцинатът в стъклените флакони.Площта на пика на линацин в рамките на 48 часа е същата като площта на пика на флакона РР при 0 часа.Между 0,98 и 1,02 данните са стабилни.
3.0 заключение:
Различни марки стъклени флакони за слабо основно съединение янтарна киселина солифенацин ще произведат различни степени на адсорбция, като адсорбцията се причинява главно от взаимодействието на протонирани амино групи със свободни силанолни групи.Ето защо тази статия напомня на компаниите за тестване на лекарства, че по време на съхранение или анализ на течности не забравяйте да обърнете внимание на загубата на лекарство, подходящото pH на разредителя или подходящото pH на разредителя може да бъде проучено предварително.Например за органични разтворители, за да се избегне взаимодействието между основните лекарства и стъклото, така че да се намалят отклоненията в данните по време на анализа на лекарствата и произтичащите от това отклонения при разследването.
[1] Nema S, Ludwig JD.Лекарствени лекарствени форми – парентерални лекарства: том 3: нормативна уредба, валидация и бъдеще.3-то изд.Crc Press; 2011.
[2] https://go.drugbank.com/drugs/DB01591
[3] El-Shamy TM.Химическата устойчивост на K2O-CaO-MgO-SiO2 стъкла, Phys Chem Glass 1973;14:1-5.
[4] El-Shamy TM.Стъпката, определяща скоростта при декалкализиране на силикатни стъкла.
Phys Chem Glass 1973;14: 18-19.
[5] Mathes J, Friess W. Влияние на рН и йонна сила върху флаконите за адсорбция на IgG.
Eur J Pharm Biopharm 2011, 78(2):239-
[6] Бейкън FR, Raggon FC.Популяризиране на Attack on Glass and Silica от Citrateand
Други аниони в неутрален разтвор.J AM
Фигура 4. Взаимодействие между протонираната аминогрупа на солифенацин и дисоциирани силанолни групи върху стъклената повърхност
Време на публикуване: 26 май 2022 г