Summary
En enkel og ikke-destruktiv teknikk som måler gjennomsnittlig av narkotika stoffer i formulert legemidler som inneholder fluor med lav-feltet fluor-19 (19F) gang-domene (TD) kjernefysiske magnetisk resonans (NRM) vises her. Teknikken kan brukes til utvikling og produksjon av narkotika i den farmasøytiske industrien.
Abstract
Her beskriver vi en protokoll utviklet av vår gruppe som bruker lav-feltet fluor-19 (19F) gang-domene (TD) kjernefysiske magnetisk resonans (NRM) for å måle gjennomsnittlig innholdet av fluorholdige narkotika i skjemaene formulert narkotika produkt: tabletter eller kapsler. Denne metoden gjelder fluorholdige narkotika fordi det registrerer bare innholdet i fluor, unngå interferens fra hjelpestoffene som mangler fluor. Fordelene med måle det aktive innholdet av fluorholdige narkotika med lav-feltet 19F TD-NMR kontra høy-feltet 19F SSD (SS) NMR er enkelheten av metoden; lavpris; og ikke-destruktiv natur teknikken, med alle prøvene utvinnbare i intakt former (f.eks pulver, tabletter og kapsler), gjør denne teknikken rimelig for alle laboratorium.
Vi har testet metoden tre fluorholdige narkotika produkter tilgjengelig på markedet cinacalcet, lansoprazol og ciprofloxacin - med doser strekker seg 15 til 500 mg. Resultatene av analyser, målt ved lav-feltet 19F TD-NMR, støttet rapporterte etiketten krav for gjennomsnittlig narkotika innholdet.
Basert på enkelhet og reproduserbarhet analysen, ser vi denne metodikken blir implementert i et laboratorium, inkludert fabrikker, som prosessen analytisk teknologi (PAT) verktøy i farmasøytisk industri.
Introduction
I den farmasøytiske industrien, må innholdet i stoffet stoffer i sin enhet-til-dosering former (f.eks tabletter og kapsler) være innenfor området etikett kravet kvalitetskontroll og ytelse retningslinjer. Høy ytelse flytende kromatografi (HPLC) er den konvensjonelle analytiske teknikken brukes til å måle innhold sıtt narkotika i skjemaene formulert. Men er metoden lang og destruktive, krever av stoffet i utførelsen formulert med riktig løsemidlene før analyse. Selv med automatisering, kan prosessen ta 1-3 h per prøve, avhengig av utviklingen av den analytiske metode1,2,3. I tillegg til HPLC, har nær infrarød (NIR) blitt brukt for samme formål og som et klapp verktøy, med forbeholdet ved å kreve chemometric analyse av data, gjør sin gjennomføring lengre og mer komplekse4. Begge teknikkene er destruktive, formulert stoffet forkastet etter analyse.
I dette manuskriptet vi beskriver trinnvis protokollen for en metodikk tidligere publisert av vår gruppe5 å måle gjennomsnittlig innholdet av fluorholdige narkotika i deres dosering former (f.eks tabletter og kapsler) med lav-feltet 19F NMR. Gjennom årene har andelen av fluorholdige medisiner på markedet godkjent av verdensomspennende reguleringsorganer som formulerte legemidler økt fra 2% i 1970 25% i 20136. Derfor tror vi at det er krav om å utvikle en enklere men mer spesifikke metode enn de tilgjengelige metodene for kvalitetskontroll av innholdet av fluorholdige narkotika i skjemaene formulert.
Medikamenter som inneholder fluor-19 (19F) i deres strukturer har fordelen av å være lett oppdaget av 19F NMR på grunn av sin 100% overflod og 83% sensitivitet sammenliknet med protoner7. Direkte måling av 1H TD-NMR er ikke nyttig fordi både hjelpestoffer og API har protoner, og totalt proton signalet kommer fra alle komponentene i stoffet produktet, noe som gjør det upraktisk å måle API innholdet i legemidler bruker 1 H TD-NMR. Derfor har måle narkotika innholdet av fluorholdige legemidler med 19F TD-NMR fordelen av ingen innblanding hjelpestoffer skyldes mangel på fluor. For å demonstrere vår metode å måle gjennomsnittlig narkotika innholdet av fluorholdige legemidler, valgte vi tre kommersielt formulert legemidler som inneholder fluor i forskjellige dose områder. Figur 1 viser strukturer av narkotika valgt, hvor to av dem - cinacalcet HCl8 og lansoprazol9-har en trifluoromethyl (CF3) i deres strukturer, med doser strekker seg 15 til 90 mg, og tredje en - ciprofloxacin HCl monohydrat10 - inneholder en fluor atom knyttet til en aromatisk ring, med en 500-mg dose.
Her viser vi metodene vi har utviklet5 for å quantitate gjennomsnittlig narkotika innholdet av fluorholdige legemidler ved hjelp av en lav-feltet Borstemmaskin TD-NMR instrument (23,4 MHz for 1H og 22.0 MHz for 19F). Vi kan også sammenligne to programvarepakker (RI kalibrering og Mnova programvare) som kan brukes til å rapportere resultatene.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
forsiktig: ta kontakt med alle relevante sikkerhetsdatablader (MSDS) før du bruker noen kjemikalier. Stoffer som narkotika generelt er giftig og bør behandles med den aktuelle personlig verneutstyr (PVU; f.eks hansker, vernebriller, laboratoriefrakk, full lengde bukser og lukket-toe sko), med spesiell forsiktighet når veiing pulver materialer. Det anbefales å bruke en balanse i hette med fint luften flyte for å minimere pulver av solide materialer spredning av området rundt balansen.
Merk: programvare instruksjonene er spesifikke for RINMR, RI kalibrering og Mnova. Instruksjonene varierer for andre TD-NMR leverandør instrumenter og programvarepakker,.
1. forberedelse av prøver tidligere til 19 F TD-NMR måling
- veie prøvene for kalibrering (pulver narkotika stoff eller farmasøytiske virkestoffet (API)) i de aktuelle NMR rør (2,5 - 3 - 5-, 10-, 18 og 25 mm OD NMR rør) til merking linjen (høyde av spolen for NMR sonden), eller rundt 30 mm inne høyde. Merk at høyden kan avhenge av sonden.
Merk: Cinacalcet HCl er et eksempel på en API for å bruke for kalibrering for å bestemme narkotika innholdet i cinacalcet kommersielle tabletter. Vekten avhengig av tettheten av pulver. Ved cinacalcet HCl, vekten av API er rundt 7.2, 3.5, 1.0, 0.3, 0,1 og 0,07 g når du fyller høyden på spolen for 25 - 18-, 10-, 5-, 3- og 2,5 mm NMR rør, henholdsvis. - Veier vareprøver formulert narkotika (tabletter eller kapsler) i de aktuelle NMR rør til merking linjen (høyde av spolen for NMR sonden), eller rundt 30 mm inne høyde, som angitt ovenfor.
NOTE 25 eller 18 mm rør er egnet for store tabletter/kapsler eller når nok formulert medikamentet produkt er tilgjengelig. Mindre tabletter/kapsel eller når ikke nok formulert narkotika produktet er tilgjengelig, men signal-til-støy forholdet kan fortsatt være tilstrekkelig for måling, bruk 10 mm rør. Måle tabletter direkte, eller knuse hvis ønskelig. Ingen observasjon av variasjoner i deres mål er observert her, som nevnt i diskusjonen.- Når forberede kommersielle tabletter cinacalcet, veier rundt femten 90-mg tabletter i 25 mm NMR tube (rundt 9.2 g), femti 30-mg tabletter i 25 mm NMR tube (rundt 9,6 g), tjueto 30-mg tabletter i 18 mm NMR rør (rundt 4,2 g) , og tjue-tre 60-mg tabletter i 25 mm NMR tube (rundt 8,8 g).
2. Utarbeidelse av NMR Instrument for måling
- Tuning NMR instrumentet til 19 F
- bære ut alle mål på temperaturen av permanent magnet i NMR instrument. Her, bruker du 40 ° C; ingen temperaturkontroll er tilgjengelig for 26 mm 19 F NMR sonden brukes her. Utføre alle mål med en frekvens på 22.0 MHz for 19 F med 23-MHz (for 1 H) NMR instrumentet.
- Plasserer Teflon standard prøven innenfor en 25 eller 26 mm NMR rør og plasser den i sonden inne magneten. Tillate balanse i ca 5-10 min og justere instrumentet til 19 F. Velg " Auto O1 " under den " kommandoer "-menyen i programmet RINMR. Gjenta målingen minst 3 ganger og ta den siste verdien for parameteren O 1 (frekvens utlignet).
- Kalibrering av 19 F 90-graders pulsen
- kalibrerer 90-graders pulsen for F-19 med standard Teflon prøven bruker den standard automatisk kalibrering i instrumentet. Velg " automatisk P90 " under den " kommandoer "-menyen i programmet RINMR.
Merk: Vanligvis 90-graders pulsen trenger ikke skal måles ofte med mindre maskinen utfører eller sonden er ikke brukt i noen tid. I 90-graders verdien for Teflon med 26 mm 19 F NMR sonden her var 7,05 µs.
- kalibrerer 90-graders pulsen for F-19 med standard Teflon prøven bruker den standard automatisk kalibrering i instrumentet. Velg " automatisk P90 " under den " kommandoer "-menyen i programmet RINMR.
3. Måling av T 1 eller langsgående avslapning tid for Standard ren API prøver
- For en bedre signal-til-støy-forhold, plassere API prøven i 25 mm NMR røret inne F-19 sonden installert i magnet og la den equilibrate i minst 10 min.
- Måle T 1 avslapning tid, følge instruksjonene av apparatet manuell, for hver API prøve benytter en standard eksperiment for inversjon gjenoppretting fra RINMR programvare.
Merk: De anbefalte eksperimentelle parameterne er 16 skanninger samlet med 0,1-µs bor tid; 8 datapunkter; en 90-graders puls, som nevnt ovenfor. og en død tid 10 µs for F-19 26 mm sonden. En rekke forsinkelser fra 100 µs til 8 s (f.eks 100 µs, 500 µs, 10 ms, 100 ms, 300 ms, 700 ms, 1 s, 2 s, 5 s og 8 s) for narkotika med CF 3 og forsinkelser fra 100 µs til 20 s (f.eks 100 µs, 500 µs, 1 ms, 100 ms, 500 ms, 1 s, 5 s, 10 s, 15 s og 20 s) for legemidler med fluor grupper knyttet til den aromatiske ringen anbefales.- I RINMR programvare, laste den " invrec.exe " puls rekkefølge ved å velge " laste " under " rekkefølge " og klikke " åpne. " sjekk at de grunnleggende parametrene har riktige verdier ved å klikke " A " eller velge " Kjøp " under den " parametere " menyen.
- Velg " skript " under den " verktøy " menyen, en vindu ville popmusikk opp. Velg den " T1.ris " kategorien og klikk den grønne pilen; en vindu ville popmusikk. Velg listefilen forsinkelse med passende forsinkelser eller Opprett listen etter klikker " åpne. " når listen forsinkelse er tilfredsstillende, klikker " OK. "
Merk: et vindu vil vise en melding for etablering av en fil for alle spectra som samles i for å beregne T 1 verdien. Plasseringen av og navnene på mappene og filene er opp til brukeren. - Klikk på " lagre " for instrumentet å starte henter data og automatisk lagre filene for forsinkelser i den valgte mappen.
Merk: RIMNR programvaren oppretter T 1 avslapning kurvene og beregne T 1 avslapning tidspunktene for hvert enkelt tilfelle. En vindu ville popmusikk opp med T 1 avslapning kurven og tidskonstant eller T 1 verdien . Her verdien av T1 for cinacalcet HCl var 2.4 s.
4. Måle kalibrering prøver med ren API
- måle API prøver for å bygge kalibreringskurven
- sted en kalibrering eksemplet på magnet for en bestemt API. Equilibrate prøvene i minst 5 minutter for mindre rør og 10 min for større rør.
- Få en gratis induksjon forfall (FID) eller SOLID (90 x-90y FID) eksperiment med de riktige parametrene følge instruksjonene i apparatet manuell. I RINMR-programvaren laste den " solid.exe " (eller " fid.exe ") puls rekkefølge ved å velge " laste " under " sekvens " og klikke " åpne. "
Merk: anbefalt eksperimentet er SOLID for faste stoffer som er fast-avslappende med kort T 2 s (tverrgående avslapning tid). Anbefalte eksperimentelle parametrene er 128 skanner samlet, med 0,1 µs bor tid, 1024 datapunkt, en 90-graders puls (7,05 µs i dette tilfellet justeringrerte bruke Teflon), og en døde tid 10 µs for 19 F 26 mm sonden. En gjenvinne forsinkelse på 7,5 s for narkotika med gruppen CF 3 og 20 s for legemidler med F-gruppen som er knyttet til en aromatisk (på grunn av lengre T 1 avslapning tid) er brukt for saker presenteres her, basert på deres T 1 målinger. - Måle alle prøver forberedt for hver API etter at de er equilibrated med temperaturen på magneten i 5-10 min å generere kalibrering kurvene i hver API utvalg. Lagre dataene i en mappe, gir et forskjellig navn til hver eksperimentelle kjører.
- Beregning vekt av prøvene basert på beløpet i hver rør og vurderer renheten av API prøven i største røret.
5. Måling av narkotika produktet eksempler som tabletter
- sted allerede forberedt formulert narkotika vareprøver (tabletter eller kapsler) i magneten til å måle dem en om gangen. Equilibrate utvalget for 5 min for små NMR rør eller 10 min for prøvene i større NMR rørene.
- Kjøpe samme NMR eksperimentet (dvs, HELTRUKKET) med samme vilkår som for kalibrert prøvene for hver bestemt APIEN.
6. Generasjon av kalibreringen kurver med ren API prøver og legge dataene fra stoffet vareprøver som tabletter i kalibrering kurvene
- i disse tilfellene, Velg regionen solid eksperimentere fra 5 til 300 poeng å opprette kalibrering kurvene. Dataene kan analyseres på tre ulike måter som beskrevet under.
- Åpne RI kalibreringsprogramvare. Husk alle SOLID data ved å klikke på klipp-symbolet for å åpne FID eller SOLID filer fra en bestemt API. For alle prøvene målt, angi vekt prosentene under den “ Kons ” kolonnen og vekter under den “ Mass ” kolonnen. Velg riktig område (5-300 poeng) bruker metoden gjennomsnitt for å bygge kalibreringskurven (åpne ikonet for “ Display NMR data ” å velge hvilken poengberegningsskala for beregning). Lagre kalibreringskurven.
Merk: Kolonnen Cal vil gi prosentandelen av stoffet i prøvene målt. - i the RI kalibreringsprogramvare med samme valgte region (5-300 poeng), bruke metoden passer for å bygge kalibreringskurven. Lagre kalibreringskurven. Følger du også instruksjonene som trinn 4.2.2.
- Åpne programvare (f.eks Mnova). Dra alle SOLID dataene fra en bestemt API og angi vekt prosenter av standard prøver; manuell instruksjoner finner ved å klikke “ innhold ” under den “ hjelp ” menyen. I den “ avansert ” på menyen “ tid domenet ” og deretter “ kvantifisering; ” et vindu ville popmusikk opp. Klikk på det blå plusstegnet merker integrering. Integrere den aktuelle regionen (5-300 poeng) ved hjelp av omfanget modus for å bygge kalibreringskurven.
- Lagre kalibreringskurven. I tabellen, skriver du inn prosentandelene av narkotika per prøve bare for standarder under den “ konsentrasjon (x) ” kolonnen og vekter for alle prøvene under den “ masse (m) ” kolonnen. kalibrering prøver bør være røde (merket). Kontroller at den “ Signal funksjon ” er “ y = s/m ” (å normalisere å signal/masse).
- For reproduserbarhet og repeterbarhet, måle hver prøve 3 ganger på ulike dager og bygge kalibreringskurven i programmene. Lagre kalibreringen kurve filer.
7. Beregning av fluorholdige API vekt på formulert narkotika produkt med kalibrering kurvene
- beregning av vekt prosentandel og gjennomsnittlig dosering beløp per tablett/kapsel av fluorholdige API narkotika i formulert stoffet produkt
- Bruk filen for kalibreringskurven RI kalibreringsprogramvare og gjennomsnittet metoden. Lese NMR data fra målt tabletter (eller kapsler) og angi deres vekter for å fastslå vekten prosentandelen av fluorholdige API i formulert tabletter eller kapsler fra kalibreringskurven.
Merk: Den “ Cal ” kolonnen vil gi prosentandelen av narkotika i de målte prøvene (kalibrering og kommersielle tabletter eller ukjente). Legg merke til at parameteren O1 må være det samme for kalibrering prøvene og tabletter eller kapsler for RI kalibreringsprogramvare. - Bruke filen for kalibreringskurven fra RI kalibreringsprogramvare med metoden passer. Read NMR dataene fra tabletter (eller kapsler) målt og angi deres vekter for å fastslå vekten prosentandelen av fluorholdige API i formulert tabletter eller kapsler fra kalibreringskurven. Følg samme instruksjonene som trinn 5.2.1 Oppgi. Legg merke til at parameteren O 1 må være det samme for kalibrering prøvene og tabletter eller kapsler for RI kalibreringsprogramvare.
- Bruke filen Mnova og dra ervervet NMR dataene for formulert API (eller måle dem alle på samme dag). Følg instruksjonene i trinn 4.2.4. Angi vektlegging for å fastslå vekten prosentandelen av fluorholdige API i formulert tabletter eller kapsler fra kalibreringskurven.
Merk: I tabellen kalibrering prøvene vil være i rødt (merket) og de ukjente eller kommersielle tabletter/kapslene i blått (merket). Den “ konsentrasjon (x) ” kolonnen vil vise de beregnede verdiene for kommersielle tabletter av ukjent prøver i blått basert på verdiene av kalibrering prøvene i rødt. Merk at programvaren ikke krever bruk av den samme O1-parameteren til å beregne ønsket vekt. - Beregne mengden av fluorholdige narkotika per tablett eller kapselform som den gjennomsnittlige verdien fra ligningen nedenfor (D = dose API i mg, W NMR = vekt prosent av API fra kalibreringskurven, w = totalvekt formulert produkt fra vekten av formulert stoffet kommer fra målt tabletter eller kapsler og N = antall formulert tabletter eller kapsler brukes for måling) og sammenligne med verdiene beregnes av programvare basert på den kalibrering kurver:
- Bruk filen for kalibreringskurven RI kalibreringsprogramvare og gjennomsnittet metoden. Lese NMR data fra målt tabletter (eller kapsler) og angi deres vekter for å fastslå vekten prosentandelen av fluorholdige API i formulert tabletter eller kapsler fra kalibreringskurven.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Vi har testet lav-feltet 19F TD-NMR med tre kommersielle legemidler (cinacalcet, lansoprazol og ciprofloxacin) å måle gjennomsnittlig narkotika innholdet av fluorholdige narkotika produktene. Figur 1 viser strukturer av testet narkotika, viser plasseringen av fluor atomer.
Vi testet flere tomter og dosering former (dvs. 30, 60 og 90 mg) cinacalcet tabletter, en dose form (15 mg) for merkevare-navnet og generic masse lansoprazol kapsler, og en dose form (500 mg) og en masse ciprofloxacin tabletter. NMR signalet henfall for cinacalcet (figur 2), som et eksempel og kalibrering kurver for tre narkotika (tall 3 - 5) Hentet fra RI kalibreringsprogramvare bruker gjennomsnittet og passer metoder og Mnova bruker omfanget modus. Data fra disse kurver ble også plottet å sjekke deres reproduserbarhet over triplicates målinger (tall 3 - 5), viser utmerket linearitet og god reproduserbarhet. Resultatene av målene for de tre stoffene er ordnet (tabeller 1-3) og viser gode avtaler med etiketten krav for tre narkotika.
For å teste effekten på prøven forberedelse, ble halvparten av tabletter av ciprofloxacin knust. Tabell 3 viser at resultatene av gjennomsnittlig narkotika innholdet fra det intakt og knust tabletter er enig med etiketten kravet, angir at det er ikke nødvendig å ødelegge tabletter for å utføre måling. I tillegg viser at metoden er ikke-destruktiv og at prøvene kan gjenopprettes i skjemaene intakt.
For å fastslå betydningen på målingen av fysiske og kjemiske former, brukte vi ciprofloxacin gratis base og HCl monohydrat som kalibrering standarder for å bestemme gjennomsnittlig innholdet av stoffet i intakt og knust ciprofloxacin tabletter. Figur 6 viser resultatene. Figur 6 A viser resultatene når ciprofloxacin HCl monohydrat ble brukt som kalibrering standard (røde prikker) og figur 6B viser ciprofloxacin gratis base (røde prikker). De blå prikkene i figur 6 tilsvarer intakt og knust ciprofloxacin tabletter. Bare i figur 6A gjør gjennomsnittlig innholdet i ciprofloxacin i tabletter og knust tabletter enig med etiketten kravet, indikerer at riktig kalibrering standard ciprofloxacin HCl monohydrat. X-ray pulver Diffraksjon (XRPD) data på cipro tabletter, ciprofloxacin gratis base og ciprofloxacin HCl monohydrat ble registrert for å bekrefte deres ulike fysiske skjemaer som er basert på XRPD mønstre (figur 7).
Figur 1 . Kjemiske strukturer lansoprazol, Ciprofloxacin saltsyre monohydrat og Cinacalcet saltsyre.
Gjengitt fra5, copyright 2015, med tillatelse fra John Wiley & sønner. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 2. Forfallet av NMR signalet, målt for Cinacalcet HCl, Over tid, viser de ulike behandlingene.
(A) RI kalibrering programvare gjennomsnittlig metoden, (B) RI kalibreringsprogramvare passe og (C) Mnova programvare området metoden. Regionen fra 5-300 poeng ble brukt for analyse for alle data behandlinger. Gjengitt fra5, copyright 2015, med tillatelse fra John Wiley & sønner. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 3. Kalibrering kurver (NMR Signal versus prosentandel av narkotika) for Cinacalcet HCl, beregnet som gratis Base, generert fra målinger utført i Triplicate.
(A) RI kalibreringsprogramvare i gjennomsnittlig modus, (B) RI kalibreringsprogramvare i tilpasset modus og (C) Mnova programvare området metode. Gjengitt fra5, copyright 2015, med tillatelse fra John Wiley & sønner. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 4 . Kalibrering kurver (NMR Signal versus prosentandel av narkotika) for lansoprazol, generert fra målinger utført i Triplicate.
(A) RI kalibreringsprogramvare i gjennomsnittlig modus, (B) RI kalibreringsprogramvare i tilpasset modus og (C) Mnova programvare området metode. Gjengitt fra5, copyright 2015, med tillatelse fra John Wiley & sønner. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 5 . Kalibrering kurver (NMR Signal versus prosentandel av narkotika) for Ciprofloxacin HCl H2O, beregnet som gratis basen, generert fra målinger utført i Triplicate.
(A) RI kalibreringsprogramvare i gjennomsnittlig modus, (B) RI kalibreringsprogramvare i tilpasset modus og (C) Mnova programvare området metode. Gjengitt fra5, copyright 2015, med tillatelse fra John Wiley & sønner. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 6. NMR Data.
NMR signal som en funksjon av narkotika stoff ens ledig base for intakt og knust tabletter ciprofloxacin (blå prikker) når du bruker (A) ciprofloxacin HCl monohydrat (røde prikker) og (B) ciprofloxacin gratis base (røde prikker) som referanse standarder. Dataene ble generert ved hjelp av Mnova programvare. Gjengitt fra5, copyright 2015, med tillatelse fra John Wiley & sønner. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 7 . X-ray Diffraksjon styrkedata.
X-ray makt Diffraksjon dataene for ciprofloxacin gratis base (øverst), ciprofloxacin medikamentet produkt som cipro fra tabletter (midten) og ciprofloxacin HCl monohydrat (nederst). Gjengitt fra5, copyright 2015, med tillatelse fra John Wiley & sønner. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Tabell 1. Beregnet doser av Cinacalcet gratis Base i kommersielle tabletter, med deres statistikk beregnet ved å RI kalibrering programvarepakken ved hjelp av gjennomsnitt og passer metoder og Mnova programvaren. Gjengitt fra5, copyright 2015, med tillatelse fra John Wiley & sønner.
Tabell 2. Beregnet doser av lansoprazol merkevarer og generisk kapsler, med deres statistikk beregnet ved å RI kalibrering programvarepakken ved hjelp av gjennomsnitt og passer metoder og Mnova programvaren. Gjengitt fra5, copyright 2015, med tillatelse fra John Wiley & sønner.
Tabell 3. Beregnet doser av Ciprofloxacin generiske Cipro tabletter og knust tabletter, med deres statistikk beregnet ved å RI kalibrering programvarepakken ved hjelp av gjennomsnitt og passer metoder og Mnova programvaren. Gjengitt fra5, copyright 2015, med tillatelse fra John Wiley & sønner.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Som flere fluorholdige narkotika blir tilgjengelig i markedet, har vi utviklet en bestemt og enkel metode for å måle gjennomsnittlig narkotika innholdet av fluorholdige narkotika produkter med lav-feltet 19F TD-NMR5. Vi testet denne metoden på tre kommersielle legemidler: tabletter som inneholder cinacalcet HCl, kapsler som inneholder lansoprazol og tabletter som inneholder ciprofloxacin HCl monohydrat. Fordelene med denne metoden er dens spesifisiteten skyldes mangel på fluor i hjelpestoffene og sin enkelhet. Vi testet målingen evner på intakt formuleringer (kapsler eller tabletter) for cinacalcet og lansoprazol formulert narkotika. Men i ciprofloxacin formulert stoffet, vi testet intakt og knust tabletter for å evaluere eksempel forberedelse. Utviklingen av metoden fokusert på sammenligningen av to programvarepakker, RI kalibrering (vanlig programvare for kvantifisering av TD-NMR data) og en siste tilgjengelige versjon av Mnova programvare som kan behandle TD-NMR data (Mnova er en av vanlige programvarepakker for behandling av høy-NMR feltdata). Vi vurdert både programvarepakker på deres evne til å rapportere resultatene og deres kompatibilitet med standard office-kommersiell programvare pakker5.
Cinacalcet8 HCl (figur 1) er formulert som tabletter i tre doser (30, 60 og 90 mg, regnet som gratis base). Vi testet flere tomter fra de tre kommersielle dose sterke bruke våre 19F TD-NMR metode til å beregne gjennomsnittlig antall cinacalcet som gratis base i tabletter. Kalibrering kurver for cinacalcet HCl ble generert i tre eksemplarer, som angitt i protokollen, bruker to programvarepakker som ga lineær kalibrering kurver med god reproduserbarhet (Figur 3). Tabell 1 viser resultatene som er enig med etiketten krav doser testet, med god standardavvik og prosent relativ standardavvik (RSD) verdier.
Lansoprazol9 (figur 1) er solgt i en 15-mg formulert dose, som er en modellsystem å teste vår metodikk for lav dose kapselen formuleringer. Vi testet vår metode, som beskrevet ovenfor, og brukt prøver som mottatt. Som i tilfelle av cinacalcet HCl tablettene, kalibrering kurvene, som triplicates, var lineær og hadde god reproduserbarhet (Figur 4). Resultatene av den analyse viser at dosen testet stemmer godt etiketten hevder, med god standardavvik og RSD prosentverdier (tabell 2). Ciprofloxacin10 monohydrat hydrochloride (figur 1) er formulert i tabletter som inneholder ciprofloxacin HCl laktosemonohydrat, med en 500-mg dose som gratis base. Som i forrige tilfellene ble kalibrering kurvene i tre eksemplarer lineær, med god reproduserbarhet (figur 5). Resultatene av den analyse viser at dosen testet stemmer godt etiketten hevder, med god standardavvik og RSD prosentverdier (tabell 3). I dette tilfellet vurdert vi også metoden bruker intakt og knust tabletter for å bestemme effekten av prøven forberedelse. I begge tilfeller var resultatene god avtale med etiketten kravet (tabell 3), viser at gjennomsnittlig narkotika innhold resultatene er knapt berørt av utarbeidelse av prøven.
Vår metode ved hjelp av 19F TD-NMR tiltak gjennomsnittlig fluorholdige narkotika innholdet i formulert legemidler, direkte fra deres solid states som pulver, tabletter eller kapsler, uten behovet av andre manipulasjon (f.eks oppløsning, som i flytende kromatografi (Langbane) metoder). Derfor må rett kjemiske og skjemaene for riktig fysisk av referanse vurderes for å finne deres innvirkning på resultatene av analysen. For å demonstrere dette punktet, bygget vi kalibrering kurvene i ciprofloxacin, ciprofloxacin HCl monohydrat og gratis base som kalibrering standardene. Når standarden som brukes for kalibreringskurven var gratis base, måling av formulert cipro tabletter angitt 137.8% og 138.8% av narkotika stoffet i formulert hele og knust tabletter, henholdsvis (data representert i graf B figur 6 som blå prikker). Selvfølgelig er disse resultatene langt fra etikett kravet ciprofloxacin gratis base rundt 64.7% (tabell 3). Grafen A Figur 6 viser resultatene enige med etiketten kravet når kalibreringskurven gjøres med ciprofloxacin HCl monohydrat (røde prikker) å måle cipro og knust tabletter (blå prikker). Forskjellene mellom resultatene er på grunn av feil fysiske og kjemiske former som brukes som en gratis base for referanse standard prøvene. Denne vurderingen ble bekreftet ved å sammenligne XRPD mønstre av gratis base for ciprofloxacin, ciprofloxacin HCl monohydrat og generiske cipro tabletter. Ciprofloxacin gratis base har en annen krystall form enn ciprofloxacin HCl monohydrat og cipro tabletter på grunn av ulike XRPD mønstre (figur 7).
Når du sammenligner programvarepakker for kalibrering, gir både RI kalibrering og Mnova tilfredsstillende resultater. Mnova har fordelen av å være mer kompatible med andre kommersielle kontor programvarepakker for vitenskapelige og statistiske grafer og dataanalyse, som er nyttig for rapportering. Mnova programvare er revidert og oppdatert hvert år, mens RI kalibreringsprogramvare ikke. Om to dataanalyse metoder brukt i RI kalibrering, metoden "fit" gir fornuftige resultater, men er dårligere enn "gjennomsnittlig" metoden fordi metoden "fit" er avhengig av ekstrapolering for null målt data, legge mer usikkerhet til den endelige resultater.
I konklusjonen, har vi utviklet en enkel metode basert på lav-feltet 19F TD-NMR å måle gjennomsnittlig narkotika innholdet av fluor inneholder legemidler. Denne enkle protokollen gir resultater i god avtale med etiketten krav på kortere tid enn klassisk metoder (f.eks LC). Teknikken er ikke-destruktiv og trenger ikke prøve manipulering, med komplett utvalg gjenoppretting ved hjelp av intakt skjemaer under analyse (f.eks pulver, tabletter og kapsler). Standarder pleide bygge kalibreringskurven må ha de samme kjemiske og fysiske former som stoffet i skjemaet formulering. Om programvarepakker brukes for analyse (RI kalibrering og Mnova), begge er tilstrekkelig, men Mnova er oppdatert og fullt kompatibel med standard kontor programvarepakker. Basert på disse konklusjon, forutse vi denne metodikken blir implementert i laboratorier og fabrikker som prosessen PAT verktøy i farmasøytisk industri.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne ikke avsløre.
Acknowledgments
Dette manuskriptet er basert på en tidligere publisert artikkel5. Gjengitt fra5, copyright 2015, med tillatelse fra John Wiley & Sons.
Vi er takknemlige til vår ledelse, Dr. Janet Cheetham, Dr. Francisco Alvarez, Dr. Arwinder Nagi og Dr. David Semin, for deres støtte, interesse og oppmuntring til å utføre forskningsprosjektet, og Dr. Minhui Ma og Mr. Robert Munger, for å gi oss med cinacalcet HCl, formulert tabletter, og informasjon om stoffet. Vi vil også takke Dr. Michael Bernstein, Dr. Manuel Perez og Dr. Santiago Dominguez for deres konstruktiv støtte og diskusjoner om utviklingen av tiden reklamen versjon av programmet Mnova som det gjelder for kvantifisering av TD-NMR data. I tillegg tabletter en spesiell takk til Mr. Regnar L. Madarang F.N.P. for å gi oss generiske cipro for å gjennomføre våre studier.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| MQC-23 | Oxford Instruments | 52-AM4044 | 23.4 MHz for 1H and 22.0 MHz for 19F |
| 26 mm Probe (19F) | Oxford Instruments | 52-AM4061 | 19F NMR probe |
| Cinacalcet HCl | Amgen | Lot 005002 M | Purity 99.8% |
| Cinacalcet commercial tablets | Amgen | Lot 0010021308 | 30 mg tablets |
| Cinacalcet commercial tablets | Amgen | Lot D1026396 | 30 mg tablets |
| Cinacalcet commercial tablets | Amgen | Lot D118714 | 30 mg tablets |
| Cinacalcet commercial tablets | Amgen | Lot D061829 | 60 mg tablets |
| Cinacalcet commercial tablets | Amgen | Lot 00100213 | 90 mg tablets |
| Cinacalcet commercial tablets | Amgen | Lot D064074 | 90 mg tablets |
| Cinacalcet commercial tablets | Amgen | Lot 1026356 | 90 mg tablets |
| Lansoprazole | Fluka | Lot LRAA1897 | Purity 99.7% |
| Brand name Lansoprazole | Novartis | Lot DV1891 | 15 mg capsules |
| Lansoprazole generic | SUPERVALUE INC | Lot 2GE2027 | 15 mg capsules |
| Ciprofloxacin free base | Fluka | Lot BCBM7969V | 99.9% purity |
| Ciprofloxacin HCl monohydrate | Fluka | Lot P500044 | 94% purity as HCl salt |
| Cipro generic | Pack Pharmaceuticals | Lot PUB3033 | 500 mg tablets |
| 25 mm NMR tube | New Era Enterprises | NE-25TD-200-FB | |
| 18 mm NMR tube | New Era Enterprises | NE-18TD-200-FB | |
| 10 mm NMR tube | New Era Enterprises | NE-10TD-200-FB | |
| 5 mm NMR tube | New Era Enterprises | NE-HL5-7 | |
| 3 mm NMR tube | New Era Enterprises | NE-H3-7 | |
| 2.5 mm NMR tube | New Era Enterprises | NE-H5/2.5 |
References
- El-Yazigi, A., Wahab, F. A., Afrane, B. Stability Study and Content Uniformity of Prochloroperazine in Pharmaceutical Preparations by Liquid Chromatography. J Chromatogr A. 690, 71-76 (1995).
- Takeuchi, Y., Yoshida, M., Ito, A., Sunada, H. Uniformity of Drug Content During Pharmaceutical Dry Granulation by Roller Compaction and Tableting Processes. J Drug Del Sci Tech. 19 (2), 119-124 (2009).
- Toro, I., Dulsat, J. F., Fábregas, J. L., Claramunt, J. Development and Validation of a Fully Automated method of the Chromatographic Determination of Content Uniformity of Drug Tablets. J Pharm Biomed Anal. 36, 57-63 (2004).
- Shi, Z., Hermiller, J. G., Gunter, T. Z., Zhang, X., Reed, D. E. A Novel Sample Selection Strategy by Near-Infrared Spectroscopy-Based High Throughput Tablet Tester for Content Uniformity in Early-Phae Pharmaceutical Product Development. J Pharm Sci. 101 (7), 2502-2511 (2012).
- Silva Elipe, M. V., et al. Applications of 19F Time-Domain NMR to Measure Content in Fluorine-Containing Drug Products. Magn Reson Chem. 54 (6), 531-538 (2015).
- Wang, J., et al. Fluorine in Pharmaceutical Industry: Fluorine-Containing Drugs Introduced to the Market in the Last Decade (2001-2011). Chem Rev. 114, 2432-2506 (2014).
- Dolbier, W. R. Jr Guide to Fluorine NMR for Organic Chemists. , John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. (2009).
- Barman, J. A., Scott, L. J.
- Horn, J. The Proton-Pump Inhibitors: Similarities and Differences. Clin Ther. 22 (3), 266-280 (2000).
- LeBel, M. Ciprofloxacin: Chemistry, Mechanism of Action, Resistance, Antimicrobial Spectrum, Pharmacokinetics, Clinical Trials, and Adverse Reactions. Pharmacotherapy. 8 (1), 3-30 (1988).
