@phdthesis{Freitag2011,
  author    = {Freitag, Claudia},
  title     = {Quantifizierung von Aminos{\"a}uren in Infusionsl{\"o}sungen mittels Hochleistungsfl{\"u}ssigkeitschromatographie-(Tandem) - Massenspektrometrie(HPLC-[MS/]MS) Methodenentwicklung und Validierung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-65198},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Das Ziel vorliegender Arbeit war die Entwicklung einer HPLC-MS(/MS)-Methode, die im Rahmen der pharmazeutischen Qualit{\"a}tskontrolle zur direkten Quantifizierung von Aminos{\"a}uren (AS) in Infusionsl{\"o}sungen angewendet werden kann. Die Zielset-zung schloss eine Validierung innerhalb der f{\"u}r die Zweckbestimmung vorgesehenen Grenzen ein. Im Rahmen der Methodenentwicklung wurde das ESI-MS/MS-Fragmentierungs-muster von 21 Aminos{\"a}uren, von 20 stabil-isotopenmarkierten Aminos{\"a}uren, die als interne Standards verwendet wurden, sowie von einigen weiteren Substanzen bestimmt. Nach Kenntnis von Precursor- und Produktionen erstellte man eine SRM-Methode zur spezifischen MS/MS-Analyse. Dabei wurden durch das jeweilige Frag-mentierungsmuster bedingte Interferenzen bei den zu untersuchenden Aminos{\"a}uren bestimmt, die bei der zu erarbeitenden HPLC-MS-Methode beachtet werden mussten. Die Methodenentwicklung zur HPLC-MS-Analytik von underivatisierten AS umfasste mit der RP-HPLC unter Verwendung eines Ionenpaarreagenzes (IP) und der hydrophilen Interaktionschromatographie (HILIC) zwei verschiedene chromatographi-sche Ans{\"a}tze. Bei der Anwendung der RP-HPLC ergaben sich Probleme. Die Verwendung eines IP, im vorliegenden Fall TDFHA (Tridecafluorheptans{\"a}ure), f{\"u}hrte zu langen Equilibrierungs-, Re-Equilibrierungs- und Sp{\"u}lzeiten und damit bei zwar relativ kurzer HPLC-Laufzeit zu einem aber insgesamt hohen Zeitaufwand. Gleich-zeitig war die LC-MS-Anlage auf diese Anwendung fixiert, da das Ionenpaarreagenz das Ger{\"a}t stark verschmutzte und dadurch andere Analysen erheblich st{\"o}rte. Zudem waren die Retentionszeiten der Analyten trotz langer Equilibrierungszeiten schlecht reproduzierbar, so dass eine solche Methode im Rahmen der pharmazeutischen Qualit{\"a}tskontrolle schwer validierbar w{\"a}re. Weiterf{\"u}hrende Untersuchungen erfolgten daher nicht. In nachfolgenden Studien mit der HILIC wurden verschiedene Einflussparameter (Anteil organischer Phase im Fließmittel, pH-Wert des Fließmittels, Temperatur der S{\"a}ule, Pufferkonzentration im Fließmittel, Gradientenelution) auf die Trennung der AS an einer ZIC®-HILIC-S{\"a}ule untersucht. Durch Optimierung der Parameter wurde so eine HILIC-HPLC-Methode entwickelt, bei der 21 AS und 20 ihrer isotopen-markierten Referenz-AS innerhalb von 20 min eluierten. Diejenigen AS, bei denen im Rahmen der Fragmentierungsstudien Interferenzen aufgrund gleicher bzw. {\"a}hnlicher Massen der Precursor- bzw. Produktionen aufgetreten waren, wurden chroma-tographisch getrennt. Gleichzeitig hat sich die SIM-Analyse als anwendbar erwiesen. Die Anwendung des spezifischeren SRM-Modus und damit der Tandem-Massenspektrometrie war nicht erforderlich. Im Rahmen der nachfolgenden Studien zur Validierung ergab sich, dass die entwickelte Methode {\"u}ber einen weiten Bereich eine lineare Abh{\"a}ngigkeit zwischen Konzentrations- und Messwerten zeigte. F{\"u}r drei der 21 AS (NAcCys, NAcTyr, Pro) wurde die quadratische Regression mit dem Anpassungstest nach Mandel als geeig-neteres Regressionsmodell ermittelt. Bei Untersuchungen zur Wiederfindung wurde ein Einfluss der Matrix-L{\"o}sung der Infusionsl{\"o}sung festgestellt, der zu Abweichungen hinsichtlich des Quotienten AreaAS / AreaIS f{\"u}hrte, so dass eine Quantifizierung innerhalb der geforderten Grenzen bei Kalibrierung {\"u}ber reine Standardl{\"o}sungen nicht m{\"o}glich war. Die Validierung wurde daher nachfolgend in der Matrixl{\"o}sung durchgef{\"u}hrt. Dabei wurde gezeigt, dass mit der entwickelten HILIC-HPLC-MS-Methode Aminos{\"a}uren in Infusionsl{\"o}sungen mit hoher Pr{\"a}zision und Richtigkeit bestimmt werden k{\"o}nnen. Neun der 21 untersuchten AS konnten im Bereich von 30\% - 350\%, zehn weitere im Bereich von 50\% - 350\% innerhalb der zur Gehaltsbestimmung von pharmazeutischen Formulierungen vorgeschriebenen Grenzen (Wiederfindung Einzelbestimmung: 98\% -102.0\%, Mittelwert einer Dreifachbestimmung: 98.5\% - 101.5\%) quantifiziert werden. F{\"u}r His und Phe gelang allerdings keine Quantifizierung innerhalb der Akzeptanzkriterien, wobei der Grund hierf{\"u}r in weiteren Studien gekl{\"a}rt werden m{\"u}sste. Mit der entwickelten Methode ist damit eine gleichzeitige Quantifizierung verschiedener AS-Infusionsl{\"o}sungsformulierungen m{\"o}glich, die sich bei gleicher Matrix in der Konzentration an AS unterscheiden. Beispielsweise seien hier die Formulierungen „Aminoplasmal® E 5\% / 10\% /15\%" genannt, die mit der validierten Methode erfassbar sind. Die Probenvorbereitung beschr{\"a}nkt sich dabei auf den Zusatz der IS-Formulierung zur Infusionsl{\"o}sung und einen Verd{\"u}nnungsschritt. Die Quanti-fizierung erfolgt {\"u}ber eine 5-Punkt-Kalibriergerade, die aus einer AS- und IS-Standardmischung, nach Zusatz der einfach herzustellenden Elektrolyt-Matrix, erstellt wird. Die Analysenzeit der HPLC-MS-Methode betr{\"a}gt einschließlich Equilibrie-rungszeit 35 min und ist damit deutlich k{\"u}rzer als die 120 min, die bei der nach wie vor zur AS-Analytik allgemein gebr{\"a}uchlichen Ionenaustauschchromatographie mit Ninhydrin-Nachs{\"a}ulenderivatisierung anzusetzen sind.},
  subject      = {Aminos{\"a}uren},
  language  = {de}
}