Name: Zastosowanie i metodologia nieniszczącej techniki 19F NMR w dziedzinie czasu do pomiaru zawartości w produktach leczniczych zawierających fluor (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-08-22T12:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 24 s
Description: Poznaj nieniszczącą metodę pomiaru zawartości fluorowanych leków w produktach leczniczych za pomocą niskopolowego spektroskopii NMR 19F. Technika ta jest szybsza od chromatografii cieczowej i nie niszczy próbek.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ten rękopis jest oparty na wcześniej opublikowanym artykule5. Przedruk z5, copyright 2015, za zgodą John Wiley & Sons.
Jesteśmy wdzięczni naszemu kierownictwu, dr Janet Cheetham, dr Francisco Alvarezowi, dr Arwinder Nagi i dr Davidowi Seminowi, za wsparcie, zainteresowanie i zachętę do przeprowadzenia tego projektu badawczego, a także dr Minhui Ma i panu Robertowi Mungerowi, za dostarczenie nam HCl cynakalcetu, jego formuły w tabletkach i informacji o leku. Pragniemy również podziękować dr Michaelowi Bernsteinowi, dr Manuelowi Perezowi i dr Santiago Dominguezowi za ich konstruktywne wsparcie i dyskusje na temat rozwoju obecnie komercyjnej wersji oprogramowania Mnova w odniesieniu do oceny ilościowej danych TD-NMR. Ponadto specjalne podziękowania dla pana Regnara L. Madaranga F.N.P. za dostarczenie nam generycznych tabletek cipro do przeprowadzenia naszych badań.

Uwaga: Przed użyciem wszelkich substancji chemicznych należy zapoznać się z odpowiednimi kartami charakterystyki materiałów (MSDS). Substancje lecznicze są ogólnie toksyczne i należy z nimi pracować, stosując odpowiednie środki ochrony osobistej (PPE; np. rękawiczki, okulary ochronne, fartuch laboratoryjny, długie spodnie i pełne obuwie), zachowując szczególną ostrożność podczas ważenia materiałów w proszku. Zaleca się stosowanie wagi umieszczonej w dygestorium z dobrym przepływem powietrza, aby zminimalizować rozprzestrzenianie się proszków z materiałów stałych poza obszar wokół wagi.
UWAGA: Instrukcje dotyczące oprogramowania są specyficzne dla RINMR, RI Calibration oraz Mnova. W przypadku instrumentów i pakietów oprogramowania innych dostawców TD-NMR instrukcje będą się różnić.
1. Przygotowanie próbek przed pomiarem 19F TD-NMR
<ol>
	<li>Odważ próbki do kalibracji (proszkowa substancja lecznicza lub aktywny składnik farmaceutyczny (API)) do odpowiednich probówek NMR (probówki NMR o średnicy zewnętrznej 2,5, 3, 5, 10, 18 i 25 mm) do linii znacznikowej (wysokość cewki sondy NMR) lub do wysokości około 30 mm. Należy pamiętać, że wysokość ta może zależeć od zastosowanej sondy. 
	UWAGA: Cinacalcet HCl jest przykładem API używanego do kalibracji w celu oznaczenia zawartości leku w komercyjnych tabletkach z cinacalcetem. Masa będzie zależała od gęstości proszku. W przypadku cinacalcet HCl masy API wynoszą odpowiednio około 7,2, 3,5, 1,0, 0,3, 0,1 i 0,07 g przy wypełnieniu do wysokości cewki dla probówek NMR o średnicy odpowiednio 25, 18, 10, 5, 3 i 2,5 mm.</li>
	<li>Odważ próbki sformułowanego produktu leczniczego (tabletki lub kapsułki) do odpowiednich probówek NMR do linii znacznikowej (wysokość cewki sondy NMR) lub do wysokości około 30 mm, jak wskazano powyżej. 
	UWAGA: Probówki 25- lub 18-mm są odpowiednie dla dużych tabletek/kapsułek lub gdy dostępna jest wystarczająca ilość sformułowanego produktu leczniczego. Dla mniejszych tabletek/kapsułek lub gdy dostępna ilość sformułowanego produktu leczniczego jest niewystarczająca, ale stosunek sygnału do szumu może być nadal wystarczający do pomiaru, należy użyć probówek 10-mm. Tabletki należy mierzyć bezpośrednio lub, jeśli jest to preferowane, rozetrzeć. Nie zaobserwowano tutaj różnic w ich pomiarach, co wspomniano w sekcji Dyskusja.
	<ol>
		<li>Przy przygotowywaniu komercyjnych tabletek z cinacalcetem odważ około piętnaście tabletek 90-mg do probówki NMR 25-mm (około 9,2 g), pięćdziesiąt tabletek 30-mg do probówki NMR 25-mm (około 9,6 g), dwadzieścia dwie tabletki 30-mg do probówki NMR 18-mm (około 4,2 g) oraz dwadzieścia trzy tabletki 60-mg do probówki NMR 25-mm (około 8,8 g).</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Przygotowanie spektrometru NMR do pomiaru
<ol>
	<li>Strojenie urządzenia NMR do 19F
	<ol>
		<li>Wszystkie pomiary należy przeprowadzić w temperaturze magnesu stałego w spektrometrze NMR. W tym przypadku należy użyć 40 °C; brak kontroli temperatury dla urządzenia o średnicy 26 mm 19Sonda NMR $^{19}\text{F}$ użyta w tym badaniu. Wszystkie pomiary należy przeprowadzić przy częstotliwości 22,0 MHz dla 19F przy użyciu częstotliwości 23 MHz (dla 1H) spektrometr NMR.</li>
		<li>Umieść próbkę wzorcową z Teflonu w probówce NMR o średnicy 25 lub 26 mm, a następnie wprowadź ją do sondy znajdującej się wewnątrz magnesu. Odczekaj około 5–10 min w celu wyrównania stanu termicznego i dostrój urządzenie do 19F. W oprogramowaniu RINMR wybierz opcję „Auto O1” w menu „Commands”. Powtórz pomiar co najmniej 3 razy i przyjmij ostatnią wartość O.1 parametr (odstrojenie częstotliwości).</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Kalibracja 19impuls 90 stopni F
	<ol>
		<li>Skalibruj impuls 90 stopni dla F-19, wykorzystując standardową próbkę teflonu oraz standardową zautomatyzowaną sekwencję kalibracyjną dostępną w urządzeniu. W oprogramowaniu RINMR wybierz opcję „Auto P90” w menu „Commands”. 
		UWAGA: Zazwyczaj nie ma potrzeby częstego pomiaru impulsu 90°, chyba że instrument nie działa prawidłowo lub sonda nie była używana przez pewien czas. Wartość impulsu 90° uzyskana dla teflonu z użyciem próbki o średnicy 26 mm 19Zastosowana tutaj sonda NMR do F była 7.05 µs.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Pomiar T1 lub czasu relaksacji podłużnej dla standardowych próbek czystego API
<ol>
	<li>Aby uzyskać lepszy stosunek sygnału do szumu, umieść próbkę API przygotowaną w probówce NMR o średnicy 25 mm wewnątrz sondy F-19 zainstalowanej w magnesie i pozostaw ją na co najmniej 10 min w celu wyrównania temperatury.</li>
	<li>Zmierz/Zmierzcie T1 czas relaksacji, zgodnie z instrukcją obsługi urządzenia, dla każdej próbki API, wykorzystując standardowy eksperyment inwersja-regeneracja z oprogramowania RINMR. 
	UWAGA: Zalecane parametry eksperymentalne to 16 skanów zebranych z 0,1-µs czas przebywania; 8 punktów danych; impuls 90 stopni, o którym wspomniano powyżej; oraz czas martwy wynoszący 10 µs dla sondy 26 mm do $^{19}\text{F}$. Zestaw opóźnień od 100 µs do 8 s (np. 100 µs, 500 µs, 10 ms, 100 ms, 300 ms, 700 ms, 1 s, 2 s, 5 s oraz 8 s) dla leków z CF3 oraz opóźnienia wynikające z 100 µs do 20 s (np. 100 µs, 500 µszaleca się zastosowanie (1 ms, 100 ms, 500 ms, 1 s, 5 s, 10 s, 15 s oraz 20 s) dla leków z jedną grupą fluorową przyłączoną do pierścienia aromatycznego.
	<ol>
		<li>W oprogramowaniu RINMR wczytaj sekwencję impulsów „invrec.exe”, wybierając opcję „Load” w menu „Sequence”, a następnie klikając „Open”. Sprawdź, czy parametry podstawowe mają prawidłowe wartości, klikając „A” lub wybierając „Acquisition” w menu „Parameters”.</li>
		<li>W menu „Tools” wybierz opcję „Scripts”; pojawi się okno. Wybierz zakładkę „T1.ris” i kliknij zieloną strzałkę; pojawi się okno. Wybierz plik z listą opóźnień zawierający odpowiednie wartości lub utwórz listę po kliknięciu „Open”. Gdy lista opóźnień będzie prawidłowa, kliknij „OK”. 
		UWAGA: Pojawi się okno z prośbą o utworzenie pliku dla wszystkich widm, które zostaną zebrane w celu obliczenia T1 wartość. Lokalizacja oraz nazwy folderów i plików zależą od użytkownika.</li>
		<li>Kliknij „Save”, aby instrument rozpoczął pozyskiwanie danych i automatyczne zapisywanie plików dla określonych opóźnień w wybranym folderze. 
		UWAGA: Oprogramowanie RIMNR utworzy T1 krzywe relaksacji i obliczyć T1 czasy relaksacji dla każdego przypadku. Pojawi się okno z T1 krzywa relaksacji i stała czasowa lub T1 wartość. W tym przypadku wartość T1 dla HCl cinacalcetu wyniosła 2,4 s.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. Pomiar próbek kalibracyjnych z czystym API
<ol>
	<li>Pomiar próbek API w celu stworzenia krzywej kalibracyjnej
	<ol>
		<li>Umieść jedną próbkę kalibracyjną w magnesie dla danego API. Równoważ próbki przez minimum 5 min w przypadku mniejszych probówek i 10 min w przypadku większych probówek.</li>
		<li>Wykonaj eksperyment rozpadu indukcji swobodnej (FID) lub SOLID (90x-90y FID) z odpowiednimi parametrami, zgodnie z instrukcjami w podręczniku instrumentu. W oprogramowaniu RINMR załaduj sekwencję impulsów „solid.exe” (lub „fid.exe”), wybierając „Load” w sekcji „Sequence” i klikając „Open”. 
		UWAGA: Zalecanym eksperymentem dla materiałów stałych o szybkim relaksowaniu i krótkich T2 (czas relaksacji poprzecznej) jest SOLID. Zalecane parametry eksperymentalne to 128 zgromadzonych skanów, czas dwell 0,1 µs, 1 024 punkty danych, impuls 90 stopni (w tym przypadku 7,05 µs, skalibrowany przy użyciu Teflonu) oraz czas martwy 10 µs dla sondy 19F 26-mm. W przedstawionych przypadkach, w oparciu o pomiary T1, zastosowano opóźnienie recyklingu 7,5 s dla leków z grupą CF3 oraz 20 s dla leków z grupą F przyłączoną do pierścienia aromatycznego (ze względu na dłuższe czasy relaksacji T1).</li>
		<li>Zmierz wszystkie próbki przygotowane dla każdego API po ich wyrównaniu do temperatury magnesu przez 5–10 min, aby wygenerować krzywe kalibracyjne dla każdej próbki API. Zapisz dane w folderze, nadając każdej serii pomiarowej unikalną nazwę.</li>
		<li>Oblicz procent wagowy próbek na podstawie ilości w każdej probówce, uwzględniając czystość próbki API w największej probówce.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
5. Pomiar próbek produktu leczniczego w formie tabletek
<ol>
	<li>Umieść wcześniej przygotowane próbki gotowego produktu leczniczego (tabletki lub kapsułki) w magnesie, aby mierzyć je pojedynczo. Próbki w małych probówkach NMR należy równoważyć przez 5 min, a próbki w większych probówkach NMR przez 10 min.</li>
	<li>Przeprowadź ten sam eksperyment NMR (t.j. SOLID), stosując te same warunki co w przypadku próbek kalibracyjnych dla każdego konkretnego API.</li>
</ol>
6. Generowanie krzywych kalibracyjnych z próbkami czystego API oraz nanoszenie danych z próbek produktu leczniczego w postaci tabletek na krzywe kalibracyjne
<ol>
	<li>W tych przypadkach wybierz obszar eksperymentu SOLID od 5 do 300 punktów, aby utworzyć krzywe kalibracyjne. Dane można analizować na trzy różne sposoby, zgodnie z poniższym opisem.</li>
	<li>Otwórz oprogramowanie RI Calibration. Przywołaj wszystkie dane SOLID, klikając symbol spinacza, aby otworzyć pliki FID lub SOLID z konkretnego API. Dla wszystkich zmierzonych próbek wprowadź procenty wagowe w kolumnie „Conc” oraz masy w kolumnie „Mass”. Wybierz odpowiedni obszar (5-300 punktów), korzystając z metody średniej (average method), aby zbudować krzywą kalibracyjną (otwórz ikonę „Display NMR data”, aby wybrać zakres punktów do obliczeń). Zapisz krzywą kalibracyjną. 
	Uwaga: Kolumna Cal poda procentową zawartość leku w zmierzonych próbkach.</li>
	<li>W oprogramowaniu RI Calibration, przy tym samym wybranym obszarze (5-300 punktów), użyj metody dopasowania (fit method), aby zbudować krzywą kalibracyjną. Zapisz krzywą kalibracyjną. Postępuj zgodnie z instrukcjami opisanymi w kroku 4.2.2.</li>
	<li>Otwórz oprogramowanie (np. Mnova). Przeciągnij wszystkie dane SOLID z konkretnego API i wprowadź procenty wagowe próbek wzorcowych; instrukcje obsługi można znaleźć, klikając „Content” w menu „Help”. W menu „Advanced” wybierz „Time Domain”, a następnie „Quantitation”; pojawi się okno. Kliknij niebieski znak plus, aby wybrać obszar całkowania. Zintegruj odpowiedni obszar (5-300 punktów), korzystając z trybu amplitudy (magnitude mode), aby zbudować krzywą kalibracyjną.</li>
	<li>Zapisz krzywą kalibracyjną. W tabeli wprowadź procentową zawartość leku na próbkę tylko dla wzorców w kolumnie „Concentration (x)” oraz masy dla wszystkich próbek w kolumnie „Mass (m)”; próbki kalibracyjne powinny być zaznaczone na czerwono. Upewnij się, że „Signal Function” jest ustawiona na „y=s/m” (aby znormalizować sygnał do masy).</li>
	<li>W celu oceny odtwarzalności i powtarzalności zmierz każdą próbkę 3 razy w różne dni i zbuduj krzywą kalibracyjną w obu pakietach oprogramowania. Zapisz pliki krzywych kalibracyjnych.</li>
</ol>
7. Obliczanie masy fluorowanego API w sformułowanym produkcie leczniczym przy użyciu krzywych kalibracyjnych
<ol>
	<li>Obliczanie procentowej zawartości masowej oraz średniej dawki na tabletkę/kapsułkę fluorowanego API w sformułowanym produkcie leczniczym
	<ol>
		<li>Użyj pliku krzywej kalibracyjnej z oprogramowania RI Calibration oraz metody średniej. Odczytaj dane NMR z zmierzonych tabletek (lub kapsułek) i wprowadź ich masy, aby wyznaczyć procentową zawartość masową fluorowanego API w sformułowanych tabletkach lub kapsułkach na podstawie krzywej kalibracyjnej. 
		Uwaga: Kolumna „Cal” poda procent zawartości leku w zmierzonych próbkach (próbkach kalibracyjnych i komercyjnych tabletkach lub próbkach nieznanych). Należy pamiętać, że parametr O1 musi być taki sam dla próbek kalibracyjnych i tabletek lub kapsułek w oprogramowaniu RI Calibration.</li>
		<li>Użyj pliku krzywej kalibracyjnej z oprogramowania RI Calibration z metodą dopasowania (fit method). Odczytaj dane NMR ze zmierzonych tabletek (lub kapsułek) i wprowadź ich masy, aby wyznaczyć procentową zawartość masową fluorowanego API w sformułowanych tabletkach lub kapsułkach na podstawie krzywej kalibracyjnej. Postępuj zgodnie z instrukcjami z kroku 5.2.1. Należy pamiętać, że parametr O1 musi być taki sam dla próbek kalibracyjnych i tabletek lub kapsułek w oprogramowaniu RI Calibration.</li>
		<li>Użyj pliku Mnova i przeciągnij pozyskane dane NMR dla sformułowanego API (lub zmierz wszystkie próbki tego samego dnia). Postępuj zgodnie z instrukcjami w kroku 4.2.4. Wprowadź masy, aby wyznaczyć procentową zawartość masową fluorowanego API w sformułowanych tabletkach lub kapsułkach na podstawie krzywej kalibracyjnej. 
		Uwaga: W tabeli próbki kalibracyjne będą oznaczone kolorem czerwonym (zaznaczone), a tabletki/kapsułki nieznane lub komercyjne kolorem niebieskim (niezaznaczone). Kolumna „Concentration (x)” wyświetli obliczone wartości dla komercyjnych tabletek lub próbek nieznanych w kolorze niebieskim, na podstawie wartości próbek kalibracyjnych w kolorze czerwonym. Należy zauważyć, że oprogramowanie nie wymaga stosowania tego samego parametru O1 do obliczenia procentowej zawartości masowej.</li>
		<li>Oblicz ilość fluorowanego leku na tabletkę lub kapsułkę jako wartość średnią z poniższego równania (D = dawka API w mg, WNMR = procentowa zawartość masowa API uzyskana z krzywej kalibracyjnej, w = całkowita masa sformułowanego produktu wyznaczona z masy zmierzonych tabletek lub kapsułek, a N = liczba sformułowanych tabletek lub kapsułek użytych do pomiaru) i porównaj z wartościami obliczonymi przez oprogramowanie na podstawie krzywych kalibracyjnych: 
		<img alt="Równanie NMR do analizy dyfuzji molekularnej; formuła: $ D = \frac{W_{NMR} * w}{N} $." src="/files/ftp_upload/55850/55850eq1.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Równanie 1"></li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>El-Yazigi, A., Wahab, F. A., Afrane, B. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/002196739400897I">Stability Study and Content Uniformity of Prochloroperazine in Pharmaceutical Preparations by Liquid Chromatography.</a> J Chromatogr A. 690, 71-76 (1995).</li>
<li>Takeuchi, Y., Yoshida, M., Ito, A., Sunada, H. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1773224709500196">Uniformity of Drug Content During Pharmaceutical Dry Granulation by Roller Compaction and Tableting Processes.</a> J Drug Del Sci Tech. 19 (2), 119-124 (2009).</li>
<li>Toro, I., Dulsat, J. F., Fábregas, J. L., Claramunt, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+Validation+of+a+Fully+Automated+method+of+the+Chromatographic+Determination+of+Content+Uniformity+of+Drug+Tablets%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pharm+Biomed+Anal%22%5BJournal%5D)">Development and Validation of a Fully Automated method of the Chromatographic Determination of Content Uniformity of Drug Tablets.</a> J Pharm Biomed Anal. 36, 57-63 (2004).</li>
<li>Shi, Z., Hermiller, J. G., Gunter, T. Z., Zhang, X., Reed, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Novel+Sample+Selection+Strategy+by+Near-Infrared+Spectroscopy-Based+High+Throughput+Tablet+Tester+for+Content+Uniformity+in+Early-Phae+Pharmaceutical+Product+Development%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pharm+Sci%22%5BJournal%5D)">A Novel Sample Selection Strategy by Near-Infrared Spectroscopy-Based High Throughput Tablet Tester for Content Uniformity in Early-Phae Pharmaceutical Product Development.</a> J Pharm Sci. 101 (7), 2502-2511 (2012).</li>
<li>Silva Elipe, M. V., et al. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/mrc.4223/abstract">Applications of 19F Time-Domain NMR to Measure Content in Fluorine-Containing Drug Products.</a> Magn Reson Chem. 54 (6), 531-538 (2015).</li>
<li>Wang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fluorine+in+Pharmaceutical+Industry%3A+Fluorine-Containing+Drugs+Introduced+to+the+Market+in+the+Last+Decade+%282001-2011%29%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Rev%22%5BJournal%5D)">Fluorine in Pharmaceutical Industry: Fluorine-Containing Drugs Introduced to the Market in the Last Decade (2001-2011).</a> Chem Rev. 114, 2432-2506 (2014).</li>
<li>Dolbier, W. R. Jr <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDolbier%2C+WR+%22Guide+to+Fluorine+NMR+for+Organic+Chemists%22">Guide to Fluorine NMR for Organic Chemists</a>. , John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. (2009).</li>
<li>Barman, J. A., Scott, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cinacalcet+Hydrochloride%5BTitle%5D)+AND+%22Drugs%22%5BJournal%5D)">Cinacalcet Hydrochloride.</a> Drugs. 65 (2), 271-282 (2005).</li>
<li>Horn, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Proton-Pump+Inhibitors%3A+Similarities+and+Differences%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Ther%22%5BJournal%5D)">The Proton-Pump Inhibitors: Similarities and Differences.</a> Clin Ther. 22 (3), 266-280 (2000).</li>
<li>LeBel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ciprofloxacin%3A+Chemistry%2C+Mechanism+of+Action%2C+Resistance%2C+Antimicrobial+Spectrum%2C+Pharmacokinetics%2C+Clinical+Trials%2C+and+Adverse+Reactions%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacotherapy%22%5BJournal%5D)">Ciprofloxacin: Chemistry, Mechanism of Action, Resistance, Antimicrobial Spectrum, Pharmacokinetics, Clinical Trials, and Adverse Reactions.</a> Pharmacotherapy. 8 (1), 3-30 (1988).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

W związku z tym, że na rynku pojawia się coraz więcej leków fluorowanych, opracowaliśmy specyficzną i prostą metodologię pomiaru średniej zawartości leków we fluorowanych produktach leczniczych przy użyciu niskopolowego 19F TD-NMR5. Przetestowaliśmy tę metodę na trzech komercyjnych produktach leczniczych: tabletkach zawierających HCl cynakalcetu, kapsułkach zawierających lanzoprazol oraz tabletkach zawierających monohydrat HCl cyprofloksacyny. Zaletami tej metody jest jej specyfika wyni...

W przemyśle farmaceutycznym, zawartość substancji leczniczych w ich jednostkach dawkowania (np. tabletki i kapsułki) musi mieścić się w zakresie podanym na etykiecie, aby spełnić wytyczne dotyczące kontroli jakości i wydajności. Wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC) jest konwencjonalną techniką analityczną stosowaną do pomiaru jednorodności zawartości leków w ich postaciach. Metoda ta jest jednak długotrwała i destrukcyjna, wymaga rozpuszczenia leku do postaci sformułowanej przy użyciu odpowiednich rozpuszczalników przed analizą. Nawet przy automatyzacji proces może trwać od 1 do 3 godzin na próbkę, w zależności od opracowania odpowiedniej metody analitycznej1,2,3. Oprócz HPLC, bliska podczerwień (NIR) została wykorzystana do tego samego celu i jako narzędzie PAT, z zastrzeżeniem wymogu chemometrycznej analizy danych, co sprawia, że jej implementacja jest długa i bardziej złożona4. Obie techniki są destrukcyjne, a sformułowany lek jest odrzucany po analizie.
W tym manuskrypcie opisujemy krok po kroku protokół metodologii wcześniej opublikowanej przez naszą grupę5 do pomiaru średniej zawartości leków fluorowanych w ich postaciach dawkowania (np. tabletkach i kapsułkach) przy użyciu niskopolowego 19F NMR. Z biegiem lat odsetek leków fluorowanych na rynku zatwierdzonych przez światowe agencje regulacyjne jako gotowe produkty lecznicze wzrósł z 2% w 1970 r. do 25% w 2013 r6. W związku z tym uważamy, że istnieje zapotrzebowanie na opracowanie prostszej, ale bardziej szczegółowej metody kontroli jakości zawartości leków fluorowanych w ich formułowanych formach.
Leki zawierające fluor-19 (19F) w swoich strukturach mają tę zaletę, że są łatwo wykrywane przez 19F NMR ze względu na jego 100% obfitość i 83% czułość w porównaniu do protonów7. Bezpośredni pomiar za pomocą 1H TD-NMR nie jest przydatny, ponieważ zarówno substancje pomocnicze, jak i API zawierają protony, a całkowity sygnał protonowy pochodzi ze wszystkich składników produktu leczniczego, co sprawia, że pomiar zawartości API w produktach leczniczych przy użyciu 1H TD-NMR jest niepraktyczny. Dlatego pomiar zawartości leków we fluorowanych produktach leczniczych za pomocą 19F TD-NMR ma tę zaletę, że nie zakłóca działania substancji pomocniczych z powodu braku fluoru. Aby zademonstrować naszą metodologię pomiaru średniej zawartości leków we fluorowanych produktach leczniczych, wybraliśmy trzy komercyjnie opracowane produkty lecznicze zawierające fluor w różnych zakresach dawek. Rycina 1 przedstawia struktury wybranych leków, gdzie dwa z nich - cynakalcet HCl8 i lanzoprazol9-mają w swoich strukturach grupę trifluorometylową (CF3), w dawkach od 15 do 90 mg, a trzeci - ciprofloksacyna HCl monohydrate10 - zawiera jeden atom fluoru przyłączony do pierścienia aromatycznego, w dawce 500 mg.
Tutaj demonstrujemy metodologię, którą opracowaliśmy5 do ilościowego oznaczania średniej zawartości leków w fluorowanych produktach leczniczych za pomocą niskopolowego stacjonarnego instrumentu TD-NMR (23,4 MHz dla 1H i 22,0 MHz dla 19F). Porównujemy również dwa pakiety oprogramowania (RI Calibration i oprogramowanie Mnova), które można wykorzystać do raportowania wyników.

<table><tbody><tr><td>MQC-23</td><td>Oxford Instruments</td><td>52-AM4044</td><td>23,4 MHz dla 1H i 22,0 MHz dla 19F</td></tr><tr><td>Sonda 26 mm (19F)</td><td>Oxford Instruments</td><td>52-AM4061</td><td>19F Sonda NMR</td></tr><tr><td>Cinacalcet HCl</td><td>Amgen</td><td>Lot 005002 M Czystość</td><td>99,8%</td></tr> <tr><td>Cinacalcet komercyjne tabletki</td><td>Amgen</td><td>Lot 0010021308</td><td>30 mg tabletki</td></tr><tr><td>Cinacalcet tabletki komercyjne</td><td>Amgen</td><td>Lot</td><td>D1026396 30 mg tabletki</td></tr><tr><td>Cinacalcet tabletki komercyjne</td><td>Amgen</td><td>Lot D118714</td><td>30 mg tabletki</td></tr><tr><td>Cynacalcet tabletki handlowe</td><td>Amgen</td><td>Lot D061829</td><td>60 mg tabletki</td></tr><tr><td>Cinacalcet tabletki</td> komercyjne <td>Amgen</td><td>Lot 00100213</td><td>90 mg tabletki</td></tr><tr><td>Cinacalcet tabletki komercyjne</td><td>Amgen</td><td>Lot D064074</td><td>90 mg tabletki</td></tr><tr><td>Cinacalcet tabletki komercyjne</td><td>Amgen</td><td>Lot 1026356</td><td>90 mg tabletki</td></tr><tr><td>Lanzoprazol</td><td>Fluka</td><td>Lot LRAA1897</td><td>Czystość 99,7%</td></tr><tr><td>Nazwa handlowa Lanzoprazol</td><td>Novartis</td><td>Lot DV1891</td><td>15 mg kapsułki</td></tr><tr><td>Lanzoprazol generyczny</td><td>SUPERVALUE INC</td><td>Lot 2GE2027</td><td>15 mg kapsułki</td></tr><tr><td>Baza wolna od cyprofloksacyny</td><td>Fluka</td><td>Lot BCBM7969V</td><td>czystości 99,9%</td></tr><tr><td>Ciprofloksacyna HCl monohydrat</td><td>Fluka</td><td>Lot P500044</td><td>94% czystości jako sól HCl</td></tr><tr><td>Ogólny pakiet farmaceutyków</td><td>Cipro</td><td>Lot PUB3033</td><td>tabletki 500 mg Rurka</td></tr><tr><td>NMR 25 mm</td><td>New Era Enterprises</td><td>NE-25TD-200-FB</td><td></td></tr><tr><td>18 mm Rurka NMR</td><td>New Era Przedsiębiorstwa New Era</td><td>NE-18TD-200-FB</td><td></td></tr><tr><td>Rurka NMR 10 mm</td><td>New Era Enterprises</td><td>NE-10TD-200-FB</td><td></td></tr><tr><td>Rurka NMR 5 mm</td><td>New Era Enterprises</td><td>NE-HL5-7</td><td></td></tr><tr><td>Rurka NMR 3 mm</td><td>New Era Enterprises</td><td>NE-H3-7</td><td></td></tr><tr><td>Rurka NMR 2,5 mm</td><td>New Era Enterprises</td><td>NE-H5/2.5</td><td></td></tr></tbody></table>

zastosowanie i metodologia nieniszczącej techniki 19f nmr w dziedzinie czasu do pomiaru zawartości w produktach leczniczych zawierających fluor

Application and Methodology of the Non-destructive 19F Time-domain NMR Technique to Measure the Content in Fluorine-containing Drug Products

Tutaj opisujemy protokół opracowany przez naszą grupę, który wykorzystuje rezonans magnetyczny (NMR) jądrowy (NMR) w dziedzinie czasu (TD) w niskim polu fluoru-19 (19F) do pomiaru średniej zawartości leków fluorowanych w ich formułowanych formach produktów leczniczych: tabletkach lub kapsułkach. Metoda ta jest specyficzna dla leków fluorowanych, ponieważ wykrywa tylko zawartość fluoru, unikając zakłóceń powodowanych przez substancje pomocnicze, które nie zawierają fluoru. Zaletą pomiaru zawartości czynnej leków fluorowanych przy użyciu niskopolowego 19F TD-NMR w porównaniu z wysokopolowym 19F NMR w stanie stałym (SS) jest prostota metody; niski koszt; oraz nieniszczący charakter tej techniki, w której wszystkie próbki można odzyskać w nienaruszonych formach (np. proszki, tabletki i kapsułki), co sprawia, że technika ta jest przystępna cenowo dla każdego laboratorium.
Przetestowaliśmy tę metodę z trzema fluorowanymi produktami leczniczymi dostępnymi na rynku - cynakalcetem, lanzoprazolem i cyprofloksacyną - w dawkach od 15 do 500 mg. Wyniki analiz, zmierzone za pomocą niskopolowych 19F TD-NMR, potwierdziły zgłoszone oświadczenia na etykiecie dotyczące średniej zawartości leku.
Opierając się na prostocie i powtarzalności analizy, wyobrażamy sobie wdrożenie tej metodologii w każdym laboratorium, w tym w zakładach produkcyjnych, jako narzędzie technologii analizy procesowej (PAT) w przemyśle farmaceutycznym.

Przeprowadziliśmy testy niskopolowego TD-NMR 19F z zastosowaniem trzech komercyjnych produktów leczniczych (cinakalcetu, lansoprazolu i cyprofloksacyny), aby zmierzyć średnią zawartość leku w fluorowanych produktach leczniczych. Rysunek 1 przedstawia struktury badanych leków, wskazując położenie atomów fluoru.
Przetestowano kilka serii i dawek (t.j. 30, 60 i 90 mg) tabletek cinac...

Prosta i nieniszcząca technika, która mierzy średnią zawartość substancji leczniczych w gotowych produktach leczniczych zawierających fluor za pomocą niskopolowego fluoru-19 (19F) w dziedzinie czasu (TD) magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) jest tutaj prezentowana. Technika ta może być stosowana do opracowywania i wytwarzania leków w przemyśle farmaceutycznym.

Zastosowanie i metodologia nieniszczącej techniki 19F NMR w dziedzinie czasu do pomiaru zawartości w produktach leczniczych zawierających fluor

Here, we describe a protocol developed by our group that uses low-field fluorine-19 (19F) time-domain (TD) nuclear magnetic resonance (NMR) to measure the ...

Ogólnym celem tej metodologii niskopolowego czasowego jądrowego rezonansu magnetycznego dla fluoru 19 jest określenie średniej zawartości leków fluorowanych w gotowych produktach leczniczych. Jest to technika nieniszcząca, stosowana w procesach rozwoju i produkcji leków w przemyśle farmaceutycznym. Metoda ta może pomóc w udzieleniu odpowiedzi na kluczowe pytania z zakresu farmaceutyki w procesie formulacji leków i produktów leczniczych.Wyznacz średnią zawartość substancji leczniczych w tabletkach i kapsułkach. Główną zaletą tej techniki jest to, że jest ona niedestrukcyjna i szybsza niż konwencjonalne metody, takie jak wysokosprawna chromatografia cieczowa, podczas pomiaru średniej zawartości leków w produktach leczniczych. Odważ próbki do kalibracji do odpowiednich probówek NMR do linii oznaczenia lub do wysokości około 30 mm.Próbki sformułowanego produktu leczniczego należy również odważyć do odpowiednich probówek NMR, wypełniając je do linii oznaczenia lub do wysokości około 30 milimetrów. Następnie należy umieścić próbkę wzorcową z Teflonu w probówce NMR o średnicy 25 lub 26 milimetrów. Probówkę NMR należy wprowadzić do sondy wewnątrz magnesu.Pozostaw probówkę na 5 do 10 minut w celu wyrównania temperatury, a następnie nastroj instrument na f 19. W menu komend oprogramowania RINMR wybierz opcję auto o one. Powtórz pomiar co najmniej trzy razy.Następnie należy przyjąć ostatnią wartość parametru o1. W menu komend oprogramowania RINMR należy wybrać auto p 90, aby skalibrować impuls 90 stopni dla f 19, używając standardowej próbki teflonu i standardowej zautomatyzowanej sekwencji kalibracyjnej dostępnej w instrumencie. W celu uzyskania lepszego stosunku sygnału do szumu należy umieścić próbkę API, przygotowaną w 25 milimetrowej rurce NMR, wewnątrz sondy f 19 zainstalowanej w magnesie i pozostawić ją do wyrównania temperatury przez co najmniej 10 minut.Zmierz czas relaksacji t1 dla każdej próbki API zgodnie z instrukcją obsługi urządzenia, wykorzystując standardowy eksperyment odzyskiwania inwersyjnego z oprogramowania RINMR. Aby zmierzyć czas relaksacji, przejdź do sekcji „sequence” i wybierz opcję „load” w oprogramowaniu RINMR. Następnie wybierz sekwencję impulsów odzyskiwania inwersyjnego i kliknij „open”.Sprawdź, czy parametry podstawowe mają prawidłowe wartości, klikając kartę a. W menu narzędzi wybierz skrypty, po czym pojawi się okno. Następnie wybierz kartę dla t one i kliknij zieloną strzałkę.Pojawi się kolejne okno. Wybierz plik z listą opóźnień zawierający odpowiednie wartości. Możesz również utworzyć listę po kliknięciu przycisku otwórz.Po upewnieniu się, że lista opóźnień jest prawidłowa, kliknij OK. Pojawi się okno z prośbą o utworzenie pliku dla wszystkich widm, które zostaną zebrane w celu obliczenia wartości t1. Kliknij „Zapisz”, aby instrument rozpoczął akwizycję danych.Pliki zostaną automatycznie zapisane w wybranym folderze. Pojawi się okno z krzywą relaksacji t1 oraz stałą czasową lub wartością t1. Aby zbudować krzywą kalibracyjną, należy najpierw umieścić w magnesie jedną próbkę kalibracyjną dla konkretnego API.Równoważyć próbki przez co najmniej pięć minut w przypadku mniejszych probówek i 10 minut w przypadku większych probówek. Wykonać pomiar zaniku indukcji swobodnej lub eksperyment w stanie stałym z odpowiednimi parametrami, zgodnie z instrukcjami w podręczniku instrumentu. W karcie sekwencji oprogramowania RINMR załadować sekwencję impulsów, wybierając odpowiednią sekwencję i klikając otwórz.Należy sprawdzić, czy parametry podstawowe mają prawidłowe wartości. Wszystkie próbki, przygotowane dla każdego API, należy zmierzyć po ich wyrównaniu do temperatury magnesu przez okres od pięciu do 10 minut, aby wygenerować krzywe kalibracyjne dla każdej próbki API. Dane należy zapisać w folderze, nadając każdemu serii pomiarowej odrębną nazwę.Oblicz procentową zawartość wagową próbek na podstawie ilości w każdej probówce. Uwzględnij czystość próbki API w największej probówce. Umieść wcześniej przygotowane próbki sformułowanego produktu leku w magnesie, aby mierzyć je pojedynczo.Próbki należy wyrównać przez pięć minut w przypadku małych probówek do NMR lub przez 10 minut w przypadku próbek w większych probówkach do NMR. Należy przeprowadzić ten sam eksperyment NMR, przy zachowaniu tych samych warunków, co w przypadku próbek kalibrowanych dla każdego API. Uruchom oprogramowanie do kalibracji RI.Przywołaj wszystkie dane stałe, klikając symbol spinacza w celu otwarcia plików FID lub plików stałych dla konkretnego API oraz próbek produktów leczniczych w formie tabletek. Dla wszystkich zmierzonych próbek wprowadź wartości procentowe masy w kolumnie stężenia oraz masy w kolumnie masy. Wybierz odpowiedni zakres, stosując metodę średnią do wyznaczenia krzywej kalibracyjnej.Zapisz krzywą kalibracyjną. Następnie wybierz obszar eksperymentu stałego od pięciu do 300 punktów, aby utworzyć krzywe kalibracyjne. Wyniki kalibracji, uzyskane przy zastosowaniu metody średniej, zostaną przedstawione w formie tabeli.Jako drugą metodę kalibracji, użyj funkcji Fit w oprogramowaniu do kalibracji RI, aby zbudować krzywą kalibracyjną dla tego samego wybranego obszaru. Zapisz krzywą kalibracyjną. Wyniki kalibracji z zastosowaniem metody Fit zostaną wyświetlone w formie tabeli.Jako trzecią metodę kalibracji, otwórz oprogramowanie Mnova. Przeciągnij wszystkie dane z próbek stałych z konkretnego API. Następnie wprowadź wartości procentowe masy próbek.W menu zaawansowanym wybierz domenę czasu (time domain), a następnie kwantyfikację (quantitation). Pojawi się okno. Kliknij niebieski znak plus, aby wybrać obszar całkowania.Następnie przeprowadź całkowanie odpowiedniego obszaru w trybie wielkości (magnitude mode), aby zbudować krzywą kalibracyjną. Zapisz krzywą kalibracyjną. W tabeli, w kolumnie stężenia, wpisz procentową zawartość leków w każdej próbce wyłącznie dla standardów.A w kolumnie masy należy wpisać masy wszystkich próbek. Próbki kalibracyjne powinny być zaznaczone na czerwono. Upewnij się, że funkcja sygnału to y = s/m, aby znormalizować sygnał względem masy.W celu zapewnienia odtwarzalności i powtarzalności, należy zmierzyć każdą próbkę trzykrotnie, w różne dni, oraz sporządzić krzywą kalibracyjną w obu pakietach oprogramowania. Należy pamiętać o zapisaniu plików krzywej kalibracyjnej. Odczytaj dane NMR z pomierzonych próbek i wprowadź ich masy, aby określić procentową zawagę fluorowanego API w sformułowanych tabletkach lub kapsułkach.Należy wykorzystać krzywe kalibracyjne otrzymane z każdej z trzech różnych metod kalibracji. Następnie, obliczając średnią wartość, należy wyznaczyć ilość fluorowanego leku na jedną tabletkę lub kapsułkę, stosując równanie podane w protokole tekstowym. Wyniki te należy porównać z wartościami obliczonymi przez oprogramowanie na podstawie krzywych kalibracyjnych.Przedstawiono tutaj reprezentatywne wyniki krzywej kalibracyjnej dla Cinacalcet HCL, obliczone jako wolna zasada i pomiary w trzech powtórzeniach. Wykorzystano oprogramowanie do kalibracji RI w trybie średniej. Zastosowanie oprogramowania do kalibracji RI w trybie dopasowania (Fit) daje podobną krzywą kalibracyjną dla Cinacalcet HCL w pomiarach w trzech powtórzeniach.Krzywa kalibracyjna Cinacalcet HCL w pomiarach potrójnych, z wykorzystaniem metody obszarów w oprogramowaniu Mnova w trybie magnitude, daje porównywalne wyniki. Przedstawiona tutaj tabela zawiera wyniki dla obliczonych dawek wolnej zasady Cinacalcet w tabletkach handlowych, wraz z ich statystykami opracowanymi przez oprogramowanie kalibracyjne RI z zastosowaniem metody średniej i dopasowania, a także przez oprogramowanie Mnova.Po opanowaniu tej techniki można ją przeprowadzić w czasie od 15 do 20 minut. Przykładowo, przygotowanie próbek kalibracyjnych może zająć jedną godzinę, a przy prawidłowym wykonaniu procesu jest ono konieczne tylko raz.Po obejrzeniu tego filmu powinni Państwo dobrze rozumieć, jak określić średnią zawartość leków fluorowanych w gotowych produktach leczniczych, stosując niedestrukcyjną technikę niskopolowego TD NMR dla fluoru 19. Należy pamiętać, że praca z lekami i urządzeniami NMR może być niezwykle niebezpieczna, dlatego podczas wykonywania tej procedury zawsze należy przestrzegać środków ostrożności, takich jak stosowanie osobistych środków ochrony indywidualnej oraz unikanie obecności przedmiotów metalowych w pobliżu magnesu.

application-methodology-non-destructive-19f-time-domain-nmr-technique

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemia

Opracowano prostą, jednoetapową syntezę N-sukcynimidylo-4-[18F]fluorobenzoesanu ([18F]SFB) w oparciu o beznawodny, trzyetapowy proces radiochemiczny. Dzięki zastosowaniu ogrzewania mikrofalowego całą procedurę można przeprowadzić w czasie krótszym niż 30 min, lub w 60 min w przypadku dodatkowego oczyszczania za pomocą preparatywnej HPLC. Skorygowane o czas rozpadu wydajności radiochemiczne (RCYs) wynosiły 35-5% (n &gt; 30).

Synteza jednoputowa z wykorzystaniem mikrofal N-succinimidylo-4-[18F]fluorobenzoesanu ([18F]SFB)

Śledzenie komórek za pomocą MRI zyskało niezwykłą uwagę w ostatnich latach. Protokół ten opisuje znakowanie komórek dendrytycznych cząstkami bogatymi w fluor (19F), zastosowanie tych komórek in vivo oraz monitorowanie zakresu ich migracji do drenującego węzła chłonnego za pomocą 19F/1H MRI i 19F MRS.

Monitorowanie migracji komórek dendrytycznych za pomocą rezonansu magnetycznego 19F / 1H

Opisujemy ogólny protokół śledzenia komórek in vivo za pomocą MRI w modelu mysim z komórkami oznaczonymi ex vivo. Dołączony jest typowy protokół do znakowania komórek, przetwarzania akwizycji obrazu i kwantyfikacji.

Rezonans magnetyczny in vivo 19F do śledzenia komórek

Demonstrujemy półautomatyczną syntezę radiochemiczną [18F]3F4AP i procedury kontroli jakości.

Zautomatyzowana synteza radiochemiczna [18F]3F4AP: nowy znacznik PET do obrazowania chorób demielinizacyjnych

Nowatorska i prosta odmiana metody wstrząsania kolbą została opracowana do dokładnego pomiaru lipofilowości związków fluorowanych za pomocą spektroskopii 19F NMR.

Nowa prosta metoda pomiaru lipofilowości (logP) przy użyciu spektroskopii 19F NMR

[18F]-fluorodeoksyglukoza (FDG) pozytonowa tomografia emisyjna-tomografia komputerowa jest przydatna do badania metabolizmu glukozy związanego z funkcjonowaniem mózgu. W tym miejscu przedstawiamy protokół konfiguracji znacznika [18F] FDG i półilościowej oceny analizy regionu zainteresowania dla docelowych obszarów mózgu związanych z objawami klinicznymi u pacjentów z ciężkim urazowym uszkodzeniem mózgu.

Ocena półilościowa przy użyciu znacznika FDG [18F] u pacjentów z ciężkim uszkodzeniem mózgu

Synteza radiofarmaceutyków znakowanych fluorem-18 (18F) do pozytonowej tomografii emisyjnej zazwyczaj wymaga miesięcy doświadczenia. Po włączeniu do radioznacznika, motyw akceptora krzemowo-fluorkowego (SiFA) umożliwia prosty protokół znakowania 18F, który jest niezależny od kosztownego sprzętu i szkolenia przygotowawczego, przy jednoczesnym zmniejszeniu ilości potrzebnego prekursora i wykorzystaniu łagodniejszych warunków reakcji.

Rozdział 18Znakowanie F radioznaczników funkcjonalizowanych akceptorem fluorku krzemu (SiFA) do pozytonowej tomografii emisyjnej

Badania przesiewowe oparte na fragmentach za pomocą NMR to solidna metoda szybkiej identyfikacji małych cząsteczek wiążących biomakromolekuły (DNA, RNA lub białka). Przedstawiono protokoły opisujące przygotowanie próbek w oparciu o automatyzację, eksperymenty NMR i warunki akwizycji oraz przepływy pracy analizy. Technika ta pozwala na optymalne wykorzystanie do detekcji jąder aktywnych zarówno 1H, jak i 19F NMR.

Badanie przesiewowe fragmentów oparte na NMR w minimalnym trybie próbki, ale maksymalnym trybie automatyzacji

Tutaj opisujemy radiosyntezę 1-(2-[18F]Fluoroetylo)-L-tryptofanu, środka do obrazowania metodą pozytonowej tomografii emisyjnej do badania metabolizmu tryptofanu, przy użyciu jednogarnkowej, dwuetapowej strategii w systemie syntezy radiochemicznej o dobrych wydajnościach radiochemicznych, wysokim nadmiarze enancjomerycznym i wysokiej niezawodności.

Radiosynteza 1-(2-[18F]fluoroetylo)-L-tryptofanu przy użyciu jednogarnkowego, dwuetapowego protokołu

Metoda badania analogów fentanylu na podstawie czasu ich retencji, mobilności i wzorca fragmentacji spektrometrii mas.

Analogowe badanie przesiewowe fentanylu przy użyciu LC-TIMS-TOF MS/MS

Poznaj nieniszczącą metodę pomiaru zawartości fluorowanych leków w produktach leczniczych za pomocą niskopolowego spektroskopii NMR 19F. Technika ta jest szybsza od chromatografii cieczowej i nie niszczy próbek.

Zastosowanie i metodologia nieniszczącej techniki 19F NMR w dziedzinie czasu do pomiaru zawartości w produktach leczniczych zawierających fluor (Wideo) | JoVE Journal

Zastosowanie i metodologia nieniszczącej techniki ¹⁹F NMR w dziedzinie czasu do pomiaru zawartości w produktach leczniczych zawierających fluor

Przeglądaj więcej filmów