Summary
Een eenvoudig en niet-destructieve techniek, die maatregelen het gemiddelde gehalte aan drug stoffen in geformuleerde geneesmiddelen met fluor met behulp van lage-veld fluor-19 (19F) tijdsdomein (TD) nucleaire magnetische resonantie (NMR) wordt hier gepresenteerd. De techniek kan worden toegepast voor de ontwikkeling en productie van drugs in de farmaceutische industrie.
Abstract
Hier beschrijven we een protocol ontwikkeld door onze fractie die gebruikmaakt van lage-veld fluor-19 (19F) tijdsdomein (TD) nucleaire magnetische resonantie (NMR) voor het meten van de gemiddelde inhoud van gefluoreerde drugs in hun geformuleerde drug product vormen: tabletten of capsules. Deze methode is specifiek voor gefluoreerde drugs omdat het detecteert alleen de inhoud van fluor, interferentie van de excipiënten die geen fluor. De voordelen van het meten van de actieve inhoud van gefluoreerde drugs met behulp van lage-veld 19F TD-NMR versus Hoogveld 19F solid-state (SS) NMR zijn de eenvoud van de methode; de lage kosten; en de niet-destructieve aard van de techniek, met alle monsters terugwinning in intact vormen (bijvoorbeeld poeder, tabletten en capsules), waardoor deze techniek betaalbaar voor elk laboratorium.
Wij hebben de methode met drie gefluoreerde geneesmiddelen beschikbaar op de markt - cinacalcet, Lansoprazol en ciprofloxacine - getest met doses variërend van 15 tot 500 mg. De resultaten van de analyses, afgemeten aan de lage-veld 19F TD-NMR, ondersteund de gerapporteerde etiket voor de gemiddelde drug-inhoud.
Gebaseerd op de eenvoud en de reproduceerbaarheid van de analyse, voorzien wij deze methodologie wordt uitgevoerd in een laboratorium, met inbegrip van productielocaties, als een proces analytische technologie (PAT) instrument in de farmaceutische industrie.
Introduction
In de farmaceutische industrie moet het gehalte aan drug stoffen in hun eenheid-van-dosering vormen (bijvoorbeeld tabletten en capsules) binnen het bereik op de vordering van de label aan kwaliteitscontrole en prestaties richtsnoeren. Krachtige vloeibare chromatografie (HPLC) is de conventionele analytische techniek gebruikt om te meten de inhoud uniformiteit van drugs in hun samengestelde vormen. De methode is echter lang en destructieve, waarbij de ontbinding van de drug in zijn samengestelde vorm met behulp van de geschikte oplosmiddelen vóór de analyse. Zelfs met automatisering, kan het proces duren 1-3 h per monster, afhankelijk van de ontwikkeling van de passende analytische methode1,2,3. Naast HPLC, is nabij-infrarood (NIR) gebruikt voor hetzelfde doel en als een PAT tool, met het voorbehoud om te eisen dat de chemometric analyse van de gegevens, waardoor de implementatie langdurig en complexere4. Beide technieken zijn destructieve, met de geformuleerde drug weggegooid na analyse.
In dit manuscript, beschrijven we de stapsgewijze protocol van een methodologie die eerder gepubliceerd door onze groep5 voor het meten van de gemiddelde inhoud van gefluoreerde drugs in hun doseringsvormen (bijvoorbeeld tabletten en capsules) met behulp van lage-veld 19F NMR. Door de jaren heen, is het percentage van gefluoreerde drugs op de markt goedgekeurd door wereldwijd regelgevende agentschappen als geformuleerde geneesmiddelen gestegen van 2% in 1970 tot 25% in 20136. Wij vinden daarom dat er een vraag een eenvoudiger maar meer specifieke methode dan de momenteel beschikbare methoden voor de controle op de kwaliteit van de inhoud van gefluoreerde drugs in hun geformuleerde formulieren te ontwikkelen.
Geneesmiddelen met fluor-19 (19F) in hun structuren hebben het voordeel van gemakkelijk worden gedetecteerd door 19F NMR als gevolg van haar 100% overvloed en 83% gevoeligheid ten opzichte van protonen7. Directe meting door 1H TD-NMR is niet nuttig omdat zowel excipiënten en API protonen, en de totale proton signaal uit alle onderdelen van het product van de drug komt, waardoor het onpraktisch voor het meten van de inhoud van de API in geneesmiddelen die met behulp van 1 H TD-NMR. Het meten van de inhoud van de drug van gefluoreerde geneesmiddelen met behulp van 19F TD-NMR heeft dus het voordeel van geen interferentie met hulpstoffen als gevolg van het ontbreken van fluor. Wij hebben gekozen om aan te tonen onze methodologie van het meten van de gemiddelde drug inhoud van gefluoreerde geneesmiddelen, drie commercieel geformuleerde geneesmiddelen met fluor in verschillende dosis bereiken. Figuur 1 toont de structuren van de drugs geselecteerd, waar twee van hen - cinacalcet HCl8 en Lansoprazol9-een trifluormethylgroep (CF3) hebben in hun structuren met doses variërend van 15 tot 90 mg, en de derde een - ciprofloxacine HCl monohydraat10 - bevat een fluor-atoom gekoppeld aan een aromatische ring, met een dosis van 500 mg.
Hier tonen we de methodologie hebben we5 om te kwantificeren van de inhoud van de gemiddelde drug van gefluoreerde geneesmiddelen met behulp van een lage-veld benchtop TD-NMR instrument (23.4 MHz voor 1H en 22.0 MHz voor 19F). Ook vergelijken we twee softwarepakketten (RI kalibratie en Mnova software), die kunnen worden gebruikt om het verslag van de resultaten.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Let op: Raadpleeg alle relevante veiligheidsinformatiebladen (VIB) voor het gebruik van alle chemische stoffen. Drug stoffen in het algemeen zijn giftig en moeten worden behandeld met de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM; BV, handschoenen, veiligheidsbril, laboratoriumjas, full-length broek en schoenen van gesloten-teen), met speciale voorzichtig met een gewicht van poeder materialen. Het is aanbevolen om gebruik van een evenwicht in een kap met goede luchtstroom geplaatst om te minimaliseren van het poeder uit stevige materialen verspreiding van uit de omgeving van het saldo.
Opmerking: de software-instructies zijn specifiek voor RINMR, RI kalibratie en Mnova. Voor de andere instrumenten van de leverancier van de TD-NMR en softwarepakketten, de instructies zal variëren.
1. bereiding van de monsters voorafgaand aan de 19 F TD-NMR meting
- wegen de monsters voor kalibratie (poeder drug stof of actieve farmaceutische ingrediënten (API)) in de juiste NMR buizen (2,5 - 3-, 5-, 10-, 18- en 25-mm OD NMR buizen) totdat de lijn van de markering (hoogte van de spoel voor de NMR-sonde), of ongeveer 30 mm hoogte. Bericht dat de hoogte van de sonde afhangen kan.
Opmerking: Cinacalcet HCl is een voorbeeld van een API gebruiken voor kalibratie om te bepalen van de inhoud van de drug in cinacalcet commerciële tabletten. Het gewicht hangt af van de dichtheid van het poeder. In het geval van cinacalcet HCl, de gewichten van de API zijn rond 7.2, 3.5, 1.0, 0.3, 0.1 en 0,07 g bij het invullen van de hoogte van de spoel voor het 25-, 18 - 10-, 5-, 3- en 2,5-mm NMR buizen, respectievelijk. - Wegen de productmonsters geformuleerde drugs (tabletten of capsules) in de juiste NMR buizen tot de lijn van de markering (hoogte van de spoel voor de NMR-sonde), of ongeveer 30 mm in hoogte, zoals hierboven aangegeven.
Let op: 25 - of 18-mm buizen zijn geschikt voor grote en middelgrote tabletten/capsules of wanneer genoeg geformuleerd drug-product beschikbaar is. Gebruik voor kleinere tabletten/capsule of wanneer niet genoeg geformuleerd drug-product beschikbaar is maar de signal-to-noise verhouding kan nog steeds voldoende voor meting, 10-mm buizen. Direct meten van de tabletten of verpletteren indien gewenst. Geen waarneming van variaties in hun metingen zijn hier waargenomen zoals vermeld in de discussie.- Als voorbereiding commerciële tabletten van cinacalcet, wegen ongeveer vijftien 90-mg tabletten in de 25-mm NMR buis (rond 9.2 g), vijftig 30-mg tabletten in de 25-mm NMR buis (rond 9,6 g), tweeëntwintig-30-mg tabletten in de NMR 18-mm buis (rond 4,2 g) , en drieëntwintig 60-mg tabletten in de 25-mm NMR buis (rond 8.8 g).
2. Voorbereiding van de NMR-Instrument voor meting
instrument- Tuning de NMR instrument tot en met 19 F
- Carry alle metingen op de temperatuur van de permanente magneet in de NMR. Hier, gebruik maken van 40 ° C; geen temperatuurcontrole is beschikbaar voor de 26 mm 19 F NMR sonde gebruikt hier. Alle metingen met een frequentie van 22.0 MHz voor 19 F met behulp van het instrument van de NMR 23-MHz (voor 1 H) verrichten.
- Plaats van de Teflon standaardmonster binnen een 25 of 26 mm NMR buis en leg deze in de sonde binnen de magneet. Toestaan voor de equilibratietijd voor ongeveer 5-10 min en het instrument tot en met 19 F. Selecteer stemmen " Auto O1 " onder de " opdrachten " menu in de software van de RINMR. Herhaal de meting ten minste 3 keer en neem de laatste waarde van de O 1 parameter (frequentie offset).
- Kalibratie van de 19 F 90 graden pols
- kalibreren van de pols 90 graden voor F-19 met het standaardmonster van Teflon met behulp van de standaard automatische kalibratie reeks beschikbaar in het instrument. Selecteer " Auto P90 " onder de " opdrachten " menu in de software RINMR.
Opmerking: Normaal, de 90 graden pols hoeft niet te vaak worden gemeten, tenzij het instrument niet uitvoeren is of de sonde niet is gebruikt voor enige tijd. De waarde van de 90 graden verkregen voor Teflon met de 26-mm 19 F NMR-sonde gebruikt hier 7.05 µs was.
- kalibreren van de pols 90 graden voor F-19 met het standaardmonster van Teflon met behulp van de standaard automatische kalibratie reeks beschikbaar in het instrument. Selecteer " Auto P90 " onder de " opdrachten " menu in de software RINMR.
3. Meting van de T 1 of de longitudinale ontspanning tijd voor standaard Pure API monsters
- voor een betere signaal-ruisverhouding, plaatst u de API monster in de buis van de NMR 25-mm binnen de F-19 sonde geïnstalleerd in de magneet voorbereid en laat het equilibreer gedurende ten minste 10 min.
- Meten de tijd T 1 ontspanning, volgens de instructies van de handleiding van de instrument, voor elk API monster met behulp van een standaard experiment voor inversie-recuperatie door de software van RINMR.
Opmerking: De aanbevolen experimentele parameters zijn 16 scans verzameld met een Nadruktijd 0.1-µs; 8 gegevenspunten; een 90-graden-puls, als bovengenoemde; en een dode tijd van 10 μs voor de F-19 26-mm sonde. Een matrix van vertragingen van 100 µs 8 s (bijvoorbeeld 100 µs, 500 µs, 10 ms, ms 100, 300 ms, 700 ms, 1 s, 2 s, 5 s, en 8 s) voor drugs met CF 3 en vertragingen van 100 µs tot 20 s (bv 100 µs, 500 µs, 1 ms, 100 ms, 500 ms, 1 s, 5 s, 10 s, 15 s, en 20 s) voor drugs met één groep van fluor aan de aromatische ring gekoppeld zijn aan te bevelen.- In the RINMR software, load de " invrec.exe " pulse volgorde door het selecteren van " laden " onder " reeks " en te klikken op " Open. " controleren dat de fundamentele parameters hebben de juiste waarden door te klikken op " A " of selecteren " Overname " onder de " Parameters " menu.
- Selecteer " Scripts " onder de " Tools " menu; een venster zal verschijnen. Selecteer de " T1.ris " tab en klik op de groene pijl; een venster zal verschijnen. Selecteer het bestand met de vertraging-lijst met passende vertragingen of maak de lijst na het klikken op " Open. " zodra de lijst vertraging bevredigend is, klik op " OK. "
Opmerking: een venster verschijnt een prompt voor de oprichting van een bestand voor alle spectra die zullen worden verzameld in om met het berekenen van de waarde van de T 1. De locatie en de namen van de mappen en bestanden worden aan de gebruiker. - Klik op " opslaan " voor het instrument om te beginnen het verwerven van de gegevens en het automatisch opslaan van de bestanden voor de vertragingen in de geselecteerde map.
Opmerking: De RIMNR-software het T 1 ontspanning curven maken en berekenen van de T 1 ontspanning tijden voor elk geval. Een venster zal verschijnen met de T 1 ontspanning curve en de tijdconstante of T 1 waarde . Hier was de waarde van T1 voor cinacalcet HCl 2.4 s.
4. Meten van kalibratie monsters met Pure API
- voor het meten van de API monsters om te bouwen van de kalibratiekromme
- een kalibratie monster in de magneet voor een specifieke API. De monsters voor een minimum van 5 min voor de kleinere buizen en 10 min voor de grotere buizen equilibreer.
- Een gratis ophaal inductie verval (FID) of vaste (90 x-90y FID) experiment met de juiste parameters volgens de instructies in de handleiding van het instrument. Laden in de software van de RINMR, de " solid.exe " (of " fid.exe ") pulse volgorde door het selecteren van " laden " onder " reeks " en te klikken op " Open. "
Opmerking: de aanbevolen experiment is SOLID voor vaste stoffen die zijn snel-ontspannen met korte T 2 s (transversale ontspanning keer). De aanbevolen experimentele parameters zijn 128 scans verzameld, met een 0.1 µs nadruktijd, 1024 gegevenspunten, een puls van 90 graden (7.05 µs in dit geval, calibrated met Teflon), en een dode tijd van 10 μs voor de 19 F 26-mm sonde. Een recycle vertraging van 7.5 s voor drugs met de groep van de CF-3 en 20 s voor drugs met de F-groep gekoppeld aan een aromatische (als gevolg van langere T 1 ontspanning keer) zijn gebruikt voor de gevallen die hier gepresenteerd op basis van hun T 1 metingen. - Meten alle monsters voorbereid voor elke API nadat ze zijn geëquilibreerd tot de temperatuur van de magneet voor 5-10 min voor het genereren van de kalibratiekrommen van elk monster API. De gegevens opslaan in een map, een andere naam geven aan elke experimentele run.
- Bereken het percentage van het gewicht van de monsters die zijn gebaseerd op het bedrag in elke buis en gezien de zuiverheid van het monster van de API in de grootste buis.
5. Meting van de drug product monsters als tabletten
- plaats het reeds voorbereide productmonsters drugs (tabletten of capsules) in de magneet te meten ze een geformuleerd op een moment. Het monster gedurende 5 min. voor kleine NMR buizen of voor 10 min voor de monsters in de grotere NMR buizen equilibreer.
- Verwerven hetzelfde NMR experiment (d.w.z., SOLID) met dezelfde voorwaarden wat betreft de geijkte monsters voor elke specifieke API.
6. Generatie van de kalibratie buigt met zuivere API monsters en het toevoegen van de gegevens van de drug productmonsters als tabletten in de kalibratiekrommen
- In deze gevallen, selecteert u de regio van de SOLID experimenteren van 5 tot 300 punten maken de kalibratiekrommen. De gegevens kunnen worden geanalyseerd op drie verschillende manieren, zoals hieronder aangegeven.
- De RI kalibratie software niet openen. Herinner me alle vaste gegevens door te klikken op het symbool van de clip naar de FID of solide bestanden openen vanuit een specifieke API. Voor alle monsters gemeten, voert u de percentages gewicht onder de “ Conc ” kolom en de gewichten onder de “ massa ” kolom. Selecteer de juiste regio (5-300 punten) met behulp van de gemiddelde methode om te bouwen van de ijkcurve (open het pictogram van “ Display NMR-gegevens ” selecteert u het bereik van de punten voor de berekening). Opslaan van de kalibratiekromme.
Opmerking: De Cal-kolom geeft het percentage van de drug in de monsters gemeten. - In the RI kalibratiesoftware met dezelfde geselecteerde regio (5-300 punten), de fit methode gebruiken om te bouwen van de kalibratiekromme. Sla de kalibratiekromme. Volg dezelfde instructies zoals in stap 4.2.2.
- Open de software (bijvoorbeeld Mnova). Sleep alle vaste gegevens van een bepaalde API en voer de percentages van het gewicht van de standaard monsters; handmatige instructies kunt u vinden door te klikken op “ Content ” onder de “ Help ” menu. In de “ Geavanceerd ” menu, select “ tijdsdomein ” en vervolgens “ Quantitation; ” een venster zal verschijnen. Klik op het blauw plus-teken om het gebied van integratie te selecteren. Integreren de juiste regio (5-300 punten) met behulp van de omvang-modus om te bouwen van de kalibratiekromme.
- Sla de kalibratiekromme. Voer in de tabel, de percentages van drugs per monster alleen voor de normen onder de “ concentratie (x) ” kolom en de gewichten voor alle monsters onder de “ massa (m) ” kolom; kalibratie monsters moeten worden in het rood (gecontroleerd). Zorg ervoor dat de “ signaalfunctie ” is “ y = s/m ” (om te normaliseren tot signaal/massa).
- Voor reproduceerbaarheid en herhaalbaarheid, meten elk proef 3 keer op verschillende dagen en bouwen van de kalibratiekromme in beide softwarepakketten. De kalibratie curve opslaan.
7. Berekening van de gefluoreerde API Drug gewicht in de geformuleerd Drug Product met behulp van de kalibratiekrommen
- berekening van het bedrag van de gewicht percentage en de gemiddelde de dosering per tablet/capsule van gefluoreerde API drug in de geformuleerde drug product
- gebruik het bestand voor de kalibratiekromme van het RI calibratie software en het gemiddelde methode. De NMR-gegevens lezen uit de gemeten tabletten (of capsules) en geef hun gewichten om te bepalen van het percentage van het gewicht van gefluoreerde API in de geformuleerde tabletten of capsules van de ijkcurve.
Opmerking: De “ Cal ” kolom geeft het percentage van de drug in de gemeten monsters (kalibratie en commerciële tabletten of onbekenden). Merk op dat de O1-parameter hetzelfde zijn voor de monsters van de kalibratie en de tabletten of capsules voor de RI-kalibratiesoftware moet. - Gebruiken het bestand voor de kalibratiekromme van het RI-kalibratiesoftware met de fit, methode Lees de NMR-gegevens uit de tabletten (of capsules) gemeten en hun gewichten om te bepalen van het percentage van het gewicht van gefluoreerde API in de geformuleerde tabletten of capsules van de ijkcurve invoeren. Volg dezelfde instructies zoals in stap 5.2.1. Merk op dat de O 1 parameter hetzelfde zijn voor de monsters van de kalibratie en de tabletten of capsules voor de RI-kalibratiesoftware moet.
- Gebruik van het bestand Mnova en sleep de verworven NMR-gegevens voor de geformuleerde API (of meten ze allemaal op dezelfde dag). Volg de instructies in stap 4.2.4. Voer de gewichten om te bepalen van het percentage van het gewicht van de gefluoreerde API in de geformuleerde tabletten of capsules van de ijkcurve.
Opmerking: In de tabel, de kalibratie monsters worden in rood (gecontroleerd) en de onbekende of commerciële tabletten/capsules in blauw (selectievakje is uitgeschakeld). De “ concentratie (x) ” kolom verschijnt de berekende waarden voor de commerciële tabletten van onbekende monsters in blauw op basis van de waarden van de kalibratie monsters in het rood. Bericht dat de software niet het gebruik van de dezelfde O1-parameter voor de berekening van het percentage van het gewicht vereist. - Berekent het bedrag van gefluoreerde drug per tablet of capsule als de gemiddelde waarde van de onderstaande vergelijking (D = dosis van API in mg, W NMR = gewicht percentage van API verkregen van de kalibratiecurve, w = totaalgewicht van geformuleerd product van het gewicht van de geformuleerde drug afkomstig uit de gemeten tabletten of capsules, en N = aantal geformuleerde tabletten of capsules gebruikt voor de meting) en te vergelijken met de waarden die zijn berekend door de software op basis van de kalibratiekrommen:
- gebruik het bestand voor de kalibratiekromme van het RI calibratie software en het gemiddelde methode. De NMR-gegevens lezen uit de gemeten tabletten (of capsules) en geef hun gewichten om te bepalen van het percentage van het gewicht van gefluoreerde API in de geformuleerde tabletten of capsules van de ijkcurve.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
We hebben lage-veld 19F TD-NMR met drie commerciële geneesmiddelen (cinacalcet, Lansoprazol en ciprofloxacine) voor het meten van de gemiddelde drug-inhoud van de gefluoreerde drug producten getest. Figuur 1 toont de structuren van de geteste drugs, weergeven van de locaties van de fluor atomen.
We testten verschillende percelen en doseringsvormen (dat wil zeggen, 30, 60 en 90 mg) van cinacalcet tabletten, een doseringsvorm (15 mg) van de merknaam en de generieke veel Lansoprazol capsules, en een doseringsvorm (500 mg) en een heleboel ciprofloxacine tabletten. NMR signaal vervalt voor cinacalcet (Figuur 2), als een voorbeeld, en de kalibratiekrommen voor de drie drugs (figuren 3 - 5) werden verkregen uit de RI-kalibratiesoftware met behulp van het gemiddelde en methoden passen en van Mnova met behulp van omvang modus. Gegevens uit deze krommen werden ook uitgezet om hun reproduceerbaarheid over de metingen van de triplicates (figuren 3 - 5), met uitstekende lineariteit en goede reproduceerbaarheid te controleren. De resultaten van de metingen voor de drie drugs zijn getabelleerde (tabellen 1-3) en Toon goede afspraken met het etiket voor de drie drugs.
Om te testen het effect op de bereiding van de monsters, werden de helft van de tabletten van ciprofloxacin verpletterd. Tabel 3 toont dat de resultaten van de drug van de gemiddelde inhoud van onbeschadigde en de fijngemaakte tabletten eens goed met de label bewering, die aangeeft dat er geen behoefte om te vernietigen de tabletten is voor het uitvoeren van de meting. Bovendien, het toont aan dat de methode niet-destructief is en dat de monsters kunnen worden hersteld in hun intact vormen.
Om te bepalen de betekenis over het meten van de fysische en chemische vorm, we gebruikten ciprofloxacine vrije base en HCl monohydraat als kalibratie standaarden te bepalen van het gemiddelde gehalte voor de drug in intact en geplette ciprofloxacine tabletten. Figuur 6 toont de resultaten. Figuur 6 A toont het resultaten ciprofloxacine HCl monohydraat werd gebruikt als de ijkstandaard (rode stippen) en Figuur 6B toont ciprofloxacine vrije base (rode stippen). De blauwe stippen in Figuur 6 komen overeen met de intact en geplette ciprofloxacine tabletten. Alleen in Figuur 6A doet de gemiddelde inhoud van ciprofloxacine in de tabletten en geplette tabletten eens goed met de bewering van de label, wat aangeeft dat de juiste ijkstandaard ciprofloxacine HCl monohydraat. X-Ray poeder diffractie (XRPD) gegevens over cipro tabletten, ciprofloxacine vrije base en ciprofloxacine HCl monohydraat werden geregistreerd om te bevestigen hun verschillende fysieke formulieren die zijn gebaseerd op de XRPD patronen (Figuur 7).
Figuur 1 . Chemische structuren van lansoprazole, ciprofloxacine zoutzuur monohydraat en Cinacalcet zoutzuur.
Herdruk van5, copyright 2015, met toestemming van John Wiley & zonen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 2. Verval van het signaal van de NMR, gemeten voor Cinacalcet HCl, na verloop van tijd, tonen de gegevens van de verschillende behandelingen.
(A) RI software gemiddelde kalibreringsmethode, (B) RI kalibratiesoftware passen methode, en (C) Mnova software gebied methode. De regio van 5-300 punten werd gebruikt voor de analyse van alle gegevens behandelingen. Herdruk van5, copyright 2015, met toestemming van John Wiley & zonen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 3. Kalibratiekrommen (NMR signaal versus Percentage van Drug) voor Cinacalcet HCl, berekend als vrije Base, gegenereerd op basis van metingen uitgevoerd in drievoud.
(A) RI kalibratiesoftware in de gemiddelde modus, (B) RI kalibratiesoftware in de fit modus, en (C) Mnova software gebied methode. Herdruk van5, copyright 2015, met toestemming van John Wiley & zonen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 4 . Kalibratiekrommen (NMR signaal versus Percentage van Drug) voor Lansoprazol, gemaakt van metingen verricht in drievoud.
(A) RI kalibratiesoftware in de gemiddelde modus, (B) RI kalibratiesoftware in de fit modus, en (C) Mnova software gebied methode. Herdruk van5, copyright 2015, met toestemming van John Wiley & zonen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 5 . Kalibratiekrommen (NMR signaal versus Percentage van Drug) voor ciprofloxacine HCl H2O, berekend als de vrije Base, gegenereerd op basis van metingen uitgevoerd in drievoud.
(A) RI kalibratiesoftware in de gemiddelde modus, (B) RI kalibratiesoftware in de fit modus, en (C) Mnova software gebied methode. Herdruk van5, copyright 2015, met toestemming van John Wiley & zonen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 6. NMR Data.
NMR signaal als een functie van percentage van drug stof eens vrije basis voor intact en geplette tabletten van ciprofloxacin (blauwe stippen) bij het gebruik van (A) ciprofloxacine HCl monohydraat (rode stippen) en (B) ciprofloxacine vrije base (rode stippen) als referentie standaarden. De gegevens werd gegenereerd met behulp van de Mnova software. Herdruk van5, copyright 2015, met toestemming van John Wiley & zonen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 7 . X-Ray Power diffractie Data.
X-Ray macht diffractie gegevens voor ciprofloxacine gratis (boven), ciprofloxacine drug basisproduct als cipro uit de tabletten (midden) en ciprofloxacine HCl monohydraat (onder). Herdruk van5, copyright 2015, met toestemming van John Wiley & zonen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Tabel 1. Berekende Doses van Cinacalcet vrije Base in commerciële tabletten, met hun statistieken berekend door de RI kalibratie softwarepakket met behulp van de gemiddelde en passen methoden en door de Mnova Software. 2015, met toestemming van John Wiley herdruk van5, copyright & zonen.
Tabel 2. Doses van lansoprazole in de merknaam en de generieke Capsules, berekend met hun statistieken berekend door de RI kalibratie softwarepakket met behulp van de gemiddelde en passen methoden en door de Software van Mnova. Herdruk van5, copyright 2015, met toestemming van John Wiley & zonen.
Tabel 3. Doses van ciprofloxacine generieke Cipro tabletten en geplette tabletten, berekend met hun statistieken berekend door de RI kalibratie softwarepakket met behulp van de gemiddelde en passen methoden en door de Software van Mnova. Herdruk van5, copyright 2015, met toestemming van John Wiley & zonen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Naarmate meer gefluoreerde drugs zijn beschikbaar in de markt, hebben wij een specifieke en eenvoudige methode voor het meten van de gemiddelde drug inhoud van gefluoreerde geneesmiddelen met behulp van lage-veld 19F TD-NMR5ontwikkeld. We testten deze methode op drie commerciële geneesmiddelen: tabletten met cinacalcet HCl, capsules met Lansoprazol en tabletten met ciprofloxacine HCl monohydraat. De voordelen van deze methode zijn de specificiteit als gevolg van het ontbreken van fluor in de hulpstoffen en zijn eenvoud. We testten de meting mogelijkheden op intact formuleringen (capsules of tabletten) voor cinacalcet en Lansoprazol geformuleerd drugs. Echter, in het geval van ciprofloxacine geformuleerd drug, we getest intact en verpletterd tabletten om te evalueren van de bereiding van de monsters. Onderdeel van de ontwikkeling van de methode gericht op het vergelijken van twee softwarepakketten, RI kalibratie (gemeenschappelijke software voor de kwantificatie van de TD-NMR-gegevens) en een recente verkrijgbare versie van Mnova software die TD-NMR-gegevens verwerken kan (Mnova behoort tot de gemeenschappelijke softwarepakketten voor de verwerking van hoog-veldgegevens NMR). We geëvalueerd beide softwarepakketten op hun capaciteit om het verslag van de resultaten en op hun compatibiliteit met de standaard commerciële office software pakketten5.
Cinacalcet8 HCl (Figuur 1) is geformuleerd als tabletten in drie doses (30, 60 en 90 mg, verantwoord als vrije base). We testten verschillende percelen van die drie commerciële dosis kracht met behulp van onze 19F TD-NMR methodologie voor de berekening van de gemiddelde hoeveelheid cinacalcet als vrije base in de tabletten. Kalibratiekrommen voor cinacalcet HCl werden gegenereerd in drievoud, zoals aangegeven in het Protocol, met behulp van twee softwarepakketten die lineaire kalibratiekrommen voorzien van goede reproduceerbaarheid (Figuur 3). Tabel 1 toont de resultaten dat eens goed met het label beweren voor de doses getest, met goede standaarddeviatie en percent relatieve standaardafwijking (RSD) waarden.
Lansoprazol9 (Figuur 1) wordt verkocht in een geformuleerde dosis van 15 mg, dat een modelsysteem is voor het testen van onze methodologie voor lage dosis capsule formuleringen. We getest onze methode, zoals hierboven beschreven, en gebruikte monsters als ontvangen. Zoals in het geval van de cinacalcet HCl tabletten, de kalibratiekrommen, als triplicates, waren lineaire en had goede reproduceerbaarheid (Figuur 4). De resultaten van de analyse blijkt dat de dosis getest eens goed met het label beweren met goede standaarddeviatie en percentage RSD waarden (tabel 2). Ciprofloxacine10 monohydraat hydrochloride (Figuur 1) is geformuleerd in tabletten met ciprofloxacine HCl monohydraat, met een dosis van 500 mg als vrije base. Net als in eerdere gevallen waren de kalibratiekrommen in drievoud lineaire, met goede reproduceerbaarheid (Figuur 5). De resultaten van de analyse blijkt dat de dosis getest eens goed met het label beweren met goede standaarddeviatie en percentage RSD waarden (tabel 3). We geëvalueerd in dit geval ook de methode intact en geplette tabletten gebruikt om te bepalen van de effecten van de bereiding van de monsters. In beide gevallen waren de resultaten in goede overeenkomst met de label vordering (tabel 3), waaruit blijkt dat de gemiddelde drug inhoud resultaten worden nauwelijks beïnvloed door de bereiding van het monster.
Onze methode met behulp van 19F TD-NMR maatregelen de gemiddelde gefluoreerde drug inhoud in geformuleerde drug producten, rechtstreeks uit hun solide staten als poeders, tabletten of capsules, zonder de behoefte van iedere andere manipulatie (b.v., ontbinding, als in vloeistofchromatografie (LC) methoden). Daarom moeten de juiste chemische stof en de juiste fysieke vormen van de referentie standaarden worden geëvalueerd om te bepalen hun invloed op de resultaten van de analyse. Om aan te tonen van dit punt, bouwden we de kalibratiekrommen van ciprofloxacine met ciprofloxacine HCl monohydraat en de vrije base als de kalibratie-normen. De standaard is gebruikt voor de ijkcurve toen de vrije base, de meting van de geformuleerde cipro tabletten aangegeven 137.8% en 138.8% van de stof van de drug in de geformuleerde gehele en gebroken tabletten, respectievelijk (gegevens vertegenwoordigd in grafiek B van Figuur 6 als blauwe stippen). Deze resultaten zijn uiteraard verre van de vordering van de label van de ciprofloxacine vrije base rond 64,7% (tabel 3). Grafiek A van Figuur 6 toont de resultaten eens met de bewering van het label de kalibratiekromme wordt gedaan met ciprofloxacine HCl monohydraat (rode stippen) de cipro en geplette tabletten (blauwe stippen) te meten. De verschillen tussen de resultaten zijn te wijten aan onjuiste fysische en chemische formulieren gebruikt als de vrije base voor de standaard-referentiemonsters. Deze beoordeling werd bevestigd door het vergelijken van de patronen van de XRPD van de vrije base ciprofloxacine, ciprofloxacine HCl monohydraat en generieke cipro tabletten. Ciprofloxacine vrije base heeft een verschillende kristal vorm dan ciprofloxacine HCl monohydraat en cipro tabletten als gevolg van de verschillende XRPD patronen (Figuur 7).
Bij het vergelijken van de softwarepakketten voor kalibratie, produceren zowel RI kalibratie en Mnova bevredigende resultaten. Mnova heeft het voordeel dat ze meer compatibel met andere commerciële office softwarepakketten voor statistische en wetenschappelijke grafische en data-analyse, die nuttig is voor het melden. Mnova software is herzien en bijgewerkt van elk jaar, terwijl de RI kalibratie software niet is. Met betrekking tot de twee gegevens analysemethoden gebruikt in RI kalibratie, de "fit"-methode biedt redelijke resultaten maar is armer zijn dan de "gemiddelde" methode omdat de "fit"-methode is gebaseerd op extrapolatie naar de nul van de gemeten gegevens, toe te voegen meer onzekerheid op de eindresultaten.
Tot slot hebben we een eenvoudige methode op basis van lage-veld 19F TD-NMR voor het meten van de gemiddelde drug inhoud van fluor-bevattende geneesmiddelen ontwikkeld. Dit eenvoudige protocol biedt resultaten in goede overeenkomst met etiket in minder tijd dan klassieke methoden (bijvoorbeeld LC). De techniek is niet-destructief en doet niet verplicht iedere monster manipulatie, met volledige monster herstel met behulp van intact vormen tijdens de analyse (bijvoorbeeld poeder, tabletten en capsules). De normen die worden gebruikt om te bouwen van de kalibratiekromme moet dezelfde chemische en fysische formulieren als de drug in de vorm van de formulering. Met betrekking tot de software-pakketten gebruikt bij de analyse (RI kalibratie en Mnova), beide zijn voldoende, maar Mnova is up-to-date en volledig compatibel met standaard office softwarepakketten. Op basis van deze conclusie, voorzien wij deze methode wordt uitgevoerd in laboratoria en fabrieken als een proces van PAT instrument in de farmaceutische industrie.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
Dit manuscript is gebaseerd op een eerder gepubliceerd artikel5. Herdruk van5, copyright 2015, met toestemming van John Wiley & Sons.
Wij zijn dankbaar aan ons management, Dr. Janet Cheetham, Dr. Francisco Alvarez, Dr. Arwinder Nagi en Dr. David Semin, voor hun steun, interesse en aanmoediging voor het uitvoeren van dit onderzoeksproject, en Dr. Minhui Ma en Mr. Robert Munger, voor het verstrekken van ons met cinacalcet HCl, haar geformuleerde tabletten, en informatie over de drug. We willen ook Dr. Michael Bernstein, Dr. Manuel Perez en Dr Santiago Dominguez bedanken voor hun constructieve steun en de discussies over de ontwikkeling van de huidige commerciële versie van de Mnova-software zoals deze wordt toegepast op de kwantificatie van de TD-NMR-gegevens. Bovendien, tabletten een speciale dank aan Mr. Regnar L. Madarang F.N.P. voor het verstrekken van ons met generieke cipro te voeren onze studies.
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).
