Im Rahmen dieser Arbeit wurden sehr einfache, flüssigchromatographische Methoden zur Qualitätsanalytik gebräuchlicher Antimalaria-Medikamente (Amodiaquin, Mefloquin, Proguanil sowie die Kombination Artemether/Lumefantrin) entwickelt, die nur wenige, günstig erhältliche Chemikalien (Phosphatpuffer, Methanol) sowie gewöhnliche, kommerzielle RP-18-Säulen benötigen. Sie sind insbesondere zur Anwendung in Laboratorien in Entwicklungsländern geeignet und erfordern keine komplexen HPLC-Instrumente wie beispielsweise Gradientenpumpen oder Säulenthermostate. Der Verzicht auf Ionenpaarreagenzien ermöglicht es, dass eine stationäre Phase für mehr als nur einen einzigen Einsatzzweck verwendet werden kann und dass langwierige Äquilibrier- bzw. Spülschritte nicht notwendig sind. Alle Methoden arbeiten im isokratischen Elutionsmodus und durch die Verwendung kurzer Säulen (125 mm) konnten die jeweiligen Analysenzeiten zusätzlich verringert werden. Hierdurch ist zudem eine Reduzierung des Fließmittelverbrauches möglich.
Während der Methodenentwicklung wurden charakteristische, aus dem Herstellungsweg des jeweiligen Arzneistoffes stammende potentielle Verunreinigungen berücksichtigt. Ihre Bestimmung erlaubt eine Aussage über die Herkunft eines Wirkstoffes bzw. eines Arzneimittels, da das Verunreinigungsmuster einer Substanz oftmals die Zuordnung zu einem bestimmten Herstellungs- bzw. Reinigungsprozess ermöglicht.
Alle Methoden wurden hinsichtlich der Linearität innerhalb des Arbeitsbereiches sowie der Wiederholpräzision charakterisiert. Es wurde eine gute Reproduzierbarkeit gefunden. Die Nachweis- und Bestimmungsgrenzen der untersuchten Verunreinigungen lagen bei einem Level von je 0.1 %. Durch gezielte Variation wurde der Einfluss wechselnder Trenntemperaturen sowie schwankender pH-Werte der jeweiligen mobilen Phase und die hieraus resultierenden Effekte untersucht. Hierbei zeigte sich, dass die Methoden sehr robust gegenüber diesen Einflussgrößen sind und somit für die Anwendung mit einfach ausgestatteten HPLC-Systemen sowie besonders für den Einsatz in tropische Gebieten mit wechselnden klimatischen Bedingungen gut geeignet sind.
Flüssigchromatographische Methoden spielen heute in der pharmazeutischen Analytik vor allem zur Bestimmung der Reinheit eines Arzneistoffes eine herausragende Rolle und sind in nahezu jeder Monographie der wichtigsten Arzneibücher (z. B. im Ph. Eur.) zu finden. Einfach durch-führbare Untersuchungsmethoden, wie beispielsweise die im GPHF-Minilab® angewandte Dünnschichtchromatographie, erfordern im Vergleich zur HPLC weniger komplexe und teure Instrumente und können selbst in entlegenen Gebieten ohne Laboratorium durchführt werden. Sie verfügen allerdings über eine nur sehr geringe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit, da sowohl die praktische Durchführung als auch die anschließende Auswertung rein manuell bzw. visuell erfolgt und somit in hohem Maße einer Beeinflussung durch den jeweiligen Analytiker unterworfen ist. Die entwickelten HPLC-Methoden wurden mit dünnschichtchromatographischen Verfahren verglichen, hierbei besonders unter dem Aspekt der visuellen und der instrumentellen Auswertung der Chromatogramme zur Bestimmung des Gehaltes einer unbekannten Probe. Hierbei konnte aufgezeigt werden, dass die Dünnschichtchromatographie der Flüssigchromatographie eindeutig unterlegen ist, insbesondere wenn die Auswertung nicht mittels eines entsprechenden Scanners sondern rein visuell erfolgt: Nur in den wenigsten Fällen ist es möglich, eine annähernd präzise Aussage über den Gehalt zu treffen und zudem ist die Bestimmung der Verwandten Substanzen nur sehr bedingt möglich. Durch den Einsatz von Auftragegeräten bzw. Plattenscannern kann die Genauigkeit zwar signifikant erhöht werden, allerdings sind solche Instrumente im Verhältnis wesentlich teurer als einfache, modulare HPLC-Systeme und zählen heute in den wenigsten Laboratorien zum Standardinventar.
Vereinfachte chromatographische Methoden können ein wichtiges Hilfsmittel für Kontrolllaboratorien in Entwicklungsländern sein, wenn komplexe, etablierte Protokolle nur eingeschränkt angewendet werden können. Durch die Kombination aus dünnschichtchromatographischer Basisanalytik und einer flächendeckenden Untersuchung mittels HPLC lässt sich die Arzneimittelqualität sehr gut überprüfen, die regulatorischen Organe eines Landes entsprechend zu entlasten und die Versorgung der Bevölkerung mit qualitativ einwandfreien Medikamenten zu gewährleisten.
Ein weiterer Teil der Arbeit befasst sich mit der Stabilitätsanalytik individuell hergestellter, Noradrenalin-haltiger Injektionslösungen. Solche Rezepturen werden oftmals in Krankenhausapotheken im Rahmen der Defektur auf Vorrat durch Verdünnen der entsprechenden kommerzieller Fertigarzneimittel mit isotonischer Kochsalzlösung zubereitet, um z. B. für Notfallsituationen am Wochenende die Rezepturen vorrätig zu haben. Durch die Untersuchungen wurde geprüft, inwieweit der übliche Verdünnungsgrad von 0.1 % einen Einfluss auf die Stabilität des Noradrenalins hat und welche Lagerungsbedingungen für die Zubereitungen empfohlen werden können. Nach der Lagerung unter verschiedenen Bedingungen (gekühlt, bei Raumtemperatur sowie jeweils mit bzw. ohne Lichtschutz) konnte gezeigt werden, dass die Gehalte an Noradrenalin bei keiner der untersuchten Lagerungsbedingungen unter einen Wert von 99.0 % fielen. Individuell hergestellte Noradrenalin-Injektionslösungen können somit bis zu sieben Tage im Voraus hergestellt und für die Anwendung am Patienten bereit gehalten werden. Die Lösungen sollten dennoch gekühlt und unter Lichtschutz aufbewahrt werden, um den Abbau des Arzneistoffes und eine mikrobielle Kontamination zu minimieren. / This work focuses on the development of simple, liquid chromatographic methods for the quality analysis of common antimalarial medicines, i.e. amodiaquine, mefloquine, proguanil and the fix-dose combination of artemether and lumefantrine. They require a minimum of readily available, cheap chemicals (e.g. phosphate buffers or methanol) and commercially available RP-18 columns. They were designed for use in quality control laboratories in resource-restraint environments, e.g. in laboratories in the developing world, and do not require complex HPLC instrumentation which are either not available or affordable, e.g. with expensive gradient pumps or column ovens. Ion-pairing reagents were strictly avoided during method development which is a great advantage for routine application: long equilibration and flushing procedures are not necessary and a column can be used for more than one single method. An isocratic elution mode was applied and using short analytical columns (125 mm) allows reducing the analysis time and eluent consumption, respectively, to a minimum.
During method development impurities being characteristic for the respective synthesis pathway(s) of the active substances were considered. Thus, determining the quality of a com-pound with regard to its content and purity is possible and distinct manufacturers or sources can be identified.
Linearity and repeatability were assessed and a good reproducibility was found. Limits of detection and quantitation, respectively, were measured and the respective impurities can be determined to a level of 0.1 %. By varying the separation temperature and the pH-value of the respective mobile phases method ruggedness was investigated. A high grade of robustness towards these parameters could be confirmed, indicating that the methods are suitable for being used in tropical environments.
Liquid chromatographic methods play an important role in pharmaceutical analysis today and they are widely applied for determining the purity of a compound. Respective protocols have been added to almost every monograph of the most important pharmacopoeias, e.g. the European Pharmacopoeia. Of note, those protocols may not be applied in every laboratory without limitations. Although very simple methods of analysis, e.g. thin-layer chromatography which is described in the manuals of the GPHF-Minilab®, require less expensive instruments and may even be applied in resource-restraint environments, they exhibit a poor accuracy and reproducibility. Preparing and evaluating the plates manually may strongly bias the results, and in addition this highly depends from the respective analyst who performs the tests. The comparison of thin-layer chromatographic assays applying a manual and an instrumental evaluation to results obtained from liquid chromatographic tests clearly exhibited the disadvantages particularly for determining the quality of a compound. It is almost impossible to exactly determine the content of a sample, and a comprehensive test for related substances cannot be carried out. Using application devices and plate readers may increase the accuracy, however such instruments are a lot more expensive than simple, modular HPLC systems and normally do not belong to the standard inventory of a quality control laboratory.
Simplified HPLC methods may serve as helpful instruments for the regulatory infrastructure of developing countries. Combining them with basic thin-layer chromatographic tests and applying them comprehensively may enable the respective quality control laboratories to ensure the nationwide supply with immaculate medicines.
In the second part of this work the stability of individually prepared dilutions of commercially available norepinephrine injectable solutions was investigated and recommendations for storage conditions were derived. In hospital pharmacies it is a common practice to prepare such solutions from proprietary products by diluting them with isotonic sodium chloride solution or other suitable buffer solutions, respectively, to a concentration of 0.01 mg/ml (1:100). This is important particularly in case of emergencies, e.g. on the weekend or during holidays, because the respective medication can be held in stock even when the pharmacy is closed.
Within the framework of the experiments the influence on the stability of norepinephrine after diluting the respective proprietary product with sodium chloride solution was investigated. The samples were stored with and without refrigeration, and unprotected and protected from sunlight. The results showed that under none of the investigated storing conditions the content of norepineprhine decreased significantly. The lowest content which was found was 99.0 %. Thus, individual norepinephrine injectable solutions can be prepared in advance and storing them is possible for at least seven days. Although a degradation of the active ingredient or a diffusion in the primary packaging material (e.g. a syringe made from polyethylene) could not be observed, it is recommended to store the preparations in the refrigerator and protected from light. A microbial contamination may also be avoided like this.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:11319 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Höllein, Ludwig |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | deu |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/doku/lic_mit_pod.php, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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