Summary
Eine einfache und zerstörungsfreie Technik, die den durchschnittlichen Gehalt von Arzneistoffen in formulierten Arzneimittel mit Fluor mit Low-Bereich Fluor-19 (19F) Zeit-Domain (TD) Kernspinresonanz (NMR) misst wird hier vorgestellt. Die Technik kann angewendet werden, die Entwicklung und Herstellung von Medikamenten in der pharmazeutischen Industrie.
Abstract
Hier beschreiben wir ein Protokoll entwickelt wurde von unserer Fraktion, die Low-Bereich Fluor-19 (19F) Zeit-Domain (TD) Kernspinresonanz (NMR) verwendet, um den durchschnittlichen Gehalt von fluorierten Drogen Messen in ihre formulierten Produkt Arzneiformen: Tabletten oder Kapseln. Diese Methode ist speziell für fluorierte Drogen, weil es nur den Gehalt an Fluor erkennt, Vermeidung von Störungen durch die Hilfsstoffe, die Fluor fehlt. Die Vorteile der Messung der aktiven Inhalts von fluorierten Drogen mit Low-Feld 19F TD-NMR versus Hochfeld- 19F Solid-State-(SS) NMR sind die Einfachheit des Verfahrens; die low-cost; und die nicht-destruktive Natur der Technik, mit allen Proben erzielbaren in intakte Formen (z. B. Pulver, Tabletten und Kapseln), die diese Technik erschwinglich für jedes Labor.
Wir haben die Methode mit drei fluorierte Droge Produkte auf dem Markt - Cinacalcet, Lansoprazol und Ciprofloxacin - mit Dosen im Bereich von 15 bis 500 mg getestet. Die Ergebnisse der Analysen, gemessen durch Low-Feld 19F TD-NMR, unterstützt die gemeldeten Label Ansprüche für den durchschnittlichen Medikament Inhalt.
Basierend auf der Einfachheit und Reproduzierbarkeit der Analyse, stellen wir uns diese Methode in jedem Labor, einschließlich Fertigungsanlagen, als Prozess Analysetechnik (PAT) Werkzeug in der pharmazeutischen Industrie durchgeführt.
Introduction
In der pharmazeutischen Industrie muss der Inhalt von Arzneistoffen in ihrer Einheit-von-Darreichungsformen (z.B. Tabletten und Kapseln) innerhalb des Bereichs auf dem Label Anspruch, Qualitätskontrolle und Leistungsrichtlinien zu erfüllen sein. Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie (HPLC) ist die konventionelle analytische Technik verwendet, um die Inhalte Einheitlichkeit der Drogen in ihren formulierten Formen zu messen. Die Methode ist jedoch langwierig und destruktiv, die Auflösung des Medikaments in seiner formulierten Form mit geeigneten Lösungsmitteln vor der Analyse erfordern. Auch bei Automatisierung kann dieser Vorgang dauern 1-3 h pro Probe, abhängig von der Entwicklung der geeigneten analytischen Methode1,2,3. Neben der HPLC wurde Nah-Infrarot (NIR) für den gleichen Zweck und als PAT-Tool, mit dem Nachteil des Erforderns der chemometrischen Analyse der Daten, seine Durchführung langwieriger und komplexer4eingesetzt. Beide Techniken sind destruktiv, mit dem formulierten Medikament nach Analyse verworfen.
In diesem Manuskript beschreiben wir Schritt für Schritt Protokoll einer Methodik, die zuvor veröffentlicht durch unsere Gruppe5 , den durchschnittlichen Gehalt von fluorierten Drogen in ihren Darreichungsformen (z.B. Tabletten und Kapseln) messen mit Low-Feld 19F NMR. Im Laufe der Jahre stieg der Anteil von fluorierten Medikamente auf dem Markt von weltweiten Aufsichtsbehörden als formulierten Arzneimittel genehmigt von 2 % im Jahr 1970 bis zu 25 % in 20136. Daher glauben wir, dass es eine Nachfrage, eine einfachere, aber genauere Methode als die derzeit verfügbaren Methoden für die Qualitätskontrolle des Inhalts der fluorierten Drogen in ihren formulierten Formen zu entwickeln.
Medikamente mit Fluor-19 (19F) in ihren Strukturen haben den Vorteil, leicht durch 19F NMR wegen seiner 100 % Fülle und 83 % Empfindlichkeit gegenüber Protonen7entdeckt. Direkte Messung von 1H TD-NMR ist nicht sinnvoll, weil Hilfsstoffe und API Protonen, und das total Proton-Signal von den Bestandteilen des Arzneimittels kommt, so dass es unmöglich ist, den API-Inhalt in Arzneimitteln mit 1 messen H TD-NMR. Daher hat die Messung des Droge Inhalts von fluorierten Arzneimitteln mit 19F TD-NMR den Vorteil, keine Interferenz mit Hilfsstoffen, die aufgrund des Fehlens von Fluor. Um unsere Methodik zur Messung des durchschnittlichen Medikament Inhalts von fluorierten Arzneimitteln zu demonstrieren, haben wir drei kommerziell formulierten Arzneimittel mit Fluor in verschiedenen Dosis reicht ausgewählt. Abbildung 1 zeigt die Strukturen der Medikamente ausgewählt, wo zwei von ihnen - Cinacalcet HCl8 und Lansoprazol9-haben eine Trifluormethyl (CF3) Gruppe in ihren Strukturen mit Dosen von 15 bis 90 mg, und die dritte -Ciprofloxacin HCl Monohydrat10 - enthält ein Fluor-Atom mit einem aromatischen Ring mit einer 500-mg-Dosis verbunden.
Hier zeigen wir die Methodik haben wir5 um den durchschnittlichen Medikament Inhalt von fluorierten Arzneimitteln mit einem Low-Bereich Benchtop-TD-NMR-Instrument (23,4 MHz für 1H und 22,0 MHz für 19F) quantitate entwickelt. Darüber hinaus vergleichen wir zwei Software-Pakete (RI Kalibrierung und Mnova-Software), die verwendet werden, um die Ergebnisse zu melden.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Vorsicht: konsultieren Sie bitte alle relevanten Sicherheitsdatenblätter (SDB) vor der Verwendung von Chemikalien. Arzneistoffe in der Regel sind giftig und sollte behandelt werden, mit geeigneter persönlicher Schutzausrüstung (PSA; z. B. Handschuhe, Schutzbrille, Kittel, in voller Länge Hosen und geschlossene Schuhe), mit besonderer Vorsicht beim Verwiegen von Pulvermaterialien. Es wird empfohlen, ein Gleichgewicht in eine Kapuze mit guten Luftstrom platziert verwenden, um das Pulver aus festen Materialien aus der Umgebung das Gleichgewicht Verbreitung zu minimieren.
Hinweis: die Anleitung für die Software sind speziell für RINMR, RI-Kalibrierung und Mnova. Für andere TD-NMR Anbieter Instrumente und Software-Pakete, die Anweisungen variieren werden.
1. Vorbereitung der Proben vor der 19 F TD-NMR-Messung
- wiegen die Proben für die Kalibrierung (Pulver-Wirkstoff oder aktive pharmazeutische Wirkstoffe (API)) in den entsprechenden NMR-Röhrchen (2,5-, 3-, 5-, 10-, 18 und 25 mm OD NMR Röhrchen) bis der Markierungslinie (Höhe der Spule für die NMR-Sonde) oder ca. 30 mm in der Höhe. Beachten Sie, dass die Höhe der Sonde abhängen kann.
Hinweis: Cinacalcet HCl ist ein Beispiel für eine API für die Kalibrierung verwenden, um den Inhalt Medikament Cinacalcet kommerzielle Tabletten bestimmen. Das Gewicht hängt von der Dichte des Pulvers. Im Falle von Cinacalcet HCl, die Gewichte der API sind um 7,2, 3.5, 1.0, 0,3, 0,1 und 0,07 g Wenn Sie die Höhe der Spule für 25 - 18-, 10-, 5-, 3- und 2,5-mm-NMR-Röhren, bzw. füllen. - Wiegen die Produktproben formulierten Medikamenten (Tabletten oder Kapseln) in den entsprechenden NMR-Röhrchen bis zur Markierungslinie (Höhe der Spule für die NMR-Sonde) oder ca. 30 mm in der Höhe, wie oben angedeutet.
Hinweis: 25 oder 18-mm-Rohre sind geeignet für große Tabletten/Kapseln oder genug formulierte Medikament zur Verfügung steht. Verwenden Sie für kleinere Tabletten/Kapsel oder wenn nicht genug formulierte Droge-Produkt gibt es das Signal-Rausch-Verhältnis kann jedoch noch ausreichend für Messung 10-mm-Rohre. Die Tabletten nicht direkt messen, oder falls gewünscht zu vernichten. Keine Beobachtung der Variationen in ihren Messungen eingehalten worden hier, wie in der Diskussion erwähnt.- Bei der Vorbereitung kommerzielle Tabletten von Cinacalcet, wiegen etwa 15 90-mg-Tabletten in der 25-mm-NMR-Röhrchen (ca. 9,2 g), 50-30-mg-Tabletten in der 25-mm-NMR-Röhrchen (ca. 9,6 g), 22-30-mg-Tabletten in der 18-mm-NMR Rohr (ca. 4,2 g) , und 23 60-mg-Tabletten in der 25-mm-NMR-Röhrchen (ca. 8,8 g).
2. Vorbereitung der NMR-Instrument zur Messung
- Carry Tuning das NMR-Gerät bis 19 F alle Messungen bei der Temperatur des Permanentmagneten in der NMR-Instrument. Hier verwenden Sie 40 ° C; keine Temperaturkontrolle ist für die 26 mm 19 F NMR-Sonde verwendet hier zur Verfügung. Alle Messungen mit einer Frequenz von 22,0 MHz für 19 F mit dem 23-MHz (für 1 H) NMR Instrument.
- Legen Sie die Teflon-standard-Probe innerhalb einer 25 oder 26 mm-NMR-Röhrchen und legen Sie sie in die Sonde im Inneren des Magneten. Ermöglichen die Gleichgewichtherstellung für ca. 5-10 min und stimmen Sie das Instrument bis 19 F. Select " Auto O1 " unter die " Befehle " Menü in der RINMR-Software. Wiederholen Sie die Messung mindestens 3 Mal und nehmen den letzten Wert des Parameters O 1 (Frequenzversatz).
- Kalibrierung des Pulses 19 F 90 Grad
- kalibrieren Sie die 90-Grad-Puls für f-19 mit der Standardprobe Teflon Verwendung der automatisierten Standardkalibrierung Sequenz in das Instrument zur Verfügung. Wählen Sie " Auto P90 " unter die " Befehle " Menü in der RINMR-Software.
Hinweis: Im Normalfall die 90-Grad-Puls muss nicht häufig gemessen werden, es sei denn, das Gerät ist nicht auf der Bühne oder die Sonde für einige Zeit nicht benutzt wurde. Der 90-Grad-Wert erhielt für Teflon mit 26 mm 19 F NMR Sonde verwendet hier 7,05 µs war.
- kalibrieren Sie die 90-Grad-Puls für f-19 mit der Standardprobe Teflon Verwendung der automatisierten Standardkalibrierung Sequenz in das Instrument zur Verfügung. Wählen Sie " Auto P90 " unter die " Befehle " Menü in der RINMR-Software.
3. Messung der T-1 oder longitudinale Relaxationszeit für reine API Standardproben
- für ein besseres Signal-Rausch-Verhältnis, legen Sie die API-Probe vorbereitet in der 25-mm-NMR-Röhrchen in die f-19-Sonde in den Magneten eingebaut und lassen Sie es mindestens 10 min. lang equilibrate
- Messen die Relaxationszeit T 1, nach den Anweisungen des Handbuchs Instrument für jede API-Probe mit einem standard-Experiment für Inversion-Recovery von der RINMR-Software.
Hinweis: Die empfohlenen Versuchsparameter sind 16 Scans mit einer Verweilzeit von 0,1 µs gesammelt; 8 Datenpunkte; eine 90-Grad-Puls, wie oben erwähnt; und eine Totzeit von 10 µs für die f-19-26 mm-Sonde. Ein Array von Verzögerungen von 100 µs bis 8 s (z. B. 100 µs, 500 µs, 10 ms, 100 ms, 300 ms, 700 ms, 1 s, 2 s, 5 s und 8 s) für Arzneimittel mit CF 3 und Verzögerungen von 100 µs bis 20 s (z.B. 100 µs, 500 µs, 1 ms, 100 ms, 500 ms, 1 s, 5 s, 10 s, 15 s und 20 s) für Arzneimittel mit einem Fluor-Gruppe in den aromatischen Ring befestigt empfohlen werden.- In RINMR Software, Last der " invrec.exe " Puls Sequenz durch die Auswahl " laden " unter " Sequenz " klicken und " offen. " prüfen, ob die grundlegenden Parameter durch Klicken auf die richtigen Werte aufweisen " A " oder Auswahl " Erwerb " unter der " Parameter " Menü.
- Select " Skripte " unter den " Tools " Menü; ein Fenster öffnet sich. Wählen Sie die " T1.ris " Registerkarte, und klicken Sie auf den grünen Pfeil; ein Fenster öffnet sich. Wählen Sie die Verzögerung-Listing-Datei mit entsprechenden Verzögerungen oder erstellen Sie die Liste nach einem Klick auf " offen. " sobald die Liste Verzögerung zufrieden stellend ist, klicken Sie " OK. "
Hinweis: ein Fenster erscheint eine Eingabeaufforderung für die Erstellung einer Datei für alle Spektren, die in gesammelt werden um zu den T-1-Wert zu berechnen. Die Lage und Namen der Ordner und Dateien sind dem Benutzer überlassen. - Klicken Sie auf " speichern " für das Instrument zu Beginn der Datenerfassung und automatisch speichern der Dateien für die Verzögerungen im ausgewählten Ordner.
Hinweis: Die RIMNR-Software wird T 1 Entspannung Kurven erstellen und berechnen den Relaxationszeiten T 1 für jeden Fall. Ein Fenster öffnet sich mit der T-1-Entspannung-Kurve und die Zeitkonstante oder T 1 Wert . Hier wurde der Wert von T1 für Cinacalcet HCl 2.4 s.
4. Messung der Kalibrierung Proben mit reinen API
- Ort, eine Messung der API, die Eichkurve bauen Proben Kalibrierung Probe in den Magneten für eine bestimmte API. Die Proben für ein Minimum von 5 min für die kleineren Röhren und 10 min für die größeren Rohre Equilibrate.
- Erwerben eine free Induction Decay (FID) oder SOLID (90 X-90y FID) Experiment mit den entsprechenden Parametern gemäß den Anweisungen in der Bedienungsanleitung des Instruments. In der RINMR-Software zu laden die " solid.exe " (oder " fid.exe ") Puls Sequenz durch die Auswahl " laden " unter " Sequenz " klicken und " öffnen. "
Hinweis: die empfohlenen Experiment ist solide für Feststoffe, die schnelle Entspannung mit kurzen T 2 s (transversale Relaxationszeit). Die empfohlene Versuchsparameter sind 128 Scans mit einer 0,1 µs Verweilzeit, 1.024 Datenpunkte, einen 90-Grad-Puls (7,05 µs in diesem Fall Calibr gesammeltAted mit Teflon), und eine Totzeit von 10 µs für die 19 F 26-mm-Sonde. Eine Recycling-Verzögerung von 7,5 s für Medikamente mit der CF-3-Gruppe und 20 s für Medikamente mit der Gruppe F ein aromatischer (wegen längerer Relaxationszeiten T 1) für die Fälle, die hier vorgestellte verwendet wurden anhand ihrer T-1 Messungen. - Messen alle Proben für jede API vorbereitet, nachdem sie auf die Temperatur des Magneten für 5-10 min Kalibrierkurven jeder API-Probe generieren equilibriert sind. Sichern Sie die Daten in einem Ordner, geben einen eindeutigen Namen, jeder einzelne Versuch.
- Berechnung der Gewichtsanteil der Proben anhand der Menge in jedem Röhrchen und unter Berücksichtigung der Reinheit der API Probe in das größte Rohr.
5. Messung des Arzneimittels Proben als Tabletten
- Ort die bereits vorbereiteten formuliert Droge-Produkt-Proben (Tabletten oder Kapseln) in den Magneten zu einer messen zu einem Zeitpunkt. Die Probe für 5 min für NMR-Röhrchen oder für 10 min für die Proben in den größeren NMR Röhrchen Equilibrate.
- Erwerben die gleichen NMR Experiment (d.h., SOLID) mit den gleichen Bedingungen wie die kalibrierten Proben für jede bestimmte API.
6. Generation der Kalibrierung Kurven mit reinen API Samples und Hinzufügen der Daten von Produktproben Medikament als Tabletten in die Kalibrierkurven
- In diesen Fällen wählen Sie die Region des VOLUMENKÖRPERS experimentieren von 5 bis 300 Punkte erstelle ich die Kalibrierkurven. Die Daten können auf drei verschiedene Arten analysiert werden, wie unten beschrieben.
- Öffnen der RI Kalibrierungs-Software. Erinnern Sie die solide Daten durch Klicken auf den Movieclip-Symbol, die FID oder solide Dateien aus eine bestimmte API zu öffnen. Geben Sie für alle Proben gemessen, die Gewichtsanteile unter die “ Conc ” Spalte und die Gewichte unter der “ Masse ” Spalte. Wählen Sie die entsprechende Region (5-300 Punkte) mit der durchschnittlichen Methode um die Eichkurve bauen (öffnen Sie das Symbol der “ Anzeige NMR-Daten ” die Punkte für die Berechnung auswählen). Speichern Sie die Eichkurve.
Hinweis: Die Cal-Spalte geben den Prozentsatz der Droge in den Proben gemessen. - In der RI Kalibrierungs-Software mit der gleichen ausgewählten Region (5-300 Punkte), verwenden die Fit-Methode um die Eichkurve erstellen. Speichern Sie die Kalibrierkurve. Folgen Sie den gleichen Anweisungen wie in Schritt 4.2.2.
- Öffnen Sie die Software (z.B. Mnova). Ziehen Sie die solide Daten aus eine bestimmte API und geben Sie die Gewichtsanteile der standard Proben; Anleitung finden Sie durch Klicken auf “ Content ” unter den “ Hilfe ” Menü. In der “ Advanced ” Menü, wählen Sie “ Time Domain ” und dann “ Quantifizierung; ” öffnet sich ein Fenster. Klicken Sie auf das blaue Plus-Zeichen zur Auswahl des Bereichs Integration. Integrieren Sie der entsprechenden Region (5-300 Punkte) mit der Größe-Modus, um die Eichkurve bauen.
- Speichern die Kalibrierkurve. In der Tabelle geben Sie die Prozentsätze der Drogen pro Probe nur für die Normen unter der “ Konzentration (X) ” Spalte und die Gewichte für alle Proben unter die “ Masse (m) ” Spalte; Kalibrierung Proben sollten in rot (aktiviert) werden. Stellen Sie sicher, dass die “ Signal-Funktion ” ist “ y = s/m ” (, Signal/Masse zu normalisieren).
- Für die Reproduzierbarkeit und Wiederholbarkeit, messen jeweils 3 Mal an verschiedenen Tagen probieren und bauen die Kalibrierkurve in beiden Softwarepaketen. Speichern Sie die Kalibrierung Kurve Dateien.
7. Berechnung der fluorierten API Droge Gewicht in der formuliert Medikament Produkt mit der Kalibrierkurven
- Berechnung des Gewichts Prozentsatz und durchschnittliche Dosierung pro Tablette/Kapsel von fluorierten API in der formulierten Droge Drogen Produkt
- Verwendung der Datei für die Eichkurve aus RI Kalibrierungs-Software und die durchschnittliche Methode. Lesen Sie die NMR-Daten aus dem gemessenen Tabletten (oder Kapseln) und geben Sie ihr Gewicht ermitteln der Gewichtsanteil von fluorierten API in die formulierten Tabletten oder Kapseln aus der Eichkurve.
Hinweis: Die “ Cal ” Spalte geben den Prozentsatz der Droge in den gemessenen Proben (Kalibrierung und kommerzielle Tabletten oder unbekannte). Beachten Sie, dass die O1-Parameter für die Kalibrierung Proben und die Tabletten oder Kapseln für die RI-Kalibrierungs-Software sein muss. - Verwenden Sie die Datei für die Eichkurve aus RI Kalibrierungs-Software mit der Fit-Methode. Lesen Sie die NMR-Daten aus der Tabletten (oder Kapseln) gemessen und geben Sie ihre Gewichte der Gewichtsanteil von fluorierten API in die formulierten Tabletten oder Kapseln aus der Eichkurve ermitteln. Anweisungen Sie die gleichen wie in Schritt 5.2.1. Beachten Sie, dass der O-1-Parameter für die Kalibrierung Proben und die Tabletten oder Kapseln für die RI-Kalibrierungs-Software sein muss.
- Verwenden Sie die Mnova-Datei und ziehen Sie die erworbenen NMR-Daten für die formulierten API (oder Messen sie alle am gleichen Tag). Folgen Sie den Anweisungen in Schritt 4.2.4. Geben Sie die Gewichte zu bestimmen, der Gewichtsanteil von fluorierten API in die formulierten Tabletten oder Kapseln aus der Eichkurve.
Hinweis: In der Tabelle werden die Kalibrierung Proben in rot (geprüft) und die unbekannten oder kommerzielle Tabletten/Kapseln in blau (ohne Haken). Die “ Konzentration (X) ” Spalte zeigt die berechneten Werte für die kommerzielle Tabletten unbekannter Proben in blau, basierend auf den Werten der Kalibrierung Proben in rot. Beachten Sie, dass die Software nicht, die Verwendung dieses Parameters zur Berechnung der Gewichtsanteil O1 erforderlich ist. - Berechnen Sie die Menge an fluorierten Wirkstoff pro Tablette oder Kapsel als der durchschnittliche Wert aus der folgenden Gleichung (D = Dosis von API in mg, W NMR = Gewichtsanteil von API erhalten aus der Eichkurve, w = Gesamtgewicht des Produkt aus dem Gewicht der formulierten Droge aus den gemessenen Tabletten oder Kapseln, und N = Anzahl der formulierten Tabletten oder Kapseln verwendet für die Messung) und vergleichen Sie mit den Werten berechnet, indem die Software anhand der Kalibrierkurven:
- Verwendung der Datei für die Eichkurve aus RI Kalibrierungs-Software und die durchschnittliche Methode. Lesen Sie die NMR-Daten aus dem gemessenen Tabletten (oder Kapseln) und geben Sie ihr Gewicht ermitteln der Gewichtsanteil von fluorierten API in die formulierten Tabletten oder Kapseln aus der Eichkurve.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Wir haben Low-Feld 19F TD-NMR mit drei kommerziellen Arzneimittel (Cinacalcet, Lansoprazol und Ciprofloxacin) zur Messung des durchschnittlichen Medikament Inhalts der fluorierten Arzneimittel getestet. Abbildung 1 zeigt die Strukturen der getesteten Medikamente, zeigt die Standorte der Fluoratome.
Wir testeten mehrere Lose und Darreichungsformen (z.B. 30, 60 und 90 mg) von Cinacalcet Tabletten, eine Darreichungsform (15 mg) Marken- und Generika viel Lansoprazol Kapseln und eine Darreichungsform (500 mg) und eine Menge von Ciprofloxacin Tabletten. NMR signalisieren zerfällt für Cinacalcet (Abbildung 2), als Beispiel und Kalibrierkurven für die drei Medikamente (Abbildungen 3 - 5) stammen aus dem RI Kalibrierungs-Software mit dem Durchschnitt und Methoden passen und von Mnova Größenordnung Modus. Daten aus diesen Kurven wurden auch aufgetragen, um ihre Reproduzierbarkeit über die Triplicates-Messungen (Abb. 3 - 5), zeigt hervorragende Linearität und gute Reproduzierbarkeit zu überprüfen. Die Ergebnisse der Messungen für die drei Medikamente sind tabellarisch (Tabellen 1-3) und zeigen gute Vereinbarungen mit der Label-Ansprüche für die drei Medikamente.
Um die Auswirkungen auf die Vorbereitung der Probe zu testen, wurden die Hälfte der von Ciprofloxacin Tabletten zerkleinert. Tabelle 3 zeigt, dass die Ergebnisse der durchschnittliche Medikament Inhalte aus der intakt und die zerkleinerten Tabletten stimmen gut mit der Bezeichnung Anspruch darauf hinweist, dass gibt es keine Notwendigkeit, zerstören Sie die Tabletten um die Messung durchzuführen. Darüber hinaus zeigt es, dass die Methode der zerstörungsfreien und die Proben in ihrer intakten Form wiederhergestellt werden können.
Um die Bedeutung der Messung der physikalischen und chemischen Formen bestimmen, verwendeten wir Ciprofloxacin freie Base und HCl Monohydrat als Kalibrierstandards um den durchschnittlichen Gehalt des Medikaments in intakt und zerkleinerten Ciprofloxacin Tabletten bestimmen. Abbildung 6 zeigt die Ergebnisse. Abbildung 6 A zeigt die Ergebnisse, wenn Ciprofloxacin HCl Monohydrat als Kalibrierung Standard (rote Punkte diente) und Abbildung 6B zeigt Ciprofloxacin Base (rote Punkte freien). Die blauen Punkte in Abbildung 6 entsprechen die intakt und zerkleinerten Ciprofloxacin Tabletten. Nur in Abbildung 6A ist den durchschnittlichen Gehalt von Ciprofloxacin in den Tabletten und zerkleinerte Tabletten stimmen gut mit dem Label Anspruch, darauf hinweist, dass die korrekte Kalibrierung standard Ciprofloxacin HCl Monohydrat. X-ray Powder Beugung (XRPD) Daten über Cipro Tabletten, Ciprofloxacin freie Base und Ciprofloxacin HCl Monohydrat wurden aufgezeichnet, um ihre verschiedenen physischen Formen anhand der XRPD-Muster (Abbildung 7) bestätigen.
Abbildung 1 . Chemische Strukturen von Lansoprazol, Ciprofloxacin Salzsäure Monohydrat und Cinacalcet Salzsäure.
Nachdruck aus5, 2015, mit freundlicher Genehmigung von John Wiley copyright & Söhne. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 2. Zerfall des NMR-Signals, im Laufe der Zeit zeigen die verschiedenen Daten-Behandlungen für Cinacalcet HCl gemessen.
(A) RI Software durchschnittliche Kalibriermethode, passen (B) RI Kalibrierungs-Software, Methode und (C) Mnova-Software-Bereich-Methode. Die Region von 5-300 Punkte wurde für die Analyse aller Daten Behandlungen verwendet. Nachdruck aus5, 2015, mit freundlicher Genehmigung von John Wiley copyright & Söhne. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 3. Kalibrierungskurven (NMR-Signal im Vergleich Anteil der Droge) für Cinacalcet HCl, berechnet als freie Base, generiert aus den Messungen durchgeführt in dreifacher Ausfertigung.
(A) RI Kalibrierungs-Software in der durchschnittlichen Modus, (B) RI Kalibrierungs-Software in den Fit-Modus, und (C) Mnova-Software-Bereich-Methode. Nachdruck aus5, 2015, mit freundlicher Genehmigung von John Wiley copyright & Söhne. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 4 . Kalibrierkurven (NMR-Signal im Vergleich Anteil der Droge) für Lansoprazol, generiert aus Messungen in dreifacher Ausfertigung.
(A) RI Kalibrierungs-Software in der durchschnittlichen Modus, (B) RI Kalibrierungs-Software in den Fit-Modus, und (C) Mnova-Software-Bereich-Methode. Nachdruck aus5, 2015, mit freundlicher Genehmigung von John Wiley copyright & Söhne. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 5 . Kalibrierkurven (NMR-Signal im Vergleich Anteil der Droge) für Ciprofloxacin HCl H2O, berechnet als freie Base, generiert aus den Messungen durchgeführt in dreifacher Ausfertigung.
(A) RI Kalibrierungs-Software in der durchschnittlichen Modus, (B) RI Kalibrierungs-Software in den Fit-Modus, und (C) Mnova-Software-Bereich-Methode. Nachdruck aus5, 2015, mit freundlicher Genehmigung von John Wiley copyright & Söhne. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 6. NMR-Daten.
NMR-Signal als Funktion der Anteil der Wirkstoff eins freie Basis für intakt und zerdrückten Tabletten von Ciprofloxacin (blaue Punkte), wenn (A) Ciprofloxacin HCl Monohydrat (rote Punkte) und (B) Ciprofloxacin freie Base (rote Punkte) als Referenz-Standards verwenden. Die Daten wurde mit Mnova Software erstellt. Nachdruck aus5, 2015, mit freundlicher Genehmigung von John Wiley copyright & Söhne. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 7 . X-ray Diffraction Leistungsdaten.
Röntgen-Beugung Leistungsdaten für Ciprofloxacin freie base (oben), Ciprofloxacin Medikament als Cipro Tabletten (Mitte) und Ciprofloxacin HCl Monohydrat (unten). Nachdruck aus5, 2015, mit freundlicher Genehmigung von John Wiley copyright & Söhne. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Tabelle 1. Berechnete Dosen von Cinacalcet freie Base in kommerziellen Tabletten mit ihren Statistiken berechnet, indem das RI-Kalibrierung-Software-Paket mit den Durchschnitt und passen Methoden und die Mnova-Software. 2015, mit freundlicher Genehmigung von John Wiley copyright Nachdruck aus5, & Söhne.
Tabelle 2: Dosen von Lansoprazol im Marken- und Generika Kapseln mit ihren Statistiken berechnet, indem das RI-Kalibrierung-Software-Paket mit den Durchschnitt und passen Methoden und die Mnova-Software berechnet. Nachdruck aus5, 2015, mit freundlicher Genehmigung von John Wiley copyright & Söhne.
Tabelle 3. Dosen von Ciprofloxacin Generika Cipro Tabletten und zerkleinerten Tabletten mit ihren Statistiken berechnet, indem das RI-Kalibrierung-Software-Paket mit den Durchschnitt und passen Methoden und die Mnova-Software berechnet. Nachdruck aus5, 2015, mit freundlicher Genehmigung von John Wiley copyright & Söhne.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Als weitere fluorierte Drogen auf dem Markt verfügbar werden, haben wir eine spezifische und einfache Methode zur Messung des durchschnittlichen Medikament Inhalts von fluorierten Arzneimitteln mit Low-Feld 19F TD-NMR5entwickelt. Wir testeten diese Methode auf drei kommerzielle Arzneimittel: Tabletten mit Cinacalcet HCl, mit Lansoprazol Kapseln und Tabletten mit Ciprofloxacin HCl Monohydrat. Die Vorteile dieser Methode sind seine Besonderheit aufgrund des Fehlens von Fluor in die Hilfsstoffe und seiner Einfachheit. Wir testeten die Messung auf intakte Formulierungen (Kapseln oder Tabletten) für Cinacalcet und Lansoprazol formuliert Drogen. Jedoch im Falle von Ciprofloxacin formuliert Droge, wir intakt getestet und zerkleinert Tabletten zur Probenvorbereitung zu bewerten. Bestandteil der Entwicklung der Methode konzentriert sich auf den Vergleich von zwei Software-Pakete, RI Kalibrierung (gängiger Software für die Quantifizierung von TD-NMR-Daten) und eine aktuelle kommerziell erhältliche Version von Mnova Software, die TD-NMR-Daten verarbeiten kann (Mnova ist eine der die gemeinsame Software-Pakete für die Verarbeitung von Hochfeld-NMR-Daten). Wir werteten beide Softwarepakete auf ihrer Fähigkeit, die Ergebnisse zu melden und auf ihre Kompatibilität mit standard-kommerzielle Office Software Pakete5.
Cinacalcet8 HCl (Abbildung 1) ist als Tabletten in drei Dosen formuliert (30, 60 und 90 mg berücksichtigt als freie Base). Wir testeten mehrere Lose aus diesen drei kommerziellen Dosisstärken mit unseren 19F TD-NMR-Methodik zur Berechnung der durchschnittlichen Mengen von Cinacalcet als freie Base in den Tabletten. Kalibrierkurven für Cinacalcet HCl entstanden in dreifacher Ausfertigung, wie im Protokoll, mit zwei Software-Pakete, die lineare Kalibrierkurven mit gute Reproduzierbarkeit (Abbildung 3). Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse, die gut mit dem Label Stimmen für die Dosen getestet, mit guten Standardabweichung und Prozent relative Standardabweichung (RSD) Werte in Anspruch nehmen.
Lansoprazol9 (Abbildung 1) wird in eine formulierte Dosis von 15 mg verkauft das Modellsystem, unsere Methodik für niedrig dosierte Kapselformulierungen zu testen. Wir unsere Methode getestet, wie oben beschrieben, und Proben als erhalten. Wie im Fall von Cinacalcet HCl Tabletten Kalibrierkurven, als Triplicates, lineare waren und hatten gute Reproduzierbarkeit (Abbildung 4). Die Ergebnisse der Analyse zeigen, die die getestete Dosis gut mit dem Label stimmt behaupten, mit guten Standardabweichung und Prozent RSD-Werte (Tabelle 2). Ciprofloxacin-10 -Monohydrat-Hydrochlorid (Abbildung 1) ist in Tabletten, Ciprofloxacin HCl Monohydrat, mit einer 500-mg-Dosis als freie Base formuliert. Wie in früheren Fällen waren die Kalibrierkurven in dreifacher Ausfertigung linear verlaufen, gute Reproduzierbarkeit (Abbildung 5). Die Ergebnisse der Analyse zeigen, die die getestete Dosis gut mit dem Label stimmt behaupten, mit guten Standardabweichung und Prozent RSD-Werte (Tabelle 3). In diesem Fall haben wir auch die Methode mit intakten und zerdrückten Tabletten Ermittlung die Auswirkungen der Probenvorbereitung ausgewertet. In beiden Fällen waren die Ergebnisse in guter Übereinstimmung mit dem Label Anspruch (Tabelle 3), zeigen, dass die durchschnittliche Medikament Content Ergebnisse der Vorbereitung der Probe kaum betroffen sind.
Unsere Methode mit 19F TD-NMR Maßnahmen die durchschnittliche fluorierten Medikament Inhalte formulierten Arzneimittel direkt aus ihrer Festkörpern als Pulver, Tabletten oder Kapseln, ohne die Notwendigkeit von anderen Manipulationen (z. B. Auflösung, wie in Flüssigchromatographie (LC) Methoden). Daher müssen die richtige chemische und die richtigen physischen Formen die Bezugsnormen ausgewertet werden, um ihre Auswirkungen auf die Ergebnisse der Analyse bestimmen. Um diesen Punkt zu veranschaulichen, haben wir die Kalibrierkurven von Ciprofloxacin Ciprofloxacin HCl Monohydrat und seine freie Base als die Kalibrierstandards gebaut. Als der Standard für die Eichkurve die freie Base war, die Messung der formulierten Cipro Tabletten angegeben 137,8 % und 138.8 % der Wirkstoff in den formulierten ganzen und zerkleinerten Tabletten bzw. (im Diagramm B der Abbildung 6 dargestellten Daten als blaue Punkte). Diese Ergebnisse sind natürlich weit von der Label-Anspruch von Ciprofloxacin freie Base rund 64,7 % (Tabelle 3). Grafik A Abbildung 6 zeigt die Ergebnisse der Label-Antrag zustimmen, wenn die Eichkurve mit Ciprofloxacin HCl Monohydrat (rote Punkte) zur Messung der Cipro und zerkleinerten Tabletten (blaue Punkte) erfolgt. Die Unterschiede zwischen den Ergebnissen sind aufgrund von falschen physikalischen und chemischen Formen als die freie Base für die Referenzproben standard verwendet. Diese Einschätzung wurde durch den Vergleich der XRPD Muster von Ciprofloxacin freie Base, Ciprofloxacin HCl Monohydrat und generika Cipro Tabletten bestätigt. Ciprofloxacin freie Base hat eine unterschiedliche Kristallform als Ciprofloxacin HCl Monohydrat und Cipro Tabletten durch die verschiedenen XRPD-Muster (Abbildung 7).
Vergleicht man die Software-Pakete für die Kalibrierung, produzieren RI Kalibrierung und Mnova zufrieden stellende Ergebnisse. Mnova hat den Vorteil des Seins kompatibler mit anderen Softwarepaketen Handelsbüro für statistische und wissenschaftliche Grafik und Datenanalyse, die nützlich für die Berichterstattung ist. Mnova Software ist überarbeitet und aktualisiert jedes Jahr während der RI Kalibrierungs-Software nicht. In Bezug auf die beiden Daten-Analyse-Methoden in RI Kalibrierung verwendet, die "passen" Methode vernünftige Ergebnisse liefert aber ist schlechter als die "durchschnittliche" Methode weil die "passen" Methode stützt sich auf Extrapolation auf die Null der gemessenen Daten, Hinzufügen von mehr Unsicherheit, die endgültige Ergebnisse.
Zusammenfassend haben wir eine einfache Methode basiert auf Low-Feld 19F TD-NMR zur Messung des durchschnittlichen Medikament Inhalts der Fluor-haltige Arzneimittel entwickelt. Dieses einfache Protokoll liefert Ergebnisse in guter Übereinstimmung mit Label Ansprüche in kürzerer Zeit als klassische Methoden (z. B. LC). Die Technik ist nicht destruktiv und nicht Manipulationen Probe mit vollständiges Beispiel Wiederherstellung mit intakten Formen während der Analyse (z.B. Pulver, Tabletten und Kapseln) erforderlich. Die Normen für die Eichkurve bauen müssen die gleichen chemischen und physikalischen Formen als das Medikament in die Formulierung Form. Über die Software-Pakete für die Analyse (RI Kalibrierung und Mnova) verwendet, beide sind ausreichend, aber Mnova ist auf dem neuesten Stand und voll kompatibel mit standard-Office-Software-Pakete. Basierend auf diesen Abschluss, sehen wir diese Methodik in Labors und Produktionsstätten als Prozess PAT Werkzeug in der pharmazeutischen Industrie durchgeführt.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Die Autoren haben nichts preisgeben.
Acknowledgments
Dieses Manuskript basiert auf einer zuvor veröffentlichten Artikel5. Nachdruck aus5, copyright 2015, mit freundlicher Genehmigung von John Wiley & Sons.
Wir freuen uns, unser Management, Dr. Janet Cheetham, Dr. Francisco Alvarez, Dr. Arwinder Nagi und Dr. David Semin, für ihre Unterstützung, Interesse und Ermutigung dieses Forschungsprojekt durchführen und Dr. Minhui Ma und Mr. Robert Munger, für die uns mit Cinacalcet HCl, formulierte Tabletten und Informationen über die Droge. Wir wollen auch Dr. Michael Bernstein, Dr. Manuel Perez und Dr. Santiago Dominguez Danke für ihre konstruktive Unterstützung und Beratungen über die Weiterentwicklung der derzeit kommerziellen Version der Mnova Software bezieht sich auf die Quantifizierung der TD-NMR-Daten. Darüber hinaus Tabletten ein besonderes Dankeschön an Herrn Regnar L. Madarang F.N.P. für die uns mit generika Cipro um unsere Untersuchungen durchzuführen.
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. Cinacalcet Hydrochloride. Drugs. 65 (2), 271-282 (2005).
- 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).
