eng
Выпуск #5/2021
А. В. Пучков
Количественный фазовый анализ полиморфных примесей в лекарственной субстанции на настольном рентгеновском дифрактометре
Количественный фазовый анализ полиморфных примесей в лекарственной субстанции на настольном рентгеновском дифрактометре
Просмотры: 1343
DOI: 10.22184/2227-572X.2021.11.5.358.360
Рентгеноструктурный анализ – мощный и широко распространенный метод исследований в различных областях. В фармацевтике он применяется как для исследований, так и при контроле качества. Одно из направлений – определение качественного и количественного фазового состава лекарственных субстанций. Полиморфные формы и гидраты различаются по растворимости и абсорбции, поэтому важно контролировать и оценивать их содержание в процессе разработки и производства лекарств.
Рентгеноструктурный анализ – мощный и широко распространенный метод исследований в различных областях. В фармацевтике он применяется как для исследований, так и при контроле качества. Одно из направлений – определение качественного и количественного фазового состава лекарственных субстанций. Полиморфные формы и гидраты различаются по растворимости и абсорбции, поэтому важно контролировать и оценивать их содержание в процессе разработки и производства лекарств.
Количественный фазовый анализ полиморфных примесей в лекарственной субстанции на настольном рентгеновском дифрактометре
Рентгеноструктурный анализ – мощный и широко распространенный метод исследований в различных областях, например в кристаллографии, химии, материаловедении и др. В фармацевтике он применяется как для исследований, так и при контроле качества. Одно из направлений – определение качественного и количественного фазового состава лекарственных субстанций. Полиморфные формы и гидраты различаются по растворимости и абсорбции, поэтому важно контролировать и оценивать их содержание в процессе разработки и производства лекарств.
В качестве анализируемого образца здесь был выбран гипогликемический препарат толбутамид. На рис. 1 показана дифрактограмма образца Lot А и штрих-диаграммы чистых эталонных форм I, II и III толбутамида. Видно, что дифрактограмма образца Lot A соответствует только форме I. В то же время дифрактограмма образца Lot B (рис. 2) представляет собой суперпозицию форм I и II.
Для проведения количественного анализа были приготовлены смеси форм I и II с концентрациями формы II: 0,2; 0,4; 0,7 и 1,0 вес.%, соответственно. По этим смесям был построен калибровочный график, с помощью которого определено содержание формы II в образце Lot B в количестве 0,48 вес.%.
Исследования проводили на настольном рентгеновском дифрактометре MiniFlex 600, производства Rigaku Corporation (Япония) (рис. 3), оснащенном высокоскоростным полупроводниковым детектором D / teX Ultra. Показано, что такой прибор обеспечивает высокое качество данных, позволяет за считанные минуты идентифицировать полиморфные формы лекарственных субстанций и определять следовые концентрации примесей на уровне 1,0 вес.% и менее.
Первый в истории коммерческий настольный дифрактометр MiniFlex был выпущен компанией Rigaku в 1973 году, сегодня она выпускает шестое поколение приборов с усовершенствованными характеристиками. При проведении качественного анализа прибор способен идентифицировать вещества (химические соединения или фазы) путем сравнения экспериментальных результатов дифрактометрии с базой данных известных фаз, либо эталонами чистых веществ. Количественный анализ служит для идентификации состава с целью определения относительного содержания кристаллических составляющих смеси. Рабочие значения напряжения и тока рентгеновской трубки дифрактометра: 40 кВ / 15 мА (600 Вт). Благодаря компактности и небольшому весу прибор устанавливается на обычном лабораторном столе, его размещение в лаборатории не требует специальной подготовки. Полупроводниковый линейный детектор D / teX Ultra обеспечивает высокоскоростной сбор данных с низким уровнем шума и высокой чувствительностью.
Автоматические щели с варьируемой шириной обеспечивают корректную регистрацию интенсивности на малых углах дифракции (от 2°, 2θ). Антирассеивающий тракт устраняет паразитное рассеянное излучение, не имеет слепой зоны во всем диапазоне углов, гарантирует лучшее соотношение сигнал / фон на малых углах без потери интенсивности полезного сигнала.
Для обработки данных порошковой дифрактометрии используется современное программное обеспечение SmartLab Studio II Rigaku. Этот полнофункциональный программный пакет, доступный также на русском языке, удовлетворяет самым строгим требованиям, благодаря модульной архитектуре, широким возможностям и продвинутому графическому пользовательскому интерфейсу. Пакет SmartLab Studio II предоставляет разнообразные инструменты для проведения различных видов анализа, например автоматического качественного и количественного фазового анализа, в том числе в режиме реального времени (во время записи дифрактограммы), определения доли аморфной составляющей, размера кристаллитов, уточнения параметров решетки, уточнения структуры методом Ритвельда и прямых производных, расшифровки кристаллической структуры ab initio и т. д.
Специально для фармацевтической отрасли дифрактометр MiniFlex 600 сопровождается протоколами для IQ / OQ-валидации, а программное обеспечение SmartLab Studio II с пакетом «Контрольный журнал и система электронной записи / электронной подписи (ER / ES)» отвечает разделу 21 CFR Часть 11.
Подготовил А. В. Пучков
по материалам: http://www.rigaku.com / applications.
Рентгеноструктурный анализ – мощный и широко распространенный метод исследований в различных областях, например в кристаллографии, химии, материаловедении и др. В фармацевтике он применяется как для исследований, так и при контроле качества. Одно из направлений – определение качественного и количественного фазового состава лекарственных субстанций. Полиморфные формы и гидраты различаются по растворимости и абсорбции, поэтому важно контролировать и оценивать их содержание в процессе разработки и производства лекарств.
В качестве анализируемого образца здесь был выбран гипогликемический препарат толбутамид. На рис. 1 показана дифрактограмма образца Lot А и штрих-диаграммы чистых эталонных форм I, II и III толбутамида. Видно, что дифрактограмма образца Lot A соответствует только форме I. В то же время дифрактограмма образца Lot B (рис. 2) представляет собой суперпозицию форм I и II.
Для проведения количественного анализа были приготовлены смеси форм I и II с концентрациями формы II: 0,2; 0,4; 0,7 и 1,0 вес.%, соответственно. По этим смесям был построен калибровочный график, с помощью которого определено содержание формы II в образце Lot B в количестве 0,48 вес.%.
Исследования проводили на настольном рентгеновском дифрактометре MiniFlex 600, производства Rigaku Corporation (Япония) (рис. 3), оснащенном высокоскоростным полупроводниковым детектором D / teX Ultra. Показано, что такой прибор обеспечивает высокое качество данных, позволяет за считанные минуты идентифицировать полиморфные формы лекарственных субстанций и определять следовые концентрации примесей на уровне 1,0 вес.% и менее.
Первый в истории коммерческий настольный дифрактометр MiniFlex был выпущен компанией Rigaku в 1973 году, сегодня она выпускает шестое поколение приборов с усовершенствованными характеристиками. При проведении качественного анализа прибор способен идентифицировать вещества (химические соединения или фазы) путем сравнения экспериментальных результатов дифрактометрии с базой данных известных фаз, либо эталонами чистых веществ. Количественный анализ служит для идентификации состава с целью определения относительного содержания кристаллических составляющих смеси. Рабочие значения напряжения и тока рентгеновской трубки дифрактометра: 40 кВ / 15 мА (600 Вт). Благодаря компактности и небольшому весу прибор устанавливается на обычном лабораторном столе, его размещение в лаборатории не требует специальной подготовки. Полупроводниковый линейный детектор D / teX Ultra обеспечивает высокоскоростной сбор данных с низким уровнем шума и высокой чувствительностью.
Автоматические щели с варьируемой шириной обеспечивают корректную регистрацию интенсивности на малых углах дифракции (от 2°, 2θ). Антирассеивающий тракт устраняет паразитное рассеянное излучение, не имеет слепой зоны во всем диапазоне углов, гарантирует лучшее соотношение сигнал / фон на малых углах без потери интенсивности полезного сигнала.
Для обработки данных порошковой дифрактометрии используется современное программное обеспечение SmartLab Studio II Rigaku. Этот полнофункциональный программный пакет, доступный также на русском языке, удовлетворяет самым строгим требованиям, благодаря модульной архитектуре, широким возможностям и продвинутому графическому пользовательскому интерфейсу. Пакет SmartLab Studio II предоставляет разнообразные инструменты для проведения различных видов анализа, например автоматического качественного и количественного фазового анализа, в том числе в режиме реального времени (во время записи дифрактограммы), определения доли аморфной составляющей, размера кристаллитов, уточнения параметров решетки, уточнения структуры методом Ритвельда и прямых производных, расшифровки кристаллической структуры ab initio и т. д.
Специально для фармацевтической отрасли дифрактометр MiniFlex 600 сопровождается протоколами для IQ / OQ-валидации, а программное обеспечение SmartLab Studio II с пакетом «Контрольный журнал и система электронной записи / электронной подписи (ER / ES)» отвечает разделу 21 CFR Часть 11.
Подготовил А. В. Пучков
по материалам: http://www.rigaku.com / applications.
Отзывы читателей
