מחקר על ספיחה של תרכובת בסיסית חלשה לבקבוקוני זכוכית

מחבר / 1,2 Hu Rong 1 Hol Drum Song Xuezhi לפני סיבוב ההופעות 1 Jinsong 1 – The New 1, 2

【אבסטרקט】 זכוכית בורוסיליקט היא חומר אריזה ומכל תמיסות בשימוש נרחב בתעשיית התרופות.למרות שיש לו מאפיינים של עמידות גבוהה, כגון חלק, עמידות בפני קורוזיה ועמידות בפני שחיקה, יוני המתכת וקבוצות הסילאנול הכלולים בזכוכית בורוסיליקט עשויים עדיין לקיים אינטראקציה עם תרופות.בניתוח של תרופות כימיות על ידי כרומטוגרפיה נוזלית בעלת ביצועים גבוהים (HPLC), בקבוקון ההזרקה האופייני הוא זכוכית בורוסיליקט.על ידי חקירת ההשפעה של בקבוקוני זכוכית HPLC משלושה מותגים על היציבות של סולינפצין סוקסינאט שהיא תרכובת אלקלית חלשה, נמצא שהספיחה לתרופות האלקליות קיימת בבקבוקוני הזכוכית המיוצרים על ידי יצרנים שונים.הספיחה נגרמה בעיקר על ידי אינטראקציה של אמינו פרוטונאי וקבוצת סילאנול דיסוציאטיבית, והנוכחות של סוקסינאט קידמה אותה.תוספת של חומצה הידרוכלורית יכולה לספוג את התרופה או הוספת כמות מתאימה של ממיסים אורגניים יכולה למנוע ספיחה.מטרת מאמר זה היא להזכיר למפעלי בדיקות התרופות לשים לב לאינטראקציה בין תרופות אלקליין לזכוכית, ולצמצם את הסטייה בנתונים ואת עבודת החקירה של הסטייה הנגרמת מחוסר ידע במאפייני הספיחה של בקבוקי זכוכית ב. תהליך ניתוח התרופות.
מילות מפתח: Solifenacin succinate, קבוצת אמינו, בקבוקוני זכוכית HPLC, adsorb

לזכוכית כחומר אריזה יש את היתרונות של חלקות, חיסול קל ועמידות בפני קורוזיה. קורוזיה, עמידות בפני שחיקה, יציבות נפח ויתרונות אחרים, ולכן נעשה בה שימוש נרחב ביישומים פרמצבטיים.זכוכית מרפא מחולקת לזכוכית נתרן סידן ולזכוכית בורוסיליקט, לפי הרכיבים השונים שהיא מכילה.ביניהם, זכוכית סודה ליים מכילה 71%~75%SiO2, 12%~15% Na2O, 10%~15% CaO;זכוכית בורוסיליקט מכילה 70%~80% SiO2, 7%~13%B2O3, 4%~6% Na2O ו-K2O ו-2%~4% Al2O3.לזכוכית בורוסיליקט יש עמידות כימית מעולה בגלל השימוש ב-B2O3 במקום רוב Na2O ו- CaO
בגלל אופיו המדעי, הוא נבחר כמיכל העיקרי לתרופה הנוזלית.עם זאת, זכוכית בורון סיליקון, אפילו עם העמידות הגבוהה שלה, עדיין עשויה לקיים אינטראקציה עם תרופות, ישנם ארבעה מנגנוני תגובה נפוצים כדלקמן [1]:
1) חילופי יונים: Na+, K+, Ba2+, Ca2+ בזכוכית עוברים חילופי יונים עם H3O+ בתמיסה, ויש תגובה בין היונים המוחלפים לתרופה;
2) פירוק זכוכית: פוספט, אוקסלט, ציטראטים וטארטרטים יאיץ את פירוק הזכוכית ויגרום לסיליצידים.ו- Al3+ משתחרר לתמיסה;
3) קורוזיה: EDTA הקיים בתמיסת התרופה (EDTA) עשוי להסתבך עם יונים דו ערכיים או יונים תלת ערכיים בזכוכית
4) ספיחה: יש קשר Si-O שבור על משטח הזכוכית, שיכול לספוג H+

היווצרות OH- יכולה ליצור קשרי מימן עם קבוצות מסוימות בתרופה, וכתוצאה מכך התרופה נספגת למשטח הזכוכית.
רוב הכימיקלים מכילים קבוצות אמינים בסיסיות חלשות, כאשר מנתחים תרופות כימיות עם כרומטוגרפיה נוזלית בעלת ביצועים גבוהים (HPLC), בקבוקון הדגימה האוטומטית הנפוץ של HPLC העשוי מזכוכית בורוסיליקט, והנוכחות של SiO- על משטח הזכוכית ייצור אינטראקציה עם קבוצת אמינים פרוטונים , המאפשר לצפיפות התרופה יורדת, תוצאות הניתוח יהיו לא מדויקות, ומעבדה OOS (Out of Specification).בדוח זה, התרופה הבסיסית החלשה (pKa היא 8.88[2]) סוליפנאצין סוקסינאט (נוסחה מבנית מוצגת באיור 1) משמשת כאובייקט המחקר, וההשפעה של כמה בקבוקוני הזרקת בורוסיליקט זכוכית ענבר על השוק על ניתוח תרופות נחקר., ומנקודת מבט אנליטית למצוא פתרון לספיחת תרופות כאלה על זכוכית.

1. חלק מבחן
1.1 חומרים וציוד לניסויים
1.1.1 ציוד: יעילות גבוהה Agilent עם גלאי UV
כרומטוגרפיית נוזלים
1.1.2 חומרים ניסיוניים: Solifenacin succinate API הופק על ידי Alembic
פרמצבטיקה בע"מ (הודו).תקן Solifenacin (99.9% טוהר) נרכש מ-USP.ARgrade אשלגן דימימן פוספט, טריאתילאמין וחומצה זרחתית נרכשו מסין Xilong Technology Co., Ltd. מתנול ואצטוניטריל (שניהם בדרגת HPLC) נרכשו מ-Sibaiquan Chemical Co., Ltd. בקבוקי פוליפרופילן (PP) נרכשו מ-ThermoScientific (ארה"ב) , ובקבוקי זכוכית HPLC בצבע ענבר של 2 מ"ל נרכשו מ-Agilent Technologies(China) Co., Ltd., Dongguan Pubiao Laboratory Equipment Technology Co., Ltd., ו-Zhejiang Hamag Technology Co., Ltd. (A, B, C משמשים להלן לייצג מקורות שונים של בקבוקוני זכוכית, בהתאמה).

שיטת ניתוח 1.2HPLC
1.2.1 Solifenacin succinate ו-sollifenacin בסיס חופשי: העמודה הכרומטוגרפית isphenomenex luna®C18 (2), 4.6 מ"מ × 100 מ"מ, 3 מיקרומטר.עם חיץ פוספט (שקול 4.1 גרם אשלגן דימימן פוספט, שקל 2 מ"ל של טריאתילאמין, הוסף אותו ל-1 ליטר מים טהורים במיוחד, ערבב להמסה, השתמש בחומצה זרחתית (pH הותאם ל-2.5)-אצטוניטריל-מתנול (40:30:30) כשלב הנייד,

איור 1 איור 1 נוסחה מבנית של סולינפצין succinate

איור 2 השוואה של אזורי שיא של אותה תמיסה של סולינפצין סוקסינאט בבקבוקוני PP ובקבוקוני זכוכית משלושה יצרנים A, B ו-C

טמפרטורת העמודה הייתה 30 מעלות צלזיוס, קצב הזרימה היה 1.0 מ"ל לדקה, ונפח ההזרקה היה 50 מ"ל, אורך הגל לזיהוי הוא 220 ננומטר.
1.2.2 דגימת חומצה סוצינית: שימוש ב-YMC-PACK ODS-A 4.6 מ"מ × 150 מ"מ, עמודה 3 מיקרומטר, חיץ פוספט 0.03 מול/ליטר (מותאם ל-pH 3.2 עם חומצה זרחתית)-מתנול (92:8) כשלב נייד, זרימה קצב 1.0 מ"ל/דקה, טמפרטורת העמודה 55 מעלות צלזיוס, ונפח ההזרקה היה 90 מ"ל.כרומטוגרמות נרכשו ב-204 ננומטר.
1.3 שיטת ניתוח ICP-MS
האלמנטים בתמיסה נותחו באמצעות מערכת Agilent 7800 ICP-MS, מצב הניתוח היה מצב He (4.3 מ"ל/דקה), הספק RF היה 1550W, קצב זרימת הגז בפלזמה היה 15 ליטר/דקה וקצב זרימת הגז המוביל היה 1.07 מ"ל/דקה.טמפרטורת חדר הערפל הייתה 2°C, מהירות הרמת/ייצוב המשאבה הפריסטלטית הייתה 0.3/0.1 rps, זמן ייצוב הדגימה היה 35 שניות, זמן הרמת הדגימה היה 45 שניות ועומק האיסוף היה 8 מ"מ.

הכנה לדוגמא

תמיסת סולינאצין סוקסינאט: מוכנה עם מים טהורים במיוחד, הריכוז הוא 0.011 מ"ג/מ"ל.
1.4.2 תמיסת חומצה סוקסינית: מוכנה עם מים טהורים במיוחד, הריכוז הוא 1mg/mL.
1.4.3 תמיסת סוליפנצין: ממיסים סוליפנצין סוצ'ינט במים, נוספו נתרן קרבונט ולאחר שהחלפת התמיסה מלבן חלבי חסר צבע, נוספה אתיל אצטט.לאחר מכן הופרדה שכבת האתיל אצטט והממס התאדה כדי לתת סוליפנצין.ממיסים כמות מתאימה של סוליפנצין אינאתנול (אתנול מהווה m 5% בתמיסה הסופית), ולאחר מכן דלל במים להכנת תמיסה בריכוז של 0.008 מ"ג/מ"ל סוליפנצין (כאשר תמיסת הסוליפנצין הכלולה בתמיסה זהה לסוליפנצין ריכוז).

תוצאות ודיון
················································ ··

2.1 יכולת ספיחה של בקבוקוני HPLC של מותגים שונים
הזרקו את אותה תמיסה מימית של סולינפצין succinate לתוך בקבוקוני PP ו-3 מותגים של בקבוקוני דגימה אוטומטית הוזרקו במרווחים באותה סביבה, ושטח השיא של השיא הראשי נרשם.מהתוצאות באיור 2, ניתן לראות ששטח השיא של בקבוקוני ה-PP יציב, וכמעט שאין שינוי לאחר 44 שעות. בעוד ששטחי השיא של שלושת המותגים של בקבוקוני זכוכית ב-0 שעות היו קטנים יותר מבקבוקי PP. , ושטח השיא ממשיך לרדת במהלך האחסון.

איור 3 שינויים באזורי השיא של תמיסות מימיות של סוליפנצין, חומצה סוקסינית וסוליפנאצין המאוחסנות בבקבוקוני זכוכית ובבקבוקוני PP

כדי להמשיך ולחקור תופעה זו, סוליפנאצין, חומצה סוקסינאט, תמיסות מימיות של חומצה סוליפנצין וסוקסינאט בבקבוקוני זכוכית של בקבוקי Band PP של היצרן כדי לחקור את השינוי של אזור השיא עם הזמן, ובמקביל את הזכוכית
שלוש תמיסות בבקבוקונים הוצמדו באופן אינדוקטיבי באמצעות ספקטרומטר מסה Agilent 7800 ICP-MSPlasma לניתוח אלמנטים.הנתונים באיור 3 מראים כי בקבוקוני inGlass במדיום מימי לא ספחו חומצה סוקסינית, אלא ספחו את הבסיס SolifenacinFree ו-Solifenacin Succinate.בקבוקוני זכוכית סופחים סוקסינט.מידת הלינאצין חזקה יותר מזו של הבסיס החופשי של סוליפנצין, ברגע הראשוני סוליפנצין סוקסינאט ובסיס חופשי של סוליפנצין בבקבוקוני זכוכית.היחס בין שטחי השיא של התמיסות הכלולים בבקבוקי ה-PP היו 0.94 ו-0.98, בהתאמה.
נהוג להאמין כי פני השטח של זכוכית סיליקט יכולים לספוג מעט מים, שחלק מהמים משלבים עם Si4+ בצורה של קבוצות OH ליצירת קבוצות סילאנול בהרכב של זכוכית תחמוצת, יונים רב ערכיים בקושי יכולים לזוז, אבל מתכת אלקלית (כגון Na+) ויוני מתכת אדמה אלקליין (כגון Ca2+) יכולים לנוע כאשר התנאים מאפשרים זאת, במיוחד יוני מתכת אלקלי קלות לזרימה, יכולים להחליף עם H+ שנספג על פני הזכוכית ולהעביר למשטח הזכוכית ליצירת קבוצות סילאנול [3-4].לכן, ריכוז ה-H+ של הגידול יכול לקדם חילופי יונים כדי להגדיל את קבוצות הסינול על משטח הזכוכית.לפי טבלה 1 מראה שתכולת B, Na ו-Ca בתמיסה משתנה מגבוה לנמוכה.הם חומצה succinic, solifenacin succinate ו-sollifenacin.

דוגמה B (מיקרוגרם/ליטר) Na(מיקרוגרם/ליטר) Ca(מיקרוגרם/ליטר) Al(מיקרוגרם/ליטר) Si(מיקרוגרם/ליטר) Fe(מיקרוגרם/ליטר)
מים 2150 3260 20 ללא גילוי 1280 4520
תמיסת חומצה סוצינית 3380 5570 400 429 1450 139720
Solifenacin Succinate Solution 2656 5130 380 No Detection 2250 2010
תמיסת solifenacin 1834 2860 200 No Detection 2460 No Detection

טבלה 1 ריכוזי יסוד של תמיסות מימיות של סוליפנצין סוקסינאט, סוליפנצין וחומצה סוקסינית המאוחסנים בבקבוקוני זכוכית למשך 8 ימים

בנוסף, ניתן לראות מהנתונים בטבלה 2 כי לאחר אחסון בבקבוקי זכוכית למשך 24 שעות, ה-pH של הנוזל עלה.תופעה זו קרובה מאוד לתיאוריה שלעיל

מס' בקבוקון קצב התאוששות לאחר אחסון בזכוכית למשך 71 שעות
(%) שיעור החלמה לאחר התאמה של PH
בקבוקון 1 97.07 100.35
בקבוקון 2 98.03 100.87
בקבוקון 3 87.98 101.12
בקבוקון 4 96.96 100.82
בקבוקון 5 98.86 100.57
בקבוקון 6 92.52 100.88
בקבוקון 7 96.97 100.76
בקבוקון 8 98.22 101.37
בקבוקון 9 97.78 101.31
טבלה 3 מצב ספיחה של סולינפצין סוקסינאט לאחר הוספת חומצה

מכיוון שה-Si-OH על משטח הזכוכית יכול להתנתק ל-SiO-[5] בין pH 2~12, בעוד שסוליפנצין מתרחשת N בסביבה חומצית פרוטונציה (pH נמדד של תמיסה מימית של סולינפצין סוקסינאט הוא 5.34, ערך ה-pH של סוליפנצין הפתרון הוא 5.80), וההבדל בין שתי האינטראקציות ההידרופיליות מוביל לספיחת תרופה על פני הזכוכית (איור 3), סוליפנצין נספג יותר ויותר עם הזמן.
בנוסף, בייקון וראגון [6] מצאו גם שבתמיסה ניטרלית, חומצות הידרוקסיות עם קבוצת הידרוקסיל במיקום ביחס לקבוצת הקרבוקסיל תמיסות מלח יכולות להפיק סיליקיון מחומצן.במבנה המולקולרי של סולינפצין succinate, ישנה קבוצת הידרוקסיל ביחס למיקום הקרבוקסילאט, שתתקוף את הזכוכית, נשאבת SiO2 והזכוכית נשחקת.לכן, לאחר היווצרות מלח עם חומצה סוקסינית, הספיגה של סוליפנצין במים ברורה עוד יותר.

2.2 שיטות למנוע ספיחה
זמן אחסון pH
0h 5.50
24 שעות 6.29
48 שעות 6.24
טבלה 2 שינויים ב-pH של תמיסות מימיות של סוליפנצין בבקבוקי זכוכית

אמנם בקבוקוני PP אינם סופחים סוליפנצין סוקסינאט, אך במהלך אחסון התמיסה בבקבוקון ה-PP נוצרים שיאי טומאה אחרים והארכת זמן האחסון מגדילה בהדרגה את אזור שיא הטומאה, מה שגרם להפרעה לזיהוי השיא הראשי. .
לכן, יש צורך לחקור שיטה שיכולה למנוע ספיחת זכוכית.
קח 1.5 מ"ל של תמיסה מימית סוליפנאצין בבקבוקון זכוכית.לאחר שהונחה בתמיסה למשך 71 שעות, שיעורי ההחלמה כולם היו נמוכים.הוסף 0.1M חומצה הידרוכלורית, התאם את ה-pH לכ-2.3, מהנתונים בטבלה 3. ניתן לראות ששיעורי ההחלמה כולם חזרו לרמות נורמליות, מה שמעיד על כך שניתן לעכב את תגובת זמן האחסון של הספיחה ב-pH נמוך יותר.

דרך נוספת היא להפחית את הספיחה על ידי הוספת ממיסים אורגניים.הפוך 10%, 20%, 30%, 50% מתנול, אתנול, איזופרופנול, אצטוניטריל הוכן בריכוז של 0.01 מ"ג/מ"ל בנוזל סולינאצין סוקסינאט.התמיסות לעיל הוכנסו לבקבוקוני זכוכית ולבקבוקוני PP, בהתאמה.בטמפרטורת החדר היציבות שלו נחקרה מראה.החקירה מצאה שמעט מדי ממס אורגני לא יכול למנוע ספיחה, בעוד שממס אורגני יותר מדי ממס יוביל לצורת שיא חריגה של שיא ראשי עקב השפעת הממס.ניתן להוסיף רק ממיסים אורגניים מתונים כדי למנוע ביעילות חומצה succinic Solifenacin נספג על זכוכית, הוסף 50% מתנול או אתנול או 30% ~ 50% אצטוטריל יכול להתגבר על האינטראקציה החלשה בין התרופה לפני השטח של הבקבוקון.

בקבוקוני PP בקבוקוני זכוכית בקבוקוני זכוכית בקבוקוני זכוכית בקבוקוני זכוכית
זמן אחסון 0h 0h 9.5h 17h 48h
30% אצטוניטריל 823.6 822.5 822 822.6 823.6
50% אצטוניטריל 822.1 826.6 828.9 830.9 838.5
30% איזופרופנול 829.2 823.1 821.2 820 806.9
50% אתנול 828.6 825.6 831.4 832.7 830.4
50% מתנול 835.8 825 825.6 825.8 823.1
טבלה 4 השפעות של ממיסים אורגניים שונים על ספיחה של בקבוקי זכוכית

ש-solifencin succinate נשמר בעדיפות בתמיסה.טבלה 4 מספרים
הוכח שכאשר סוליפנצין סוקסינאט מאוחסן בבקבוקוני זכוכית, השתמש
לאחר דילול תמיסת הממס האורגני של הדוגמה לעיל, הסוקסינאט בבקבוקוני הזכוכית.אזור השיא של לינאצין תוך 48 שעות זהה לשטח השיא של בקבוקון PP ב-0 שעות.בין 0.98 ל-1.02, הנתונים יציבים.

מסקנה 3.0:
מותגים שונים של בקבוקוני זכוכית עבור חומצה סוקסינית בסיס חלש Solifenacin ייצרו דרגות שונות של ספיחה, הספיחה נגרמת בעיקר על ידי אינטראקציה של קבוצות אמינים פרוטונציות עם קבוצות סילאנול חופשיות.לכן, מאמר זה מזכיר לחברות בדיקות תרופות שבמהלך אחסון או ניתוח נוזלים, הקפידו לשים לב לאובדן התרופה, ניתן לבחון מראש את ה-pH המדלל המתאים או המדלל המתאים.דוגמה כך לממסים אוגנים כדי למנוע את האינטראקציה בין תרופות בסיסיות לזכוכית, כדי להפחית את הטיית הנתונים במהלך ניתוח התרופה ואת ההטיה הנובעת מהחקירה.

[1] Nema S, Ludwig JD.צורות מינון פרמצבטיות - תרופות פרנטרליות: כרך 3: תקנות, תיקוף ועתיד.מהדורה שלישית.הוצאת Crc; 2011.
[2] https://go.drugbank.com/drugs/DB01591
[3] אל-שאמי TM.העמידות הכימית של משקפי K2O-CaO-MgO-SiO2, Phys Chem Glass 1973;14:1-5.
[4] אל-שאמי TM.השלב הקובע את הקצב בדיאלקליזציה של זכוכית סיליקט.
Phys Chem Glass 1973;14:18-19.
[5] Mathes J, Friess W. השפעת ה-pH וחוזק יוני על כדורי ספיחת IgG.
Eur J Pharm Biopharm 2011, 78(2):239-
[6] בייקון FR, Raggon FC.קידום התקפה על זכוכית וסיליקה מאת Citrateand
אניונים אחרים בפתרון ניטרלי.ריבה

איור 4. אינטראקציה בין קבוצת האמינו הפרוטונאית של סוליפנצין וקבוצות סילאנול מפורקות על פני הזכוכית