TY  - JOUR
A1  - Urlaub, Jonas
A1  - Kaiser, Reinhard P.
A1  - Scherf‐Clavel, Oliver
A1  - Bolm, Carsten
A1  - Holzgrabe, Ulrike
T1  - Investigation of isomerization of dexibuprofen in a ball mill using chiral capillary electrophoresis
JF  - Electrophoresis
N2  - Besides the racemate, the S‐enantiomer of ibuprofen (Ibu) is used for the treatment of inflammation and pain. Since the configurational stability of S‐Ibu in solid state is of interest, it was studied by means of ball milling experiments. For the evaluation of the enantiomeric composition, a chiral CE method was developed and validated according to the ICH guideline Q2(R1). The addition of Mg\(^{2+}\), Ca\(^{2+}\), or Zn\(^{2+}\) ions to the background electrolyte (BGE) was found to improve Ibu enantioresolution. Chiral separation of Ibu enantiomers was achieved on a 60.2 cm (50.0 cm effective length) x 75 μm fused‐silica capillary using a background electrolyte (BGE) composed of 50 mM sodium acetate, 10 mM magnesium acetate tetrahydrate, and 35 mM heptakis‐(2,3,6‐tri‐O‐methyl)‐β‐cyclodextrin (TM‐β‐CD) as chiral selector. The quantification of R‐Ibu in the mixture was performed using the normalization procedure. Linearity was evaluated in the range of 0.68–5.49% R‐Ibu (R\(^{2}\) = 0.999), recovery was found to range between 97 and 103%, the RSD of intra‐ and interday precision below 2.5%, and the limit of quantification for R‐ in S‐Ibu was calculated to be 0.21% (extrapolated) and 0.15% (dilution of racemic ibuprofen), respectively. Isomerization of S‐Ibu was observed under basic conditions by applying long milling times and high milling frequencies.
KW  - capillary electrophoresis
KW  - chiral separation
KW  - Ibuprofen
KW  - isomerization
KW  - validation
Y1  - 2021
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-225852
VL  - 42
IS  - 17-18
SP  - 1790
EP  - 1799
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kühnreich, Raphael
T1  - Development and Validation of Methods for Impurity Profiling of Amino Acids
T1  - Entwicklung und Validierung von Methoden für die Reinheitsanalytik von Aminosäuren
N2  - The requirements for the impurity profiling of substances for pharmaceutical use have become greater over time. They can be accomplished by the use of modern instrumental analysis techniques, which have been evolved in the last decades. New types of columns with HILIC, mixed-mode and chiral stationary phases are suitable for the separation of all kinds of substances mixtures, that were previously hardly possible with the use of common reversed phase columns. Modern, almost universal detectors like CAD, ELSD and CNLSD can be applied for a sensitive detection of substances without a chromophore. However, in addition to some small individual disadvantages to these methods, the costs are high and applications are still kind of rare. Thus, the introduction of these devices at a broader level has not yet taken place. While this presumably will change over time, there is a need for methods that enable the impurity profiling of challenging substances with widespread analytics devices.
Methionine is a substance with hydrophobic and hydrophilic impurities. With the help of a mixed-mode stationary phase, which is a combination of a reversed phase and a strong cationic exchanger, the separation of all putative impurities was found possible with good sensitivity and selectivity. The method requires apart from the column only standard isocratic HPLC equipment and was successfully validated.
The evaluation of the enantiomeric purity of amino acids is challenging. Two approaches were made. The first method utilizes CE by means of in-capillary derivation with OPA and the subsequent separation with a cyclodextrin. With the use of OPA/NAC and γ-cyclodextrin, a simple and cost-effective method for the indirect enantioseparation of 16 amino acids was developed. With the second approach, racemic amino acids can be analyzed with HPLC and in-needle derivatization. For this, different columns and chiral thiols were evaluated and the chromatographic parameters were optimized. A method with OPA/NIBLC, a pentafluorophenyl column made the enantioseparation of 17 amino acids feasible. A LOQ of the minor enantiomer down to 0.04 % can be achieved with UV spectrophotometric detection. A similar method was developed for impurity profiling of L-amino acids. This can be used alternatively for the amino acid analysis performed by the European Pharmacopoeia.
A simple, robust, precise and accurate method for the evaluation of impurities in glyceryl trinitrate solution was developed and validated. The four impurities of glyceryl trinitrate are separated by means of an acetonitrile-water gradient and the assay for this substance is also possible.
N2  - Die Anforderungen an die Reinheitsanalytik von Substanzen für pharmazeutische Zwecke sind mit der Zeit größer geworden. Diese können durch die Verwendung von modernen instrumentellen Analysetechniken, die sich in den letzten Jahrzehnten entwickelt haben, erfüllt werden. Neue Arten von Säulen mit HILIC, mixed-mode und chiralen Phasen sind geeignet für die Trennung von allen möglichen Substanzgemischen, die vorher mit der Verwendung von gewöhnlichen Umkehrphasensäulen kaum möglich waren. Moderne, fast universelle Detektoren wie CAD, ELSD und CNLSD können für eine sensitive Detektion von Substanzen ohne Chromophor verwendet werden. Allerdings, neben ein paar individuellen Nachteilen von diesen Methoden, sind die Kosten sehr hoch und die Anwendungen noch eher selten. Daher haben sich diese Geräte noch nicht auf breiter Ebene durchgesetzt. Auch wenn sich das mit der Zeit ändern wird, gibt es die Notwendigkeit für Analysemethoden mit denen die Reinheitsanalytik von herausfordernden Substanzen auf verbreiteten analytischen Geräten ermöglicht wird.
Methionin ist eine Substanz mit hydrophilen und hydrophoben Verunreinigungen. Mit der Hilfe einer „mixed-mode“-Phase, welche eine Kombination aus Umkehrphase und starker Kationenaustauscher ist, wurde die Trennung von allen mutmaßlichen Verunreinigungen mit guter Sensitivität und Selektivität ermöglicht. Die Methode benötigt abgesehen von der Säule nur eine normale isokratische HPLC und wurde erfolgreich validiert.
Die Untersuchung der chiralen Reinheit von Aminosäuren ist anspruchsvoll. Zwei Ansätze wurden durchgeführt. Die erste Methode verwendet CE mittels In-Capillary- Derivatisierung durch OPA und der anschließenden Trennung mit Hilfe von einem Cyclodextrin. Durch den Gebrauch von OPA/NAC und γ-Cyclodextrin, wurde eine einfache und kosteneffektive Methode für die indirekte Enantioseparation von 16 Aminosäuren entwickelt. Mit dem zweiten Ansatz können Aminosäuren mittels HPLC und einer In-Needle- Derivatisierung analysiert werden. Dafür wurden verschiedene Säulen und chirale Thiole getestet und die chromatographischen Parameter optimiert. Eine Methode mit OPA/NIBLC, einer Pentafluorophenyl-Säule ermöglichte die Trennung on 17 Aminosäuren. Ein LOQ des kleinen Enantiomers von 0,04 % kann mit UV-spektroskopischer Detektion erreicht werden. Eine ähnliche Methode wurde für die Reinheitsanalytik von L-Aminosäuren entwickelt. Diese kann alternativ zur Aminosäurenanalyse im Europäischen Arzneibuch verwendet werden.
Zusammenfassung
163
Eine einfache, robuste, präzise und richtige Methode zur Untersuchung der Verunreinigungen in Glyceryltrinitratlösung wurde entwickelt und validiert. Die vier Verunreinigungen von Glyceryltrinitrat werden mit Hilfe eines Acetonitril-Wasser-Gradienten getrennt und die Gehaltsbestimmung dieser Substanz ist ebenfalls möglich.
KW  - Aminosäuren
KW  - HPLC
KW  - Enantiomere
KW  - Trennung
KW  - amino acid
KW  - impurity profiling
KW  - chiral separation
KW  - Aminosäure
KW  - Reinheitsanalytik
KW  - chirale Trennung
Y1  - 2016
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-145718
ER  - 
TY  - THES
A1  - Borst, Claudia
T1  - Kapillarelektrophoretische Reinheitsanalytik verschiedener Arzneistoffe des Europäischen Arzneibuchs
T1  - Capillary electrophoretic impurity analysis of different drugs of the European Pharmacopoeia
N2  - Die Kapillarelektophorese (CE), deren Trennprinzip auf der Wanderung geladener Teilchen im elektrischen Feld basiert, ist eine Methode, die in verschiedenen Techniken angewandt werden kann. Sowohl die wässrige Kapillarzonenelektrophorese (CZE) als auch die wasserfreie CE (NACE), aber auch die elektrokinetische Chromatographie mittels Mikroemulsion (MEEKC) wurden in dieser Arbeit für die Reinheitsanalytik der im Europäischen Arzneibuch beschriebenen Wirkstoffe Ethambutol, Quetiapin, Ephedrin sowie Levodopa und deren jeweils strukturverwandter Substanzen benutzt. Der Wirkstoff Ethambutol wird in der (S,S)-Form verwendet, die im Ph. Eur. 7 als Dihydrochlorid aufgeführt ist. Um eine Trennmethode für (S,S)-Ethambutol, sein Enantiomer und die achirale meso-Verbindung entwickeln zu können, wurden die beiden stereoisomeren Verunreinigungen aus 2-Amino-1-butanol und Diethyloxalat synthetisiert. Zur Trennung dieser drei Ethambutol-Isomere wurde CZE als Methode gewählt. In saurem Phosphatpuffer musste eine hohe Probenkonzentration von 1 mg/ml verwendet werden, um die Substanzen mit UV detektieren zu können (λ: 200 nm). In alkalischem Tetraboratpuffer war das Chromophor dank der freien Elektronenpaare der Stickstoff-Moleküle besser ausgeprägt und die Intensität der Peaks deutlich intensiver. Als chirale Selektoren wurden die nativen α-, β- und γ-Cyclodextine (CDs) und verschiedene derivatisierte β-CDs eingesetzt. Die Methode wurde vielfach in Bezug auf Molarität und pH-Wert der Puffer, Konzentration der verschiedenen chiralen Selektoren, Spannung und Temperatur modifiziert. Jedoch konnte keine Trennung der Stereoisomere erreicht werden. Eine CD-modifizierte MEEKC-Methode wurde herangezogen, um die Racemate der Aminosäuren Dopa, Methyldopa, Tyrosin und Phenylalanin voneinander zu trennen. Dazu wurde eine Mikroemulsion (ME) aus Ethylacetat, SDS, 1-Butanol, Phosphatpuffer, sulf. β-CD und, wenn nötig, aus dem organischen Modifier 2-Propanol eingesetzt. Für jede DL-Aminosäure wurde die Zusammensetzung der ME als auch die Geräteeinstellungen (Spannung, Temperatur) optimiert. Die Trennung von DL-Dopa konnte ohne Zugabe eines organischen Modifiers durchgeführt werden. Auf Grundlage dieser individuellen Methoden wurden zwei CD-modifizierte MEEKC-Methoden entwickelt, mit denen alle vier untersuchten Racemate getrennt werden konnten. Die abschließende Validierung in Bezug auf Wiederholpräzision (Auflösung, Migrationszeiten, Verhältnis der korrigierten Peakflächen und Anzahl der theoretischen Böden) und Detektionsgrenzen zeigte, dass die Methoden präzise Ergebnisse liefern. Die Technik der MEEKC wurde auch zur Trennung von Ephedrin-Derivaten genutzt. Wedig et al. konnten die Racemate von Ephedrin, Pseudoephedrin, N-Methylephedrin und Norephedrin mit einer HDAS-β-CD-modifizierten CZE-Methode in einem Lauf basislinientrennen, indem ein 50 mM Phosphatpuffer, pH 3,0 als HGE eingesetzt wurde. Aus diesem HGE und den organischen Bestandteilen, die zur Trennung der Aminosäuren führten, wurde eine ME hergestellt. Entgegen der Methode von Wedig et al. konnte mittels HDAS-β-CD keine zufriedenstellende Trennleistung erreicht werden. Durch Austausch des chiralen Selektors gegen sulf. β-CD und Modifizierung des Phosphatpuffers in Ionenstärke und pH-Wert konnte für alle vier Epedrin-Derivate eine Basislinientrennung erzielt werden. Diese MEEKC-Methode wurde auf weitere Ephedrin-Derivate angewandt, wodurch das racemische 2-(Dibutylamino)-1-phenyl-1-propanol partiell, die Racemate von Adrenalin, 2-Amino-1-phenylethanol und Diethylnorephedrin vollständig voneinander getrennt werden konnten. Während mit der HDAS-β-CD-modifizierten CZE-Methode alle vier Ephedrin-Derivaten in einem Lauf getrennt werden konnten, hat die MEEKC-Methode den Vorteil mit dem kostengünstigeren sulf. β-CD auszukommen. Schlussendlich wurde eine Reinheitsanalytik von Quetiapin und seinen verwandten Substanzen Quetiapindesethanol, Quetiapin-N-Oxid und Quetiapinlactam entwickelt. Da Quetiapinlactam fast ausschließlich in organischen Lösungsmitteln löslich ist, sollte eine wasserfreie CE-Methode (NACE) eingesetzt werden. Zwar konnte eine Methode entwickelt werden, deren HGE aus Methanol, Acetonitril, Ammoniumacetat und Essigsäure bestand, und mit der Quetiapin und seine drei verwandten Substanzen sehr gut getrennt werden konnten. Allerdings konnte sie aufgrund von Stromabbrüchen nicht validiert werden. Alternativ wurde eine wässrige, gut reproduzierbare CZE-Methode gefunden, deren Elektrolytlösung aus einem 80 mM Phosphatpuffer, pH 4.0 bestand. Aufgrund der Wasserunlöslichkeit von Quetiapinlactam konnten so nur Quetiapin und die Verunreinigungen Quetiapindesethanol und Quetiapin-N-Oxid erfasst werden. Abschließend wurde die CZE-Methode validiert, wodurch die hohe Präzision der ermittelten Werte gezeigt werden konnte.
N2  - The separation mechanism of capillary electrophoresis (CE) is based on the mobility of ions in an electric field. CE is a versatile technique, which can be operated in different modes. In this work, both aqueous capillary zone electrophoresis (CZE) and nonaqueous CE (NACE) and microemulsion electrokinetic chromatography (MEEKC) were investigated. Using these CE methods, impurity analysis was accomplished for serveral pharmaceuticals, which are described in the European Pharmacopoeia (Ph. Eur.): ethambutol, quetiapine, ephedrine, levodopa and correspondingly related substances. The active agent ethambutol is used in the (S,S)-configuration and in Ph. Eur. 7 the monograph describes the dichloride of the substance. In order to develop a separation method for (S,S)-ethambutol, its enantiomer and the achiral meso-compound were synthesized by the reaction of 2-amino-1-butanol and diethyloxalate. For the separation of these ethambutol compounds the CZE technique was chosen. After using an acid phosphate buffer, the concentration of the sample solution had to be set at 1 mg/ml for an sufficient UV adsorption (λ: 200 nm). After using a basic tetraborate buffer, the chromophore was more sensitive due to the electron pair of the nitrogen molecule, which led to higher peak intensity. Native α-, β- and γ-cyclodextins (CDs) and some derivatives of β-CD were added to the background electrolyte (BGE) as chiral selectors. The CZE method was modified in many ways, e. g. in molarity and pH value of the BGE, in concentration of the chiral selectors, in voltage and in temperature. In spite of various variations, the separation of the stereoisomers was not successful. A CD-modified MEEKC method was applied to separate the racemates of dopa, methyldopa, tyrosine and phenylalanine. For this purpose, a microemulsion (ME) was employed, which consisted of ethyl acetate, SDS, 1-butanol, phosphate buffer, sulf. β-CD and 2-propanol, used as an organic modifier, if necessary. For each DL-amino acid the composition of the ME and the instrument settings (voltage, temperature) were optimized. The separation of DL-dopa was accomplished without an organic modifier. Based on the methods evolved individually, two CD-modified MEEKC methods were developed to separate all four racemates. The concluding validation of these methods with respect of repeatability (resolution, migration time, ratio of the corrected peak areas, and number of theoretical plates) and limit of detection showed that the methods give precise results. The technique of MEEKC was also used for the separation of ephedrine derivatives. By means of a HDAS-β-CD-modified CZE method, Wedig et al. achieved baseline separation of racemic ephedrine, pseudoephedrine, N-methylephedrine and norephedrine in one run. In their experiment the BGE consisted of 50 mM phosphate buffer, pH 3.0. An ME was composed of this buffer as aqueous phase and the organic compounds, which formed the oil-phase of the ME for the amino acids. Contrary to the CZE method of Wedig et al., who used HDAS-β-CD, no satisfying resolution was observed. Replacing the chiral selector HDAS-β-CD with sulf. β-CD and modifying the phosphate buffer in ionic strength and pH value, led to baseline separation of the four mentioned ephedrine derivatives eventually. This MEEKC method was subjected to the separation of other ephedrine derivatives. So racemic 2-(dibutylamino)-1-phenyl-1-propanol could partly be separated, whereas complete separation could be observed for racemic adrenaline, 2-amino-1-phenylethanol and diethylnorephedrine. Whereas the MEEKC method is much cheaper by using sulf. β-CD, the application of the HDAS-modified CZE method resulted in the separation of all four racemic ephedrine alkaloids in one run. Finally, an impurity analysis of quetiapine and its related compounds quetiapine desethanol, quetiapine-N-oxide and quetiapine lactam was develop. The molecular structure of quetiapine lactam needed to be clarified, as this compound had not been described before. By using mass spectrometric (MS) as well as infrared (IR) and NMR investigations, the substance could be identified: Dibenzo[b,f][1,4]thiazepine-11(10H)one. As quetiapine lactam was found to be nearly insoluble in water and aqueous solutions, an NACE method had to be applied. Indeed, a method was developed with a BGE consisting of methanol, acetonitril, ammonium acetate and acetic acid. Thereby, the separation of quetiapine and its three mentioned impurities was observed with high resolution values. However, validation was impossible, because of numerous aborts of the current. Alternatively, an aqueous and highly reproducible CZE method was found with a BGE composed of 80 mM phosphate buffer, pH 4.0. Due to the water insolubility of quetiapine lactam, only quetiapine desethanol and quetiapine-N-oxide could be analysed as impurities. Finally, the aqueous CZE method was validated; the high precision of the results could be verified.
KW  - Kapillarelektrophorese
KW  - Arzneimittel
KW  - Verunreinigung
KW  - Qualitätskontrolle
KW  - Europäisches Arzneibuch
KW  - chirale Trennung
KW  - Ethambutol
KW  - Aminosäuren
KW  - Ephedrin
KW  - Quetiapin
KW  - MEEKC
KW  - CZE
KW  - NACE
KW  - Cyclodextrine
KW  - capillary electrophoresis
KW  - chiral separation
KW  - cyclodextrin
KW  - amino acids
Y1  - 2011
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-56243
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bitar, Yaser
T1  - Entwicklung und Validierung chromatographischer bzw. elektrophoretischer Methoden zur Reinheitsprüfung von Arzneistoffen
T1  - Development and validation of chromatographic and electrophoretic methods to impurity test of drugs
N2  - Die Reinheit ist ein wichtigstes Kriterium für die Qualitätssicherung von Arzneistoffen und Arzneistoffzubereitungen. Es war Gegenstand dieser Arbeit, anhand konkreter Problemstellungen die Entwicklung und Validierung chromatographischer und elektrophoretischer Methoden zur Reinheitsprüfung von Arzneistoffen und Arzneimitteln darzustellen. Die Arbeit gliedert sich in zwei große Teilgebiete. Im ersten Abschnitt wurden validierte HPLC- und CE-Methoden zur Prüfung auf verwandte Substanzen von Atropinsulfat beschrieben. Der zweite Teil der Arbeit beschäftigte sich mit der chiralen Trennung sowie der Bestimmung der Enantiomerenreinheit von Arzneistoffen mittels cyclodextrin-modifizierter Kapillarelektrophorese. Im Rahmen der Aktualisierung der im Europäischen Arzneibuch PhEur 6.0 bestehenden ionenpaarchromatographischen HPLC-Methode zur Prüfung auf verwandte Substanzen von Atropinsulfat wurde alternativ sowohl eine HPLC-Methode ohne Einsatz eines Ionenpaarreagenzes als auch eine CE-Methode entwickelt und validiert. Da die Verunreinigungen von Atropinsulfat Gemische aus sauren und basischen Komponenten sind, wird im Arzneibuch die Ionenpaarchromatographie zur Reinheitsbestimmung von Atropinsulfat verwendet. Dieses Verfahren bringt allerdings lange Äquilibrierungszeiten und schlechte Reproduzierbarkeiten der Analysenergebnisse mit sich. Als stationäre Phase wurde hier ein RP-18-Material mit polarem Endcapping verwendet, um die Zersetzungsprodukte und verwandte Alkaloide in einem kurzen Zeitraum von dem Arzneistoff Atropinsulfat zutrennen. Als mobile Phase wurde eine Mischung aus Acetonitril und Phosphatpuffer pH 2,5 eingesetzt. Die Nutzung eines Gradienten war trotz des polaren Endcappings nötig, um sowohl hinreichende Retentionen der protonierten basischen Komponenten zu erhalten als auch vollständige Basislinientrennung aller Verunreinigungen zu erzielen. Die HPLC-Methode wurde im Hinblick auf die Reinheitsbestimmung von Atropinsulfat validiert. Die robuste Methode vermag eine präzise und richtige quantitative Bestimmung aller Verunreinigungen des Atropinsulfates mit Hilfe eines externen Standards von Tropasäure zu liefern. Diese HPLC-Methode wurde gemäß Richtlinie Q1A(R2) der Internationalen Konferenz der Harmonisierung (ICH), zu den Stabilitätsuntersuchungen am Fertigarzneimittel Atropinsulfat-Augentropfen 0,5 und 2,0 % eingesetzt. Diese Untersuchungen dienten der Aufklärung des durch den Wirkstoffabbau verursachten Defizits in der Massebilanz der Arzneiform zwischen dem Wirkstoff Atropinsulfat und seinen Neben- und Abbauprodukten im Verlauf der Stabilitätstests. In Langzeitstabilitätsuntersuchungen unter verschiedenen klimatischen Bedingungen hat sich gezeigt, dass die Stabilität des Wirkstoffes Atropinsulfat in der Arzneiform Augentropfen nicht von der Dosierung des Atropinsulfates sondern von Lagerbedingungen abhängig ist. Der Wirkstoffverlust der Atropinsulfat-Augentropfen beträgt 0,7 % pro Jahr unter den Bedingungen der Klimazone 1 und 1,05 % pro Jahr unter der Klimazone 2. Die Summe der Verunreinigungen in beiden Lagerbedingungen liegen unter dem Grenzwert der Summe aller Verunreinigungen nach PhEur 6.0. Diese Erkenntnis aus den Stabilitätsuntersuchungen zur Klimazonen 1 und 2 wird durch die Untersuchungsergebnisse der Arzneiform unter Klimazone 3 bestätigt. Die Studie zeigt, dass es für die Fertigarzneimittel “Atropinsulfat-Augentropfen 0,5 und 2,0 %“ Lagerhinweise auf der Verpackung geben muss. Im letzten Abschnitt des ersten Teils wurde zusätzlich eine CE-Methode zur Reinheitsprüfung von Atropinsulfat entwickelt und validiert. Die elektrokinetische Chromatographie mit Mikroemulsionen (MEEKC) ist als CE-Trenntechnik in der Lage, nahezu alle Verunreinigungen von der Hauptkomponente Atropinsulfat zu trennen. Die Trennung erfolgt in einer unbeschichteten Quarzglaskapillare. Als Öl-in-Wasser Mikroemulsionshintergrundelektrolyt werden 0,8 % Octan als Ölphase, 6,6 % Butanol als Co-Tensid, 2,0 % Isopropanol als organischer Modifier, 4,45 % Natriumlaurylsulfat (SDS) als Tensid und 86,15 % Boratpuffer (10 mM, pH 9,0) als wässrige Phase verwendet. Die Proben werden hydrodynamisch injiziert. Um die Analysenzeit zu verkürzen, wird ein Spannungsgradient verwendet. Unter diesen optimierten elektrophoretischen Bedingungen sind die Verunreinigungen und Atropinsulfat basisliniengetrennt. Quantifiziert wird mittels des externen Standards Tropasäure. Die MEEKC-Methode wurde im Hinblick auf quantitative Reinheitsbestimmung von Atropinsulfat validiert. Im Vergleich zur HPLC-Methode ergab die MEEKC-Methode deutlich bessere Peakformen und höhere Auflösungsfaktoren für die Peaks E, D und F, während sich bei der HPLC-Methode präzisere Reinheitsergebnisse bezogen auf ihre relativen Standardabweichungen ergab. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurden analytische CE-Methoden zur Enantiomerentrennung von einigen chiralen Arzneistoffen und Substanzen unter Zusatz von Cyclodextrinen (CDs) und ihren Derivaten als chirale Selektoren untersucht. CD-modifizierte elektrokinetische Chromatographie mit Mikroemulsionen (CD-MEEKC) wurde zur Trennung der vier chiralen Tropa-Alkaloide Atropin, Scopolamin, Ipratropium und Homatropin verwendet. Der O/W-Mikroemulsion-HGE besteht aus 0,8 % Octan, 6,6 % Butanol, 2,0 % SDS und 90,6 % Boratpuffer (10 mM, pH 9,0). Enantiomerentrennung aller Tropan-Alkaloiden mit höherer Auflösung und kürzeren Migrationszeiten erfolgt durch Zugabe von Heptakis(2,6-di-O-methyl-6-sulfato)-ß-CD oder sulfatiertem ß-CD in einer Konzentration von 5 mM. Vorteil dieser CD-MEEKC-Methode im Vergleich zur CD-modifizierten CE-Methode war, dass die Scopolamin-Enantiomere aufgrund des verwendeten SDS-Mikroemulsion-HGEs getrennt werden konnte. Aziridine (1-5) gehören zu einer pharmakologischen Gruppe irreversibler Protease-Inhibitoren. Die biologische Testung von potenziellen Protease-Inhibitoren wird nur für die diastereromerenreinen Derivate durchgeführt. Zu diesem Zweck wurden CD-modifizierte CE-Methoden zur Enantiomeren- bzw. Diastereomerentrennung von Aziridin-Derivaten entwickelt. Robuste Basislinientrennungen werden unter Zusatz von Sulf-ß-CD im wässrigen Phosphatpuffer oder HDAS-ß-CD im wasserfreien sauren methanolischen HGE erzielt. Die wässrige CE-Methode wird nach ICH-Richtlinie Q2(R1) in Bezug auf die Diastereomerenreinheit von cis-Racemat validiert. Im Rahmen einer Überarbeitung der Monographie von Levodopa wurde die Polarimetrie zur Prüfung auf optische Drehung durch eine chirale HPLC-Methode ersetzt. Enantiomerentrennung erfolgt mit einer RP-18-Säule und einer Mischung aus Methanol und Wasser als mobile Phase, zu der Kupferacetat und N,N-Dimethyl-L-phenylalanin gegeben wird. Mit dieser Methode wurde D-Dopa auf 0,5 % begrenzt. Zusätzlich führt diese Methode zu einer schlechten Peakform der Hauptkomponente und so zu einer unsicheren Limitierung von D-Dopa in Levopdopa durch den Flächenvergleich. Eine CD-modifizierte CE-Methode von Hoogmartens et al.182 wurde zur Enantiomerenreinheit von Levodopa optimiert und validiert. Mit Hilfe einer unbeschichteten Quarzglaskapillare und eines HGE von 20 mM Phosphatpuffer pH 2,5 und 10 mM Sulf-ß-CD konnte die Enantiomerentrennung mit höherer Auflösung im Umkehrpolungsmode erzielt werden. Die Bestimmungsgrenze von D-Dopa betrug gemäß der ICH-Richtlinie Q2(R1) 0,04 % in Bezug auf den Gehalt von Levopdopa. Im letzten Abschnitt wurde an einem internationalen Ringversuch zur Enantiomerenreinheit von Timololmaleat mittels wasserfreier CE-Methode186 (NACE) teilgenommen. Die Durchführung erfolgt mit der Testung einer Systemeignung sowie mit der Bestimmung des Gehalts an R-Timolol in vier S-Timolol-Proben. Die Beurteilung der Präzision sowie die Ringversuchstudie erfolgt durch die Ermittlung der statistischen Varianzen zwischen verschiedenen Laboratorien, Messtagen und Bestimmungen
N2  - The purity of drugs and their preparations is one important aspect for the quality assessment. Aim of the present work was the development and validation of chromatographic and electrophoretic methods for impurity testing of drugs and their formulations. This thesis is divided in two main chapters. First, validated HPLC and CE methods for the impurity profiling of atropine sulfate were developed. Second, chiral separations and determination of enantiomeric impurity for various examples of chiral drugs by means of cyclodextrin-modified capillary electrophoresis are described. The current test for related substances of atropine sulphate in European Pharmacopoeia is using ion pair chromatography. This IPC method especially in combination with gradient elution tends to be time-consuming due to long equilibration periods and it is often not very robust. In order to separate atropine sulphate from the major degradation products (A, C and H) and other related alkaloids of natural origin (B, D, E, F and G) in short analysis time, a hydrophilic embedded RP 18 column was used. The mobile phase contained acetonitrile and phosphate buffer (pH 2.5). For a sufficient retentions of the positively charged basic components as well as for a completely baseline separation of all impurities, a gradient was applied. The method was validated with respect to a quantitative determination of all related substances of atropine sulfate by using the external standard tropic acid. This method was very robust and able to guarantee a precise and accurate determination of all impurities content. This HPLC method has been successfully applied, according to the Guideline Q1A(R2) of the International Conference on Harmonization (ICH) for the long stability testing of the pharmaceutical products ”Atropine sulfate-Eye drops 0.5 and 2.0 %”. The loss of active substance as well as the level of degradation and related substances has been determined and the margin of analytical error characterized. Stability studies of atropine sulfate eye drops have been evaluated under three different climatic zones 1-3, namely refrigerator, normal conditions and accelerated conditions. The data of long stability have shown that the loss of active substance atropine sulfate depended on the storage conditions. The loss of atropine sulfate was found to be 0.7 and 1.05 % per year for the climatic zone 1 and 2, respectively. No significant influences of these values were observed for different dosages of eye drops 0.5 and 2.0 %. The total limits of impurities for both storage conditions 1 and 2 were found to be 0.45 and 0.90 %, respectively, and thus were significant lower than the 1.5 % of the nominal limit according to the European Pharmacopoeia. An additional CE method for impurity profiling of atropine sulphate based on microemulsion electrokinetic chromatography (MEEKC) was developed and validated. This technique makes it possible to separate atropine sulfate, its degradation products and related substances. The optimized oil-in-water microemulsion background electrolyte consists of 0.8 % octan as oil phase, 6.6 % butanol as co-surfactant, 2.0 % isopropanol as organic modifier, 4.45 % sodium dodecyl sulfate as surfactant and 86.15 % sodium tetraborate buffer (10 mM, pH 9.0) as aqueous phase. In order to shorten analysis time a voltage gradient was applied and the UV-detection is performed at 195 nm. Under these electrophoretic conditions a successful separation of atropine and all impurities was achieved (Fig..6-2). The MEEKC method, which was employed to quantitative determine the related substances of atropine sulphate by using an external standard of tropic acid, was validated according to the ICH guidelines Q2(R1). The comparison to the HPLC method revealed the newly established MEEKC method to be better than with HPLC with respect to peak forms and resolution values of peaks E, D and F. The precision and the relative standard deviations obtained with HPLC method were less than with MEEKC method. The second part of the thesis describes analytical CE methods dealing with the enantioseparations of many chiral substances by using cyclodextrins (CDs) and their derivatives as chiral selectors. CD-modified microemulsion electrokinetic chromatography (CD-MEEKC) was applied to chiral separation of tropa alkaloids, namely atropine, scopolamine, ipratropium und homatropine. The standard O/W microemulsion BGE composed of 0.8 % octan, 6.6 % butanol, 2.0 % sodium dodecyl sulphate and 90.6 % sodium tetraborate buffer (10 mM, pH 9.0). Optimized enantioseparations with high resolution and short migration times of all tropa alkaloids were achieved by utilizing either heptakis(2,3-di-O-methyl-6-sulfo)-ß-CD (HDMS-ß-CD) or sulphated ß-CD (Sulf-ß-CD) as chiral selector in a concentration of 5.0 mM. The CD-MEEKC method was superior to the CD-modified CE method with respect to the enantioseparation of scopolamine. Aziridine derivatives (1-5) are attracting pharmacological interest as irreversible protease inhibitors. The diastereomeric purity of the potential protease inhibitors should be confirmed prior to the biological assay. The aim was to develop CD-modified CE methods for separation of the enantio- and diastereomers of aziridine derivatives. Robust baseline separations were obtained using Sulf-ß-CD in aqueous phosphate buffer or HDAS-ß-CD in nonaqueous acidic methanolic BGE. The aqueous CE method intended as a diastereomeric impurity determination of racemic cis-aziridine was validated according to the ICH guideline Q2(R1). The monograph of levodopa was recently revised in order to replace a poor optical rotation test with a better chiral HPLC method. Using an achiral RP-18 column the enantioseparation can be achieved using a mobile phase composed of copper acetate and N,N-dimethyl-L-phenyalanine in a water-methanol mixture. The method is able to limit the D-dopa to less than 0.5 % only and the peak shape of the uncertain major peak is rather poor which makes determination of the enantiomeric impurity difficult. A CD-modified CE method of Hoogmartens et al.182 was optimized and validated to evaluate the enantiomeric impurity of levodopa. Using an uncoated fused-silica capillary and a BGE composed of 10 mM Sulf-ß-CD in 20 mM phosphate buffer pH 2.5 in a reversed polarity mode the resolution between both enantiomers D,L-dopa was higher than 6. The limit of quantification of the D-dopa according to the ICH guideline Q2(R1) was found to be 0.04 % corresponding to the major peak (L-dopa). The last chapter describes the participation in one international interlaboratory trial for the determination of enantiomeric impurity of S-timolol maleate using a nonaqueous CE method (NACE).186 The method performance was examined using a suitability test; subsequently the precision was evaluated by quantification of variances in the determination of R-timolol at four different impurity levels in S-timolol maleate samples. Different variances, between laboratories, days and replicates, were calculated for the judgment of the interlaboratory study.
KW  - Reinheit <Motiv>
KW  - Reinheitsprüfung
KW  - Chirale Trennung
KW  - Atropin
KW  - Levodopa
KW  - Timolol
KW  - impurity test
KW  - chiral separation
KW  - atropine
KW  - levodopa
KW  - timololmaleate
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-25584
ER  -