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Bitte verwenden Sie diesen Link, wenn Sie dieses Dokument zitieren oder verlinken wollen: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-001557-2

Massebilanzdefizite

  • Kapitel 1 beschreibt Untersuchungen zu der Fragestellung, ob Matrixalterung eine Ursache für Massebilanzdefizite sein kann. Diese Vermutung blieb bislang in der Literatur unberücksichtigt und wurde nun anhand einer breit angelegten Studie überprüft. Verschiedene Fertigarzneimittel und für die Studie entwickelte Formulierungen mit PCA und E2 wurden in Klimakammern und Trockenschränken gelagert, um unterschiedliche Alterungszustände der Formulierungsmatrices zu simulieren. In definierten Zeitabständen wurden Proben hinsichtlich der PCA- und E2-Wiederfindung analysiert. Ausgewählt wurden Formulierungen mit geringen Konzentrationen der Modellsubstanzen, da dies als worst-case angesehen wurde und auch die Anforderungen für die Aufklärung von Massebilanzdefiziten bei sehr gering dosierten Arzneimitteln stetig steigen. Im vorliegenden Fall konnte bei 67 % aller untersuchten Proben eine signifikante Änderung der Wiederfindung und somit eine potentielle Ursache für Massebilanzdefizite festgestellt werden. Tritt in der Praxis ein Massebilanzdefizit auf, das mithilfe der etablierten Lösungsansätze nicht aufzuklären ist, so ist die Überprüfung der Wiederfindung der betreffenden Substanz aus der gealterten Matrixstruktur sinnvoll und kann unter Umständen eine Optimierung und ggf. Revalidierung der analytischen Methode erforderlich machen. Ausgangsgedanke für Kapitel 2 war die Tatsache, dass die chromatographische Trennung eines Arzneistoffes und aller seiner Abbauprodukte für die Aufstellung einer lückenlosen Massebilanz entscheidend ist. Die E2-Abbauprodukte delta6- und delta9,11-E2 konnten bislang im Rahmen von Stabilitätsstudien mit E2-Formulierungen nicht separat quantifiziert werden. Zum Teil wird in der Literatur delta6-E2 als Abbauprodukt, delta9,11-E2 jedoch mit dem Verweis auf sehr ähnliche Retentionszeiten lediglich als Syntheseverunreinigung angesehen, was im Gegensatz zu praktischen Erfahrungen und Untersuchungen von Vertretern der pharmazeutischen Industrie steht. Das Kapitel 2 beschreibt die Entwicklung einer chromatographischen Trennmethode für E2 und die Abbauprodukte 6alpha-E2, 6beta-E2, 6-Keto-E2, delta6-E2, beta-Equilenol und delta9,11-E2. Die Trennung aller Komponenten wurde mittels einer Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC) unter der Verwendung einer pentafluorphenylierten Kieselgelphase realisiert. Praktische Anwendung konnte anhand des Marktproduktes Vagifem® gezeigt werden, für welches aufgrund der niedrigen Arzneistoffkonzentration und sehr komplexen Tablettenmatrix zunächst die Entwicklung einer geeigneten Probenvorbereitung durchgeführt wurde. Abschließend wurde die Methode hinsichtlich Selektivität, Sensitivität, Linearität, Präzision und Richtigkeit validiert. Kapitel 3 nimmt Bezug auf die Arzneimittelsicherheit von Fertigarzneimitteln unter analytischen Gesichtspunkten. Die Identität und der Verbleib eines Arzneistoffes und aller seiner Abbauprodukte sind bei der Lagerung von Arzneimitteln nicht nur unter dem Aspekt der Massebilanz von Bedeutung. Entstehen während der Lagerung genotoxische Abbauprodukte, müssen diese in engen Grenzen überwacht werden. Diese Aspekte wurden anhand des Fertigarzneimittels Paludrine® (Arzneistoff Proguanil) verdeutlicht. Zunächst wurde der Übergang des genotoxischen Abbauproduktes PCA in die Gasphase während der Lagerung bei erhöhten Temperaturen überprüft. Simultan wurde der Anstieg von PCA sowie der Proguanilgehalt in den Tabletten bestimmt, um Rückschlüsse auf die Massebilanz zu erhalten. Es konnte gezeigt werden, dass PCA unter den gewählten Bedingungen in der Gasphase über den Tabletten nachweisbar war. Der entsprechende Gehalt war jedoch in Relation zum PCA-Gehalt und Proguanilgehalt in den Tabletten vernachlässigbar gering. Ein Einfluss auf die Massebilanz konnte folglich ausgeschlossen werden. Für eine Massebilanz entscheidend sind weiterhin Kenntnisse über alle Abbauprodukte. Im Fall von Proguanil lieferte die Literatur Hinweise auf bislang unidentifizierte Abbauprodukte, für welche Strukturvorschläge erarbeitet wurden. Im Hinblick auf die Genotoxizität des Hauptabbauproduktes PCA, wurden auch für die neu vorgeschlagenen Strukturen erste toxikologische Bewertungen mittels DEREK, MCASE und Vitic erstellt. Abschließend wurde die Anwesenheit von allen Abbauprodukten in künstlich gealterten Tabletten überprüft.
  • Chapter 1: An important quality feature of stability testing of drug products is mass balance. Besides several known or anticipated causes for mass imbalances, a further potential cause that has not yet been systematically assessed might be incomplete recovery due to the influence of matrix aging. The genotoxic degradation product 4-chloroaniline (PCA) and the unstable drug substance estradiol (E2) that is known to be difficult to extract from matrices in low-dose solid formulations were chosen as examples. A marketed product containing E2 as well as two marketed products that potentially contain PCA were investigated together with experimental formulations containing E2 or PCA that were produced for this study. To accelerate drug product matrix aging, samples were stored at different conditions for defined storage periods. PCA and E2 recovery was determined at all sampling time points, respectively. In comparison to unstressed samples, significant changes in recovery were observed in 67 % of the formulations investigated. Consequently, the outlined procedure can be regarded as a promising approach to reveal potential reasons for mass imbalance. Chapter 2: For the analytical characterization of any pharmaceutical formulation the complete separation and accurate quantitation of the drug substance and all its degradation products is a prerequisite to achieve mass balance and to provide full understanding of the stability behaviour. For estradiol (E2) the separation of the degradation products delta6- and delta9,11-E2 is especially challenging due to their structural similarity. There is no method described in literature yet which adequately addresses this problem. The present study describes a HPLC method for the separation and quantitation of E2 and its degradation products 6alpha-hydroxy-E2, 6beta-hydroxy-E2, 6-keto-E2, delta9,11-E2, beta-equilenol and delta6-E2. The method employs a KinetexTM PFP analytical column, using methanol and deionized water as mobile phases. Different UV- and fluorescence detection modes were used for maximal sensitivity and specificity. The applicability and capability of the method was demonstrated for Vagifem® tablets. Finally, the method was validated with respect to selectivity, sensitivity, linearity, precision and accuracy. Chapter 3: In case of genotoxic impurities in drug products knowledge about the origin and the fate of these components is of particular importance. In the present study commercially available proguanil tablets (Paludrine®) were investigated with respect to the formation of the main degradation product 4-chloroaniline (PCA), which is known to be genotoxic. High performance liquid chromatography coupled with fluorescence detection (HPLC-FLD) and gas chromatography coupled with flame ionization detection (GC-FID) systems were used for these investigations. Additionally, proposals for the structure of further proguanil degradation products were developed based on results obtained by mass spectroscopy (HPLC-MS). Database analysis using DEREK, MCASE and Vitic were performed to get a first toxicological evaluation of the proposed chemical structures. Finally, the absence of the new established structures in stored proguanil tablets was verified.

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Metadaten
Author: Katharina Schulz
URN:urn:nbn:de:gbv:9-001557-2
Title Additional (English):Mass imbalances
Advisor:Prof. Dr. Werner Weitschies
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2013/08/02
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät (bis 31.05.2018)
Date of final exam:2013/07/04
Release Date:2013/08/02
GND Keyword:Analytik, Chromatographie
Faculties:Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Pharmazie
DDC class:500 Naturwissenschaften und Mathematik / 540 Chemie