Summary
En enkel og ikke-destruktiv teknik, der måler den gennemsnitlige indhold af narkotika stoffer i formulerede lægemidler indeholdende fluor ved hjælp af lav-felt fluor-19 (19F)-domæne (TD) Kernemagnetisk resonans (NMR) præsenteres her. Teknikken kan anvendes til udvikling og fremstilling af narkotika i den farmaceutiske industri.
Abstract
Her, vi beskriver en protokol udviklet af vores gruppe, der bruger lav-felt fluor-19 (19F)-domæne (TD) Kernemagnetisk resonans (NMR) til at måle den gennemsnitlige indhold af fluorerede stoffer i deres formulerede narkotika produkt former: tabletter eller kapsler. Denne metode er specifikt for fluorholdige stoffer, fordi det registrerer kun indholdet af fluor, at undgå interferens fra de hjælpestoffer, som mangler fluor. Fordele ved måling af det aktive indhold af fluorerede stoffer ved hjælp af lav-felt 19F TD-NMR kontra high-felt 19F solid-state (SS) NMR er enkelheden i metoden. de lave omkostninger; og den ikke-destruktive karakter af teknik, med alle prøver erstattes i intakt former (fx pulvere, tabletter og kapsler), at gøre denne teknik overkommelig for alle laboratorier.
Vi har testet metoden med tre fluorholdige drug produkter tilgængelige på markedet - cinacalcet, Lansoprazol og ciprofloxacin - med doser spænder fra 15 til 500 mg. Resultaterne af de analyser, målt ved lav-felt 19F TD-NMR, støttet rapporterede etiket krav for den gennemsnitlige stof indhold.
Baseret på enkelhed og reproducerbarhedsværdierne af analysen, ser vi denne metode gennemføres på et laboratorium, herunder produktionsanlæg, som en proces analytisk teknologi (PAT) værktøj i den farmaceutiske industri.
Introduction
I den farmaceutiske industri, skal indholdet af narkotika stoffer i deres enhed af dosering former (fx tabletter og kapsler) være inden for rækkevidde på etiketten hævder at opfylde kvalitetskontrol og retningslinjer, præstationer. High-performance væskekromatografi (HPLC) er den konventionelle analytiske teknik bruges til at måle den indhold ensartethed af narkotika i deres formulerede former. Men metoden er lange og ødelæggende, som kræver opløsningen af stoffet ind i sin formulerede form ved hjælp af passende opløsningsmidler inden analyse. Selv med automation, kan tage 1-3 h pr. sample, afhængigt af udviklingen af passende analysemetode1,2,3. Ud over HPLC, har nær-infrarødt (NIR) været brugt til samme formål og som et PAT værktøjet, med forbehold af at kræve en chemometric analyse af data, hvilket gør dens gennemførelse lange og mere komplekse4. Begge teknikker er destruktiv, med formulerede stoffet kasseres efter analyse.
I dette manuskript, beskriver vi de trinvise protokol af en metodologi, tidligere udgivet af vores gruppe5 til at måle den gennemsnitlige indhold af fluorerede stoffer i deres lægemiddelformer (fx tabletter og kapsler) ved hjælp af lav-felt 19F NMR. I år, er procentdelen af fluorerede stoffer på markedet godkendt af verdensomspændende reguleringsorganer som formuleret lægemidler steget fra 2% i 1970 til 25% i 20136. Vi mener derfor, at der er en efterspørgsel til at udvikle en enklere, men mere præcis metode end de aktuelt tilgængelige metoder til kvalitetskontrol af indholdet af fluorerede stoffer i deres formulerede former.
Lægemidler, der indeholder fluor-19 (19F) i deres strukturer har fordel af at være let afsløres af 19F NMR på grund af dens 100% 83% og overflod følsomhed i forhold til protoner7. Direkte måling af 1H TD-NMR er ikke nyttigt, fordi både hjælpestoffer og API har protoner, og den samlede proton signal kommer fra alle dele af produktets stof, hvilket gør det upraktisk at måle API indhold i lægemidler ved hjælp af 1 H TD-NMR. Derfor, måling drug indholdet af fluorholdige lægemidler ved hjælp af 19F TD-NMR har ingen interferens med hjælpestoffer på grund af manglende fluor fordel. For at demonstrere vores metode til måling af gennemsnitlige drug indholdet af fluorholdige lægemidler, valgte vi tre kommercielt formulerede lægemidler indeholdende fluor i forskellige dosis intervaller. Figur 1 viser strukturerne af de stoffer, der er valgt, hvor to af dem - cinacalcet HCl8 og lansoprazol9-har en trifluoromethyl (CF3) gruppe i deres strukturer, med doser spænder fra 15 til 90 mg, og tredje en - ciprofloxacin HCl monohydrat10 - indeholder en fluor atom knyttet til en aromatisk ring, med en 500-mg dosis.
Her, viser vi den metode, vi har udviklet5 for at kvantificere det gennemsnitlige drug indholdet af fluorholdige lægemidler ved hjælp af en lav-felt benchtop TD-NMR instrument (23,4 MHz for 1H og 22,0 MHz for 19F). Vi har også sammenligne to softwarepakker (RI kalibrering og Mnova software), der kan bruges til at rapportere resultaterne.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
forsigtighed: kontakt alle relevante materiale sikkerhedsdatablade (MSDS) før du bruger nogen kemikalier. Drug stoffer generelt er giftige og bør håndteres med den passende personlige værnemidler (PV; f.eks. handsker, sikkerhedsbriller, laboratoriekittel, fuld længde bukser og lukket tå sko), med særlig forsigtighed når vejer pulver materialer. Det anbefales at bruge en balance, der er placeret i en hætte med god luft flow til at minimere pulver fra solide materialer formidle ud af området omkring balancen.
Bemærk: instruktionerne software er specifikke for RINMR, RI kalibrering og Mnova. For andre TD-NMR kreditor instrumenter og software-pakker, vejledningen varierer.
1. forberedelse af prøver forud for 19 F TD-NMR måling
- vejer prøver for kalibrering (pulver stof stof eller aktive farmaceutiske ingredienser (API)) i de passende NMR rør (2,5-, 3-, 5-, 10-, 18- og 25-mm OD NMR rør) indtil linjen mærkning (højde på spolen til NMR-sonde) eller omkring 30 mm i højden. Varsel at højden kan afhænge af sonden.
Bemærk: Cinacalcet HCl er et eksempel på en API til at bruge til kalibrering af narkotika indholdet i cinacalcet kommercielle tabletter. Vægten afhænger af tætheden af pulveret. I tilfælde af cinacalcet HCl, vægte af API er omkring 7.2, 3.5, 1,0, 0,3, 0,1 og 0,07 g udfyldningen højden af spolen til 25-, 18-, 10-, 5-, 3- og 2,5-mm NMR rør, henholdsvis. - Vejer formulerede narkotika produkt prøver (tabletter eller kapsler) i de passende NMR rør indtil mærkning linje (højde på spolen til NMR-sonde) eller omkring 30 mm i højden, som anført ovenfor.
Bemærk: 25 eller 18 mm rør er passende for store tabletter/kapsler eller når nok formuleret narkotika produkt er tilgængelig. For mindre tabletter/kapsel eller når ikke nok formuleret narkotika produkt er tilgængelig, men signal-støj-forholdet kan stadig være tilstrækkelig for måling, skal du bruge 10-mm rør. Måle tabletter direkte, eller knuse hvis det ønskes. Ingen observation af variationer i deres målinger er blevet observeret her, som nævnt i diskussionen.- Når forbereder kommercielle tabletter af cinacalcet, vejer omkring 15 90-mg tabletter i 25-mm NMR rør (ca. 9,2 g), 50 30-mg tabletter i 25-mm NMR rør (ca 9,6 g), tyve-to 30-mg tabletter i 18-mm NMR rør (omkring 4,2 g) , og tyve-tre 60-mg tabletter i 25-mm NMR rør (ca. 8,8 g).
2. Forberedelse af NMR Instrument til måling af
- Tuning NMR instrument til 19 F
- bære alle målinger på temperaturen af permanent magnet i NMR instrument. Her brug 40 ° C; ingen temperaturkontrol er tilgængelig for 26-mm 19 F NMR sonden bruges her. Foretage alle målinger med en hyppighed på 22,0 MHz for 19 F ved hjælp af 23-MHz (for 1 H) NMR instrument.
- Teflon standard prøven i et 25 eller 26 mm NMR rør anbringes og læg det i sonden inde i magneten. Mulighed for ækvilibrering for omkring 5-10 min og tune instrument til 19 F. Vælg " Auto O1 " under den " kommandoer " menu i RINMR software. Gentag målingen mindst 3 gange og sidste værdien af parameteren O 1 (frekvens offset).
- Kalibrering af 19 F 90-graders puls
- kalibrere 90 graders pulsen for F-19 med standardprøven Teflon ved hjælp af standard automatiske kalibrering sekvens i instrumentet. Vælg " Auto P90 " under den " kommandoer " menu i softwaren, RINMR.
Bemærk: Normalt 90 graders pulsen behøver ikke skal måles hyppigt, hvis apparatet ikke udfører eller sonden ikke er blevet anvendt i nogen tid. Den 90-graders værdi for Teflon med 26-mm 19 F NMR sonden bruges her var 7.05 µs.
- kalibrere 90 graders pulsen for F-19 med standardprøven Teflon ved hjælp af standard automatiske kalibrering sekvens i instrumentet. Vælg " Auto P90 " under den " kommandoer " menu i softwaren, RINMR.
3. Måling af den T 1- eller langsgående relaksationstiden for ren API standardprøverne
- til et bedre signal-støj-forholdet, API prøven forberedt i 25-mm NMR rør inde F-19 sonden installeret i magneten anbringes og lad det Blandingen henstår i mindst 10 min.
- Måle T 1 afslapning tid, ifølge vejledningen i instrument-manual for hver API prøve ved hjælp af en standard eksperiment for inversion-recovery af RINMR programmel.
Bemærk: De anbefalede parametre for eksperimenterende er 16 scanninger indsamlet med en 0,1-µs hviletid; 8 datapunkter; en 90-graders puls, som nævnt ovenfor; og en dødtiden 10 µs for F-19 26-mm sonde. En matrix af forsinkelser fra 100 µs til 8 s (fx 100 µs, 500 µs, 10 ms, 100 ms, 300 ms, 700 ms, 1 s, 2 s, 5 s, og 8 s) for stoffer 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 stoffer med et fluor gruppe er knyttet til de aromatiske ring er anbefalet.- I RINMR software, belastning i " invrec.exe " puls sekvens ved at vælge " indlæse " under " sekvens " og klikke på " Open. " Kontroller, at de grundlæggende parametre er de korrekte værdier ved at klikke på " A " eller ved at vælge " Køb " under den " parametre " menuen.
- Vælg " Scripts " under de " værktøjer " menu; et vindue vil poppe op. Vælg den " T1.ris " fanen og klik på den grønne pil; et vindue vil poppe op. Vælg listefilen forsinkelse med passende forsinkelser eller Opret listen efter klikker " Open. " Når listen forsinkelse er tilfredsstillende, skal du klikke " OK. "
NOTE: et vindue vises en prompt til oprettelse af en fil til alle spektre, som vil blive indsamlet i for at beregne værdien T 1. Placering og navne på mapper og filer er op til brugeren. - Klik på " gemme " for instrument til at begynde at erhverve data og automatisk gemme filerne for forsinkelserne i den valgte mappe.
Bemærk: RIMNR software vil oprette T 1 afslapning kurver og beregne T 1 afslapning gange for hver enkelt sag. Et vindue vil poppe op med T 1 afslapning kurve og tid konstant eller T 1 værdi . Her, værdien af T1 for cinacalcet HCl var 2.4 s.
4. Måling af kalibrering prøver med ren API
- måling af API prøver for at opbygge kalibreringskurven
- sted, en kalibrering prøven i magnet for en bestemt API. Reagensglasset prøver i mindst 5 min. for de mindre rør og 10 min for de større rør.
- Erhverve en gratis induktion henfald (FID) eller fast (90 x-90y FID) eksperiment med de relevante parametre efter anvisningerne i vejledningen til apparatet. I RINMR software, indlæse den " solid.exe " (eller " fid.exe ") puls sekvens ved at vælge " indlæse " under " sekvens " og klikke på " Open. "
NOTE: den anbefalede eksperiment er SOLID for faste stoffer, der er hurtig-afslappende med korte T 2 s (tværgående afslapning tid). De anbefalede parametre for eksperimenterende er 128 scanninger indsamlet, med en 0,1 µs hviletid, 1.024 datapunkter, en 90-graders puls (7,05 µs i dette tilfælde, Juated ved hjælp af Teflon), og en dødtiden 10 µs for 19 F 26-mm sonde. En genanvende forsinkelse af 7,5 s for narkotika med gruppen CF 3 og 20 s for narkotika med det F gruppe er knyttet til en aromatisk (på grund af længere T 1 afslapning gange) har været brugt i de tilfælde, der præsenteres her, baseret på deres T 1 målinger. - Måle alle prøver udarbejdet for hver API, efter de er ekvilibreres temperatur magnet for 5-10 min til at generere kalibreringskurverne af hver prøve, API. Gemme data i en mappe, giver en tydelig navn til hver eksperimentelle run.
- Beregne vægt procent af de prøver, der er baseret på beløb i hver tube og i betragtning af renheden af API prøven i den største tube.
5. Måling af narkotika produkt prøver som tabletter
- sted det allerede er udarbejdet formuleret narkotika produkt prøver (tabletter eller kapsler) i magnet til at måle dem én ad gangen. Reagensglasset prøve for 5 min til små NMR rør eller 10 min for prøverne i de større NMR rør.
- Erhverve de samme NMR eksperiment (dvs. faste) med de samme vilkår som for de kalibrerede prøver for hver særlig API.
6. Generation af kalibreringen kurver med ren API prøver og tilføje data fra narkotika produkt prøver som tabletter i kalibreringskurverne
- i disse tilfælde, Vælg region af fast eksperimentere fra 5 til 300 punkter at oprette kalibreringskurverne. Dataene kan analyseres på tre forskellige måder, som skitseret nedenfor.
- Åbne RI kalibrering software. Huske alle de SOLIDE data ved at klikke på symbolet klip for at åbne FID eller SOLID filer fra en bestemt API. For alle prøverne målt, angiv vægt procenter under den “ konc ” kolonne og vægte under den “ masse ” kolonne. Vælg det pågældende land (5-300 point) ved hjælp af den gennemsnitlige metode for at bygge kalibreringskurven (åbne ikonet for “ Display NMR data ” til at markere rækken punkter for beregningen). Gemme kalibreringskurven.
Bemærk: Kolonnen Cal vil give procentdelen af stoffet i prøverne målt. - I RI kalibrering software med det samme valgte område (5-300 point), bruge metoden fit til at bygge kalibreringskurven. Gemme kalibreringskurven. Følge de samme instruktioner som i trin 4.2.2.
- Open software (f.eks. Mnova). Træk alle de SOLIDE data fra en bestemt API og indtaste vægt procenter af standardprøverne; Manuel instruktioner kan findes ved at klikke på “ indhold ” under den “ hjælp ” menu. I den “ avanceret ” menuen, Vælg “ tid domæne ” og derefter “ kvantitering; ” et vindue vil poppe op. Klik på det blå plustegnet til at vælge området integration. Integrere det pågældende land (5-300 point) bruge tilstanden størrelsesorden for at bygge kalibreringskurven.
- Gemme kalibreringskurven. I tabellen, indtaste procenter af narkotika pr. sample kun for standarder under den “ koncentration (x) ” kolonne og vægte for alle prøver under den “ masse (m) ” kolonne; kalibrering prøver skal være i rød (kontrolleret). Sørg for, at det “ Signal funktion ” er “ y = s/m ” (til at normalisere at signal/masse).
- For reproducerbarhed og repeterbarhed, måle hver prøve 3 gange på forskellige dage og opbygge kalibreringskurven i begge softwarepakker. Gemme kalibreringen kurve filer.
7. Beregning af fluorholdige API-stof vægt i formuleret narkotika produkt med kalibreringskurverne
- beregning af vægt procent og den gennemsnitlige dosis pr. tablet/kapsel af fluorholdige API stof i det formulerede stof produkt
- Brug filen til kalibreringskurven fra RI kalibrering software og gennemsnitlige metode. Læs NMR-data fra den målte tabletter (eller kapsler) og indtaste deres vægte for at bestemme vægt procentdelen af fluorholdige API i formulerede tabletter eller kapsler fra kalibreringskurven.
Bemærk: Den “ Cal ” kolonne vil give procentdelen af stoffet i de målte prøver (kalibrering og kommercielle tabletter eller ubekendte). Bemærk at O1-parameter skal være den samme for kalibrering prøver og tabletter eller kapsler for RI kalibreringssoftware. - Bruge filen for kalibreringskurven fra RI kalibrering software med metoden fit. Læs NMR-data fra tabletter (eller kapsler) målt og indtaste deres vægte for at bestemme vægt procentdelen af fluorholdige API i formulerede tabletter eller kapsler fra kalibreringskurven. Følge de samme instruktioner som i trin 5.2.1. Bemærk at O 1 parameter skal være den samme for kalibrering prøver og tabletter eller kapsler for RI kalibreringssoftware.
- Bruge filen Mnova og trække den erhvervede NMR-data for de formulerede API (eller måle dem alle på samme dag). Følg instruktionerne i trin 4.2.4. Indtast vægte for at bestemme vægt procentdelen af fluorholdige API i formulerede tabletter eller kapsler fra kalibreringskurven.
Note: I tabellen, kalibrering prøver vil blive i rød (tjekket) og ukendte eller kommercielle tabletter/kapsler i blå (ukontrolleret). Den “ koncentration (x) ” kolonne vises de beregnede værdier for de kommercielle tabletter af ukendte prøver i blå baseret på værdierne for kalibrering prøver i rød. Varsel at softwaren ikke kræver brug af den samme O1 parameter til at beregne vægt procent. - Beregning af fluorholdige stof pr. tablet eller kapsel som den gennemsnitlige værdi fra nedenstående ligning (D = dosis af API i mg, W NMR = vægt procent af API fremstillet af kalibreringskurven, w = samlede vægt formulerede produkt fra vægten af formulerede stoffet kommer fra den målte tabletter eller kapsler, og N = antallet af formulerede tabletter eller kapsler til måling) og sammenligne med de værdier, der beregnes af den software baseret på den kalibreringskurverne:
- Brug filen til kalibreringskurven fra RI kalibrering software og gennemsnitlige metode. Læs NMR-data fra den målte tabletter (eller kapsler) og indtaste deres vægte for at bestemme vægt procentdelen af fluorholdige API i formulerede tabletter eller kapsler fra kalibreringskurven.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Vi har testet lav-felt 19F TD-NMR med tre kommercielle lægemidler (cinacalcet, Lansoprazol og ciprofloxacin) til at måle den gennemsnitlige stof indhold af de fluorholdige stoffer produkter. Figur 1 viser strukturerne af de afprøvede lægemidler, viser placeringen af fluor atomer.
Vi har testet flere partier og lægemiddelformer (dvs., 30, 60 og 90 mg) af cinacalcet tabletter, én doseringsformen (15 mg) af mærkevarer og generiske masser af lansoprazol kapsler, og en doseringsformen (500 mg) og en masse ciprofloxacin tabletter. NMR signal henfalder til cinacalcet (figur 2), som et eksempel, og kalibreringskurverne for de tre stoffer (figur 3 - 5) blev indhentet fra RI kalibrering software ved hjælp af gennemsnitlige og passe metoder og fra Mnova ved hjælp af størrelsesorden tilstand. Data fra disse kurver var også plottet til at kontrollere deres reproducerbarhed på tværs af de tre målinger (figur 3 - 5), viser fremragende linearitet og god reproducerbarhed. Måleresultaterne for de tre stoffer er tabelform (tabel 1-3) og Vis gode aftaler med etiketten krav for de tre stoffer.
For at teste effekten på prøveforberedelse, blev halvdelen af tabletter af ciprofloxacin knust. Tabel 3 viser, at resultaterne af den gennemsnitlige stof indhold fra den intakte og knust tabletterne er enig godt med påstand om, at etiketten, der indikerer at der er ingen grund til at ødelægge tabletter for at udføre målingen. Derudover viser at metoden er ikke-destruktiv og at prøverne kan inddrives i deres intakt former.
For at bestemme betydningen på måling af de fysiske og kemiske former, brugte vi ciprofloxacin gratis base og HCl monohydrat som Kalibreringsstandarder til at bestemme det gennemsnitlige indhold af stoffet i intakt og knust ciprofloxacin tabletter. Figur 6 viser disse resultater. Figur 6 A skildrer resultaterne, når ciprofloxacin HCl monohydrat blev brugt som kalibrering standard (røde prikker), og figur 6B viser ciprofloxacin fri base (røde prikker). De blå prikker i figur 6 svarer til intakt og knust ciprofloxacin tabletter. Kun i figur 6A gør det gennemsnitlige indhold af ciprofloxacin i tabletterne og knuste tabletter er enig godt med etiketten krav, hvilket viser, at den korrekte kalibreringsstandardens ciprofloxacin HCl monohydrat. X-ray pulver diffraktion (XRPD) oplysninger om cipro tabletter, ciprofloxacin gratis base og ciprofloxacin HCl monohydrat blev registreret for at bekræfte deres forskellige fysiske formularer på basis af XRPD mønstre (figur 7).
Figur 1 . Kemiske strukturer af lansoprazol, Ciprofloxacin saltsyre monohydrat og Cinacalcet saltsyre.
Genoptrykt fra5, copyright 2015, med tilladelse fra John Wiley & sønner. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 2. Henfald af NMR Signal, målt Cinacalcet HCl, Over tid, viser de forskellige Data behandlinger.
(A) RI kalibrering software gennemsnit metode, (B) RI kalibreringssoftware egnet metode, og (C) Mnova software område metode. Regionen fra 5-300 point blev brugt til analyse for alle data behandlinger. Genoptrykt fra5, copyright 2015, med tilladelse fra John Wiley & sønner. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 3. Kalibreringskurverne (NMR Signal versus procentdel af narkotika) for Cinacalcet HCl, beregnet som frie Base, genereret fra målinger udført i tre eksemplarer.
(A) RI kalibrering software i den gennemsnitlige tilstand, (B) RI kalibrering software i fit mode, og (C) Mnova software område metode. Genoptrykt fra5, copyright 2015, med tilladelse fra John Wiley & sønner. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 4 . Kalibreringskurverne (NMR Signal versus procentdel af narkotika) for lansoprazol, dannet fra målinger udført i tre eksemplarer.
(A) RI kalibrering software i den gennemsnitlige tilstand, (B) RI kalibrering software i fit mode, og (C) Mnova software område metode. Genoptrykt fra5, copyright 2015, med tilladelse fra John Wiley & sønner. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 5 . Kalibreringskurverne (NMR Signal versus procentdel af narkotika) for Ciprofloxacin HCl H2O, beregnet som den frie Base, genereret fra målinger udført i tre eksemplarer.
(A) RI kalibrering software i den gennemsnitlige tilstand, (B) RI kalibrering software i fit mode, og (C) Mnova software område metode. Genoptrykt fra5, copyright 2015, med tilladelse fra John Wiley & sønner. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 6. NMR Data.
NMR signal som en funktion af procentdel af stof stof ens gratis base for intakt og knuste tabletter af ciprofloxacin (blå prikker) når du bruger (A) ciprofloxacin HCl monohydrat (røde prikker) og (B) ciprofloxacin gratis base (røde prikker) som referencestandarder. Data, der blev genereret ved hjælp af Mnova software. Genoptrykt fra5, copyright 2015, med tilladelse fra John Wiley & sønner. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Figur 7 . X-ray magt diffraktion Data.
X-ray magt diffraktion data for ciprofloxacin gratis base (top), ciprofloxacin narkotika produkt som cipro fra tabletter (i midten) og ciprofloxacin HCl monohydrat (nederst). Genoptrykt fra5, copyright 2015, med tilladelse fra John Wiley & sønner. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.
Tabel 1. Beregnet doser af Cinacalcet gratis Base i kommercielle tabletter, med deres statistikker beregnet af RI kalibrering softwarepakke ved hjælp af gennemsnit og passe metoder og Mnova Software. Genoptrykt fra5, copyright 2015, med tilladelse fra John Wiley & sønner.
Tabel 2. Beregnede doser af lansoprazol i Brand-navn og Generic kapsler, med deres statistikker beregnet af RI kalibrering softwarepakke ved hjælp af gennemsnit og passe metoder og af programmet Mnova. Genoptrykt fra5, copyright 2015, med tilladelse fra John Wiley & sønner.
Tabel 3. Beregnede doser af Ciprofloxacin generiske Cipro tabletter og knuste tabletter, med deres statistikker beregnet af RI kalibrering softwarepakke ved hjælp af gennemsnit og passe metoder og af programmet Mnova. Genoptrykt fra5, copyright 2015, med tilladelse fra John Wiley & sønner.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Som flere fluorholdige stoffer bliver tilgængelige på markedet, har vi udviklet en specifik og enkel metode til at måle den gennemsnitlige stof indhold af fluorholdige lægemidler ved hjælp af lav-felt 19F TD-NMR5. Vi har testet denne metode på tre kommercielle lægemidler: tabletter indeholdende cinacalcet HCl, kapsler indeholdende Lansoprazol og tabletter, der indeholder ciprofloxacin HCl monohydrat. Fordelene ved denne metode er dets specificitet på grund af manglende fluor i hjælpestofferne og dets enkelhed. Vi testede måling kapaciteter på intakte formuleringer (enten kapsler eller tabletter) for cinacalcet og lansoprazol formuleret narkotika. Men for ciprofloxacin formuleret stof, vi testet intakt og knuste tabletter for at evaluere prøveforberedelse. En del af udviklingen af metoden med fokus på sammenligning af to softwarepakker, RI kalibrering (fælles software til kvantitering af TD-NMR data) og en nylig kommercielt tilgængelige version af Mnova software, der kan behandle TD-NMR data (Mnova er en af de fælles software-pakker til forarbejdning high-feltdataene NMR). Vi har vurderet begge programpakker på deres evne til at rapportere resultaterne og deres kompatibilitet med standard kommercielle office software pakker5.
Cinacalcet8 HCl (figur 1) er formuleret som tabletter i tre doser (30, 60 og 90 mg, tegnede sig som frie base). Vi testede flere partier fra disse tre kommercielle dosis styrker ved hjælp af vores 19F TD-NMR metode til at beregne de gennemsnitlige mængder af cinacalcet som gratis base i tabletterne. Kalibreringskurverne for cinacalcet HCl blev genereret i tre eksemplarer, som anført i protokollen, ved hjælp af to software-pakker, der leveres lineære kalibreringskurver med god reproducerbarhed (figur 3). Tabel 1 viser de resultater, der er enig godt med etiketten hævder for de testede doser, med god standardafvigelse og procent relative standardafvigelser (RSD) værdier.
Lansoprazol9 (figur 1) sælges i en 15-mg formulerede dosis, som er et modelsystem til at teste vores metodologi for lav-dosis kapsel formuleringer. Vi testede vores metode, som beskrevet ovenfor, og brugte prøver som modtaget. Som i tilfælde af cinacalcet HCl tabletter, kalibreringskurver, som tre, var lineær og havde god reproducerbarhed (figur 4). Resultaterne af analysen viser, at den dosis, der testes er enig godt med etiketten påstår med god standardafvigelse og procent RSD værdier (tabel 2). Ciprofloxacin10 monohydrat hydrochlorid (figur 1) er formuleret i tabletter, der indeholder ciprofloxacin HCl monohydrat, med en 500-mg dosis som fri base. Som i tidligere sager blev kalibreringskurver i tre eksemplarer lineære med god reproducerbarhed (figur 5). Resultaterne af analysen viser, at den dosis, der testes er enig godt med etiketten påstår med god standardafvigelse og procent RSD værdier (tabel 3). I dette tilfælde vurderet vi også metoden bruger intakt og knuste tabletter til at bestemme effekter til forberedelse af prøven. I begge tilfælde var resultaterne i god aftale med etiketten krav (tabel 3), viser, at de gennemsnitlige stof indhold resultaterne påvirkes knap af forberedelse af prøven.
Vores metode ved hjælp af 19F TD-NMR foranstaltninger gennemsnitlige fluorholdige stof indhold i formulerede lægemidler, direkte fra deres solid stater som pulver, tabletter eller kapsler, uden savn i hvilken som helst anden manipulation (f.eks. opløsning, som i væskekromatografi (LC) metoder). Derfor, de rigtige kemiske og de korrekte fysiske former for referenceopløsninger skal evalueres for at afgøre deres indvirkning på resultaterne af analysen. For at demonstrere dette punkt, bygget vi kalibreringskurverne for ciprofloxacin med ciprofloxacin HCl monohydrat og dets frie base som Kalibreringsstandarder. Når standarden anvendes for Kalibreringskurvens arbejdsområde var den gratis base, måling af formulerede cipro tabletter angivet 137.8% og 138.8% af stof stof i de formulerede hele og knuste tabletter, henholdsvis (data repræsenteret i grafen B for figur 6 som blå prikker). Disse resultater er selvfølgelig langt fra label kravet af ciprofloxacin gratis base omkring 64.7% (tabel 3). Graf A i figur 6 viser resultaterne enig med etiketten påstand, når kalibreringskurven sker med ciprofloxacin HCl monohydrat (røde prikker) til at måle cipro og knuste tabletter (blå prikker). Forskellene mellem resultaterne skyldes forkert fysiske og kemiske former anvendes som den frie base for standard referenceprøver. Denne vurdering blev bekræftet ved at sammenligne XRPD mønstre af ciprofloxacin gratis base, ciprofloxacin HCl monohydrat og generiske cipro tabletter. Ciprofloxacin gratis base har en forskellige krystalform end ciprofloxacin HCl monohydrat og cipro tabletter på grund af de forskellige XRPD mønstre (figur 7).
Når man sammenligner softwarepakker til kalibrering, giver både RI kalibrering og Mnova tilfredsstillende resultater. Mnova har fordelen at være mere kompatible med andre kommercielle office softwarepakker til statistiske og videnskabelige graftegning og analyse af data, som er nyttige for rapportering. Mnova software er revideret og opdateret hvert år, mens RI kalibrering software ikke er. Med hensyn til to data analysemetoder, der anvendes i RI kalibrering, "fit" metoden giver rimelige resultater men er fattigere end de "gennemsnit" metode fordi metoden "fit" bygger på ekstrapolation til nul for de målte data, tilføje mere usikkerhed til den endelige resultater.
Afslutningsvis har vi udviklet en enkel metode, baseret på lav-felt 19F TD-NMR til at måle den gennemsnitlige stof indhold af fluor-holdige lægemidler. Denne enkle protokol giver resultater i god aftale med etiketten i mindre tid end klassiske metoder (fx LC). Teknikken er ikke-destruktiv og krævede ikke nogen prøve manipulation, med fuldstændig prøve opsving ved hjælp af intakt former under analyse (f.eks., pulver, tabletter og kapsler). De standarder, der bruges til at bygge kalibreringskurven skal have de samme kemiske og fysiske former som stoffet i formen formulering. Vedrørende de softwarepakker, der anvendes til analysen (RI kalibrering og Mnova), begge er tilstrækkelig, men Mnova er opdateret og fuldt kompatibel med standard office softwarepakker. Baseret på disse konklusion, forudse vi denne metode gennemføres i laboratorier og produktionsanlæg som en proces PAT værktøjet i den farmaceutiske industri.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ikke noget at oplyse.
Acknowledgments
Dette manuskript er baseret på en tidligere udgivet artikel5. Genoptrykt fra5, copyright 2015, med tilladelse fra John Wiley & Sons.
Vi er taknemmelige for vores ledelse, Dr. Janet Cheetham, Dr. Francisco Alvarez, Dr. Arwinder Nagi og Dr. David Semin, for deres støtte, interesse og opmuntring til at udføre dette forskningsprojekt, og Dr. Minhui Ma og Mr. Robert Munger, for at give os med cinacalcet HCl, dens formulerede tabletter, og oplysninger om stoffet. Vi vil også gerne takke Dr. Michael Bernstein, Dr. Manuel Perez og Dr. Santiago Dominguez for deres konstruktive støtte og diskussioner om udvikling af de i øjeblikket kommercielle version af programmet Mnova, som det gælder for kvantitering af TD-NMR data. Derudover tabletter en særlig tak til Mr. Regnar L. Madarang F.N.P. for at give os med generiske cipro for at gennemføre vores undersøgelser.
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).
