Autore / 1,2 Hu Rong 1 Hol drum Drum Song Xuezhi prima del 1 tour Jinsong 1 – Il nuovo 1, 2
Abstract: il vetro borosilicato è un materiale da imballaggio e un contenitore per soluzioni ampiamente utilizzato nell'industria farmaceutica.Sebbene abbia caratteristiche di elevata resistenza, come levigatezza, resistenza alla corrosione e resistenza all'usura, gli ioni metallici e i gruppi silanolo contenuti nel vetro borosilicato possono comunque interagire con i farmaci.Nell'analisi di farmaci chimici mediante cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC), la tipica fiala per iniezione è il vetro borosilicato.Analizzando l'effetto delle fiale di vetro HPLC di tre marche sulla stabilità della solifenacina succinato che è un composto alcalino debole, si è scoperto che l'adsorbimento dei farmaci alcalini esisteva nelle fiale di vetro prodotte da diversi produttori.L'adsorbimento è stato causato principalmente dall'interazione del gruppo amminico protonato e del gruppo silanolo dissociativo, e la presenza di succinato lo ha promosso.L'aggiunta di acido cloridrico potrebbe desorbire il farmaco oppure l'aggiunta di una proporzione adeguata di solventi organici potrebbe impedirne l'adsorbimento.Lo scopo di questo documento è ricordare alle imprese che effettuano test antidroga di prestare attenzione all'interazione tra farmaci alcalini e vetro e di ridurre la deviazione dei dati e il lavoro di indagine sulla deviazione causata dalla mancanza di conoscenza delle caratteristiche di adsorbimento delle bottiglie di vetro in il processo di analisi dei farmaci.
Parole chiave: solifenacina succinato, gruppo amminico, fiale di vetro HPLC, adsorbente
Il vetro come materiale da imballaggio presenta i vantaggi di levigatezza, facile eliminazione e resistenza alla corrosione. Corrosione, resistenza all'usura, stabilità del volume e altri vantaggi, quindi è ampiamente utilizzato nell'applicazione farmaceutica.Il vetro medicinale si divide in vetro sodico calcico e vetro borosilicato, a seconda dei diversi componenti che contiene.Tra questi, il vetro sodico calcico contiene 71%~75%SiO2, 12%~15% Na2O, 10%~15% CaO;il vetro borosilicato contiene 70%~80% SiO2, 7%~13%B2O3, 4%~6% Na2O e K2O e 2%~4% Al2O3.Il vetro borosilicato ha un'eccellente resistenza chimica grazie all'uso di B2O3 invece della maggior parte di Na2O e CaO
Per la sua natura scientifica fu scelto come contenitore principale per la medicina liquida.Tuttavia, il vetro boro-silicone, nonostante la sua elevata resistenza, può comunque interagire con i farmaci. Esistono quattro meccanismi di reazione comuni come segue [1]:
1) Scambio ionico: Na+, K+, Ba2+, Ca2+ nel vetro subiscono uno scambio ionico con H3O+ nella soluzione e si verifica una reazione tra gli ioni scambiati e il farmaco;
2) Dissoluzione del vetro: fosfato, ossalato, citrati e tartrati accelerano la dissoluzione del vetro e causano siliciuri.e Al3+ viene rilasciato in soluzione;
3)Corrosione: l'EDTA presente nella soluzione del farmaco (EDTA) può complessarsi con ioni bivalenti o ioni trivalenti nel vetro
4) Adsorbimento: sulla superficie del vetro è presente un legame Si-O rotto, che può assorbire H+
La formazione di OH- può formare legami idrogeno con alcuni gruppi del farmaco, con conseguente adsorbimento del farmaco sulla superficie del vetro.
La maggior parte delle sostanze chimiche contiene gruppi amminici debolmente basici. Quando si analizzano farmaci chimici con la cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC), la fiala comunemente usata dell'autocampionatore HPLC realizzata in vetro borosilicato e la presenza di SiO- sulla superficie del vetro interagisce con il gruppo amminico protonato , consentendo la diminuzione della densità del farmaco, i risultati dell'analisi saranno imprecisi e il laboratorio sarà OOS (fuori specifica).In questo rapporto, il farmaco basico debole (pKa è 8,88[2]) solifenacina succinato (la formula strutturale è mostrata nella Figura 1) viene utilizzato come oggetto di ricerca e l'influenza di diverse fiale per iniezione di vetro borosilicato ambrato sul mercato sull'analisi dei farmaci è indagato., e da un punto di vista analitico per trovare una soluzione all'adsorbimento di tali farmaci sul vetro.
1.Parte di prova
1.1Materiali e attrezzature per esperimenti
1.1.1 Attrezzatura: Agilent High Efficiency con rilevatore UV
Cromatografia liquida
1.1.2 Materiali sperimentali: l'API succinato della solifenacina è stata prodotta da Alembic
Pharmaceuticals Ltd. (India).Lo standard di solifenacina (purezza del 99,9%) è stato acquistato dall'USP.Potassio fosfato monobasico, trietilammina e acido fosforico di grado AR sono stati acquistati dalla Cina Xilong Technology Co., Ltd. Metanolo e acetonitrile (entrambi di grado HPLC) sono stati acquistati da Sibaiquan Chemical Co., Ltd. Bottiglie in polipropilene (PP) sono state acquistate da ThermoScientific (Stati Uniti) e flaconi in vetro HPLC ambrato da 2 ml sono stati acquistati da Agilent Technologies (China) Co., Ltd., Dongguan Pubiao Laboratory Equipment Technology Co., Ltd. e Zhejiang Hamag Technology Co., Ltd. (A, B, C sono utilizzati di seguito per rappresentare rispettivamente diverse fonti di fiale di vetro).
1.2 Metodo di analisi HPLC
1.2.1Solifenacina succinato e solifenacina base libera: la colonna cromatografica isphenomenex luna®C18 (2), 4,6 mm × 100 mm, 3 µm.Con tampone fosfato (pesare 4,1 g di potassio diidrogeno fosfato, pesare 2 ml di trietilammina, aggiungerlo a 1 L di acqua ultrapura, agitare per sciogliere, utilizzare acido fosforico (il pH è stato regolato a 2,5)-acetonitrile-metanolo (40:30:30) come fase mobile,
Figura 1 Formula strutturale della solifenacina succinato
Figura 2 Confronto delle aree dei picchi della stessa soluzione di solifenacina succinato in fiale in PP e fiale in vetro di tre produttori A, B e C
la temperatura della colonna era di 30°C, la velocità di flusso era di 1,0 ml/min e il volume di iniezione era di 50 ml. La lunghezza d'onda di rilevamento è di 220 nm.
1.2.2 Campione di acido succinico: utilizzando YMC-PACK ODS-A 4,6 mm × 150 mm, colonna da 3 µm, tampone fosfato 0,03 mol/L (regolato a pH 3,2 con acido fosforico)-metanolo (92:8) come fase mobile, flusso velocità 1,0 ml/min, temperatura della colonna 55 °C e volume di iniezione pari a 90 ml.I cromatogrammi sono stati acquisiti a 204 nm.
1.3 Metodo di analisi ICP-MS
Gli elementi nella soluzione sono stati analizzati utilizzando un sistema ICP-MS Agilent 7800, la modalità di analisi era He (4,3 ml/min), la potenza RF era di 1550 W, la portata del gas plasma era di 15 l/min e la portata del gas di trasporto era 1,07 ml/min.La temperatura della stanza della nebbia era di 2°C, la velocità di sollevamento/stabilizzazione della pompa peristaltica era di 0,3/0,1 rps, il tempo di stabilizzazione del campione era di 35 s, il tempo di sollevamento del campione era di 45 s e la profondità di raccolta era di 8 mm.
preparazione del campione
Soluzione di solifenacina succinato: preparata con acqua ultrapura, la concentrazione è 0,011 mg/mL.
1.4.2 Soluzione di acido succinico: preparata con acqua ultrapura, la concentrazione è 1 mg/mL.
1.4.3 Soluzione di solifenacina: sciogliere la solifenacina succinato in acqua, è stato aggiunto carbonato di sodio e, dopo che la soluzione è cambiata da incolore a bianco latte, è stato aggiunto acetato di etile.Lo strato di acetato di etile è stato quindi separato e il solvente è stato evaporato per dare la solifenacina.Sciogliere una quantità adeguata di solifenacina inetanolo (l'etanolo rappresenta il 5% nella soluzione finale), quindi diluire con acqua per preparare una soluzione con una concentrazione di 0,008 mg/ml di solifenacina (con la soluzione di solifenacina succinato contenuta nella soluzione uguale a solifenacina concentrazione).
Risultati e discussione
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2.1 Capacità di adsorbimento di fiale HPLC di diverse marche
Distribuire la stessa soluzione acquosa di solifenacina succinato in fiale di PP e 3 marche di fiale di autocampionatore sono state iniettate a intervalli nello stesso ambiente ed è stata registrata l'area del picco principale.Dai risultati nella Figura 2, si può vedere che l'area del picco delle fiale in PP è stabile e non vi è quasi alcun cambiamento dopo 44 ore. Mentre le aree dei picchi delle tre marche di fiale in vetro a 0 ore erano più piccole di quelle della bottiglia in PP e l'area del picco continua a diminuire durante la conservazione.
Figura 3 Variazioni nelle aree dei picchi delle soluzioni acquose di solifenacina, acido succinico e solifenacina succinato conservate in fiale di vetro e fiale in PP
Per studiare ulteriormente questo fenomeno, solifenacina, acido succinato, soluzioni acquose di acido solifenacina e succinato in fiale di vetro del produttore di flaconi in PP Band per studiare il cambiamento dell'area del picco nel tempo e, allo stesso tempo, il vetro
Tre soluzioni in fiale sono state accoppiate induttivamente utilizzando uno spettrometro di massa Agilent 7800 ICP-MSPlasma per l'analisi elementare.I dati nella Figura 3 mostrano che le fiale inGlass in mezzo acquoso non hanno adsorbito acido succinico, ma hanno adsorbito solifenacina base libera e solifenacina succinato.Le fiale di vetro assorbono il succinato.La quantità di linacina è più forte di quella della solifenacina base libera, al momento inizialeSolifenacina succinato e solifenacina base libera in flaconcini di vetro.I rapporti delle aree dei picchi delle soluzioni contenute nelle bottiglie di PP erano rispettivamente 0,94 e 0,98.
Si ritiene generalmente che la superficie del vetro silicato possa assorbire un po' d'acqua, che parte dell'acqua si combina con Si4+ sotto forma di gruppi OH per formare gruppi silanolo. Nella composizione del vetro ossido, gli ioni polivalenti difficilmente possono muoversi, ma i metalli alcalini (come Na+) e gli ioni dei metalli alcalino-terrosi (come Ca2+) possono muoversi quando le condizioni lo consentono, in particolare gli ioni dei metalli alcalini sono facili da fluire, possono scambiarsi con H+ adsorbito sulla superficie del vetro e trasferirsi sulla superficie del vetro per formare gruppi silanolici [3-4].Pertanto, l'aumento della concentrazione di H+ può favorire lo scambio ionico per aumentare i gruppi silanolici sulla superficie del vetro.dalla tabella 1 si vede che il contenuto di B, Na e Ca nella soluzione varia da alto a basso.sono l'acido succinico, la solifenacina succinato e la solifenacina.
campione B (μg/L) Na(μg/L) Ca(μg/L) Al(μg/L) Si(μg/L) Fe(μg/L)
acqua 2150 3260 20 Nessun rilevamento 1280 4520
Soluzione di acido succinico 3380 5570 400 429 1450 139720
Solifenacina Soluzione succinato 2656 5130 380 Nessun rilevamento 2250 2010
soluzione di solifenacina 1834 2860 200 Nessun rilevamento 2460 Nessun rilevamento
Tabella 1 Concentrazioni elementari delle soluzioni acquose di solifenacina succinato, solifenacina e acido succinico conservate in flaconcini di vetro per 8 giorni
Inoltre, dai dati riportati nella Tabella 2 si può vedere che dopo la conservazione in bottiglie di vetro per 24 ore, il pH disciolto del liquido è aumentato.Questo fenomeno è molto vicino alla teoria di cui sopra
N. fiala Tasso di recupero dopo conservazione in vetro per 71 ore
(%) Tasso di recupero dopo la regolazione del PH
Fiala 1 97,07 100,35
Fiala 2 98,03 100,87
Fiala 3 87,98 101,12
Fiala 4 96,96 100,82
Fiala 5 98,86 100,57
Fiala 6 92,52 100,88
Fiala 7 96,97 100,76
Fiala 8 98,22 101,37
Fiala 9 97,78 101,31
Tabella 3 Situazione di desorbimento della solifenacina succinato dopo l'aggiunta di acido
Poiché il Si-OH sulla superficie del vetro può essere dissociato in SiO-[5] a pH 2~12, mentre la solifenacina si presenta N in un ambiente acido Protonazione (il pH misurato della soluzione acquosa di solifenacina succinato è 5,34, il valore pH della solifenacina è 5,80) e la differenza tra le due interazioni idrofile porta all'adsorbimento del farmaco sulla superficie del vetro (Fig. 3), la solifenacina veniva adsorbita sempre di più nel tempo.
Inoltre, Bacon e Raggon [6] hanno anche scoperto che in soluzione neutra, le soluzioni saline di idrossiacidi con un gruppo ossidrile in posizione relativa rispetto al gruppo carbossilico possono estrarre il silicio ossidato.Nella struttura molecolare della solifenacina succinato, è presente un gruppo ossidrile relativo alla posizione del carbossilato, che attaccherà il vetro, verrà estratto SiO2 e il vetro verrà eroso.Pertanto, dopo la formazione del sale con l'acido succinico, l'adsorbimento della solifenacina nell'acqua è ancora più evidente.
2.2 Metodi per evitare l'adsorbimento
Tempo di conservazione pH
0h5.50
24 ore 6.29
48 ore 6.24
Tabella 2 Variazioni del pH di soluzioni acquose di solifenacina succinato in flaconi di vetro
Sebbene le fiale in PP non assorbano la solifenacina succinato, durante la conservazione della soluzione nella fiala in PP vengono generati altri picchi di impurità e il prolungamento del tempo di conservazione aumenta gradualmente l'area del picco di impurità, causando interferenze nel rilevamento del picco principale .
Pertanto, è necessario esplorare un metodo in grado di prevenire l’adsorbimento del vetro.
Prendere 1,5 ml di soluzione acquosa di solifenacina succinato in una fiala di vetro.Dopo essere stati immersi nella soluzione per 71 ore, i tassi di recupero erano tutti bassi.Aggiungere acido cloridrico 0,1 M, regolare il pH a circa 2,3, dai dati nella Tabella 3. Si può vedere che le velocità di recupero sono tutte tornate a livelli normali, indicando che la reazione del tempo di conservazione dell'adsorbimento può essere inibita a pH più bassi.
Un altro modo è ridurre l'adsorbimento aggiungendo solventi organici.Preparare 10%, 20%, 30%, 50% di metanolo, etanolo, isopropanolo, acetonitrile è stato preparato a una concentrazione di 0,01 mg/mL in liquido succinato di solifenacina.Le soluzioni di cui sopra sono state inserite rispettivamente in fiale di vetro e fiale in PP.A temperatura ambiente la sua stabilità è stata studiata e mostra.L'indagine ha rilevato che una quantità insufficiente di solvente organico non può impedire l'adsorbimento, mentre una quantità eccessiva di solvente organico porterà a una forma anomala del picco principale a causa dell'effetto del solvente.È possibile aggiungere solo solventi organici moderati per prevenire efficacemente l'assorbimento dell'acido succinico. La solifenacina viene adsorbita sul vetro, aggiungere il 50% di metanolo o etanolo o il 30%~50% di acetonitrile può superare la debole interazione tra il farmaco e la superficie della fiala.
Fiale in PP Fiale in vetro Fiale in vetro Fiale in vetro Fiale in vetro
Tempo di conservazione 0h 0h 9,5h 17h 48h
30% acetonitrile 823,6 822,5 822 822,6 823,6
50% acetonitrile 822,1 826,6 828,9 830,9 838,5
30% isopropanolo 829,2 823,1 821,2 820 806,9
Etanolo 50% 828,6 825,6 831,4 832,7 830,4
Metanolo al 50% 835,8 825 825,6 825,8 823,1
Tabella 4 Effetti di diversi solventi organici sull'adsorbimento di bottiglie di vetro
che la solifenacina succinato viene preferibilmente trattenuta in soluzione.Tabella 4 numeri
È stato dimostrato che quando la solifenacina succinato è conservata in fiale di vetro, utilizzare
Dopo che la soluzione di solvente organico dell'esempio precedente è stata diluita, il succinato nelle fiale di vetro.L’area del picco della linacina entro 48 ore è la stessa dell’area del picco della fiala di PP a 0 ore.Tra 0,98 e 1,02 il dato è stabile.
Conclusione 3.0:
Diverse marche di fiale di vetro per il composto base debole dell'acido succinico solifenacina produrranno diversi gradi di adsorbimento, l'adsorbimento è causato principalmente dall'interazione dei gruppi amminici protonati con i gruppi silanolici liberi.Pertanto, questo articolo ricorda alle aziende che effettuano test antidroga che durante la conservazione o l'analisi dei liquidi, assicurarsi di prestare attenzione alla perdita di farmaco, il pH appropriato del diluente o il pH del diluente adatto può essere studiato in anticipo.Esempio quindi per i solventi organici per evitare l'interazione tra farmaci di base e vetro, in modo da ridurre la distorsione dei dati durante l'analisi del farmaco e la conseguente distorsione nelle indagini.
[1] Nema S, Ludwig JD.Forme di dosaggio farmaceutiche – farmaci parenterali: volume 3: normative, validazione e futuro.3a ed.CrcPress;2011.
[2] https://go.drugbank.com/drugs/DB01591
[3] El-ShamyTM.La durabilità chimica dei vetri K2O-CaO-MgO-SiO2, Phys Chem Glass 1973;14:1-5.
[4] El-ShamyTM.La fase determinante della velocità nella dealcalinizzazione dei vetri silicati.
Vetro fisico-chimico 1973;14:18-19.
[5] Mathes J, Friess W. Influenza del pH e della forza ionica sulle fiale di adsorbimento delle IgG.
Eur J Pharm Biopharm 2011, 78(2):239-
[6] Bacon FR, Raggon FC.Promozione dell'attacco al vetro e alla silice da parte di Citrateand
Altri anioni in soluzione neutra.MARMELLATA
Figura 4. Interazione tra il gruppo amminico protonato della solifenacina e i gruppi silanolici dissociati sulla superficie del vetro
Orario di pubblicazione: 26 maggio 2022