1

Universiteit Utrecht

Faculteit Farmacie

Farmaceutische Analyse

Analyse van zetpillen

Literatuur

In het navolgende overzicht wordt de analyse van zetpillen behandeld. De voorbeelden die in dit overzicht genoemd worden zijn ontleend aan de British Pharmacopoeia 2001 (BP2001), aan de 24e uitgave van de United States Pharmacopeia (USP24) en aan de binnen de FFW (Faculteit Farmaceutische Wetenschappen te Utrecht) beschikbare voorschriften van het Laboratorium van Nederlandse Apothekers (LNA).

Gangbare hulpstoffen

Adeps solidus is een mengsel van triglyceriden met voornamelijk laurine-, myristine-, palmitine- en stearinezuur. Daarnaast bevat het, afhankelijk van het gebruikte type meer of minder diglyceriden en monoglyceriden.
De heden ten dage weinig meer gebruikte oleum cacao is een mengsel van triglyceriden van voornamelijk palmitine-, olie- en stearinezuur.
Triglycerida saturata media bevatten voornamelijk de vetzuren capron-, capryl- en caprinezuur.
Men kan op eenvoudige wijze een inzicht in de vetzuursamenstelling van de aanwezige esters krijgen door een hoeveelheid ervan te onderwerpen aan methanolyse in een methanolische kaliumhydroxideoplossing, de verkregen methylesters met heptaan te extraheren en deze vervolgens gaschromatografisch te onderzoeken (voorschrift Pharmacopoeia Europea 2002).
De diglyceriden en monoglyceriden in adeps solidus kunnen met behulp van dunnelaagchromatografie aangetoond worden. De traditionele vettenplaat (petroleumether / ether 90:10) of het voorschrift uit de desbetreffende monografie van de Europese Farmacopee (HARD FAT 1997: 0462) met 1,2-dichloorethaan / ether 90:10 zijn hiervoor geschikt. De hoeveelheid diglyceriden en monoglyceriden kan aan de hand van de hydroxylwaarde worden bepaald (Ph. Eur. 2.5.3, Method A).

Monstername

Voor het maken van een mengmonster bij een gehaltebepaling in zetpillen worden in de literatuur verschillende methoden beschreven.
  1. Fijn maken en mengen van een aantal zetpillen.
  2. Smelten en mengen van een aantal zetpillen.
Bij het fijnmaken van de zetpillen en het daaropvolgende mengen van de verkregen massa in een mortier is het vaak moeilijk om een goed homogeen mengsel te krijgen omdat de massa bij het mengen de neiging heeft klonten te vormen. Om deze reden laat men soms de zetpillen vooraf door bevriezen brosser worden. Deze methode wordt toegepast bij: Het maken van een mengmonster door een aantal zetpillen te smelten en de verkregen massa te mengen en te laten bekoelen is (in ongeoefende handen) tamelijk riskant omdat hierbij gemakkelijk hetzelfde probleem als bij de bereiding van zetpillen optreedt, namelijk het 'uitzakken' van het werkzaam bestanddeel in de gesmolten matrix. Voorbeelden van deze methode zijn te vinden in de monografieën van de volgende preparaten:

De toepassing van deze techniek bij acetylsalicylzuurzetpillen, die berucht zijn vanwege het uitzakken van het acetylsalicylzuur tijdens de bereiding, lijkt bepaald een riskante keuze (commentaar van de auteur).
Het gebruiken van een brokstuk van een zetpil is bij het uitvoeren van een kwantitatieve bepaling niet toegestaan. Bij de bereiding van zetpillen kan het werkzame bestanddeel ook na het uitgieten van de zetpil nog enigszins in de warme massa uitzakken. Hierdoor bevat dan het bovenste deel van de zetpil minder werkzaam bestanddeel dan het onderste deel.
Bij vette matrices kan men een indruk van de verdeling van de werkzame stof over de matrix krijgen door een zetpil in een petrischaaltje met petroleumether te leggen. Hierbij lost de matrix op en kan men het onopgeloste werkzame bestanddeel direct waarnemen. Maar ook wanneer de verdeling bij dit onderzoek op het oog gelijkmatig lijkt mag men hieruit niet afleiden dat de verdeling van de werkzame stof over de matrix zo gelijkmatig is, dat het verrichten van een kwantitieve bepaling op een brokstuk van de zetpil verantwoord is.
Uit het bovenstaande volgt, dat er goede argumenten zijn om geen mengmonster te maken, maar om de gehele zetpillen afzonderlijk te analyseren en het gemiddeld gehalte te berekenen de middelen van het gehalte van de afzonderlijke zetpillen.

Analyse van zetpillen gemaakt met een vette zetpilbasis

Voorzuiveringen bij de analyse van zetpillen

Bij analyse van zetpillen met een vette matrix kunnen afhankelijk van de aard en de hoeveelheid van de te bepalen stoffen en de daarbij toe te passen analysemethoden de volgende typen van voorbewerkingen worden toegepast:
  1. Droge extractie.
  2. Tweefasische extractie
  3. Uitsmelten
  4. Oplossen, gevolgd door precipiteren
In een aantal gevallen kan de voorzuivering overgeslagen worden en worden de zetpillen in hun geheel opgelost en wordt de verkregen oplossing direct gebruikt voor extinctiemetingen of voor titrimetrische- of HPLC-bepalingen.

Droge extractie
Onder droge extractie wordt een extractie verstaan waarbij er sprake is van één vloeibare fase, en waarbij de scheiding berust op verschillen in oplosbaarheid van de te isoleren stof en de begeleidendes stoffen in die fase. Voor droge extractie van zetpillen met een vette matrix worden meestal alkanen als petroleumether, hexaan, heptaan of isooctaan gebruikt. (Petroleumether 40/60 is een mengsel dat voornamelijk bestaat uit van isomeren van pentaan en hexaan).
Bij de practica binnen de FFW wordt om reden van prijs en vanwege de vluchtigheid meestal de voorkeur gegeven aan petroleumether 40/60. Dergelijke alkanen zijn voldoend goede oplosmiddelen voor de vette matrix, terwijl de oplosbaarheid van de meeste werkzame stoffen in dergelijke alkanen gering is. Eventueel verlies van werkzame stoffen door oplossen in de alkanen kan eenvoudig gecontroleerd worden door hiervan na de extractie het spectrum te meten.
Bij lage doseringen aan werkzame stoffen kan droge extractie gemakkelijk tot procentueel grote verliezen leiden. Voor kwantitatieve bepalingen verdient tweefasische extractie dan de voorkeur.
De verkregen residuen kunnen gebruikt worden voor bepalen van (meng)smeltpunten, het opnemen van IR-spectra, het uitvoeren van kleurreacties, dunnelaagchromatografisch- of hogedrukvloeistofchromatografisch onderzoek of titraties:

Tweefasische extractie
Voor tweefasische extractie wordt meestal een alkanenmengsel in combinatie met een mengsel van water met een modifier gebruikt. De klassieke combinatie is petroleumether 40/60 met 70% v/v ethanol. De gedachtengang achter deze combinaties is dat de vette matrix naar de apolaire fase gaat en de te bepalen stof naar de polaire fase. Dit betekent, dat bij polaire werkzame stoffen met weinig modifier volstaan kan worden, terwijl voor sterk hydrofobe werkzame stoffen een hoge modifierconcentratie nodig is. Voorbeelden van deze methode zijn: Bij basische stoffen kan de isolatie uit de vette matrix nog verbeterd worden door aan het water-modifiermengsel zuur toe te voegen. Men maakt dan gebruik van het feit, dat de geladen geprotoneerde basen een veel lagere verdelingscoëfficiënt hebben dan de ongeprotoneerde vorm. Voorbeelden hiervan zijn: In theorie zou men de extractie van zure stoffen kunnen bevorderen door de polaire fase alkalisch te maken. Omdat de matrix uit gemakkelijk verzeepbare triglyceriden bestaat is deze methode echter niet aan te bevelen.
In sommige "klassieke" voorschriften wordt de tweefasische extractie uitgevoerd door een oplossing van de zetpillen te chromatograferen over een kiezelgoerkolom. Een dergelijke methode wordt in de USP24 voorgeschreven bij het onderzoek op vrij salicylzuur en de gehaltebepaling van Aspirin Suppositories. De hier toegepaste methode is echter nogal bewerkelijk en dit analytische probleem kan eenvoudiger met HPLC opgelost worden (opvatting van de auteur).

Voorzuivering door uitsmelten
In feite vormen het gesmolten vet en het polaire oplosmiddel, waarmee uitgesmolten wordt, (bij voorbeeld methanol) bij deze methode een tweefasisch systeem, waarvan de apolaire fase na stollen afgefiltreerd wordt. Door het gebruik van pure methanol wordt het hydrofobe effect minimaal gehouden, waardoor ook betrekkelijk lipofiele stoffen volledig uit de matrix geïsoleerd kunnen worden. Bij voldoend polaire stoffen volstaat echter uitsmelten met water. Na bekoelen wordt de heldere vloeistof afgeschonken of het gestolde vet afgefiltreerd of afgecentrifugeerd. Voorbeelden hiervan zijn te vinden in de monografieën:

Binnen het analytisch onderwijs van de FFW wordt door sommigen bij de voorzuivering door uitsmelten het toevoegen van vaste paraffine gepropageerd. Hierdoor wordt bereikt, dat de vetfase gemakkelijker stolt. Op het eerste gezicht zou men verwachten dat het vergroten van het volumen van de vetfase een ongunstige invloed heeft op de extractie opbrengst. Men moet hierbij echter wel bedenken, dat de oplosbaarheid van werkzame stoffen in paraffine lager is dan in olie. In de geraadpleegde literatuur wordt deze methode overigens nergens vermeld.
Het LNA laat zetpillen met zinkoxide en zetpillen met bismuthsubgallaat en zinkoxide smelten met zuur. Na affiltreren van het nog gesmolten vet door een nat papieren filter worden de metalen met edetaat getitreerd: Voorzuivering door oplossen en vervolgens prepcipiteren
Deze methode wordt in de USP24 toegepast bij Progesterone Vaginal Suppositories met een gehalte beneden de 100 mg. De ovula worden onder verwarmen opgelost in n-propanol. Na ultrasone behandeling wordt de verkregen oplossing verdund met 70% alcohol. De aldus verkregen verdunning wordt vervolgens na een tweede ultrasone behandeling gecentrifugeerd en gefiltreerd. Bij ovula met een hoger progesterongehalte wordt volstaan met oplossen in n-propanol.
Analyse zonder voorafgaande voorzuivering door middel van spectrometrische of chromatografische technieken
Bij deze technieken moeten de te meten oplossingen homogeen en helder zijn. De meeste zetpillen lossen helder op in een mengsel van gelijke volumina ethanol en chloroform, in n-propanol, of in andere daarvoor geschikte mengsels van oplosmiddelen. De verkregen oplossingen kunnen vervolgens met daarvoor geschikte technieken als UV-spectrometrie, HPLC of op klassieke wijze met kiezelgoer kolommen verder onderzocht worden.

Extinctiemeting
Indien men van dergelijke oplossingen de extinctie meet verdient het aanbeveling hierbij zorgvuldig het spectrum van de monsteroplossing met het spectrum van de referentieoplossing (met zo nauwkeurig mogelijk dezelfde concentratie) te vergelijken (bij voorkeur door de beide spectra gezamenlijk af te drukken). Op deze wijze kan worden vastgesteld of de beide spectra in het voor de meting te gebruiken gebied voldoende overeenstemmen.
Indien de spectra in het meetgebied duidelijk verschillen vertonen is een dergelijke gehaltebepaling niet verantwoord. Het toevoegen van adeps solidus aan de referentieoplossing of aan de blanco is over het algemeen niet zinvol. Storende UV-absorpties worden door verontreinigingen in de matrix veroorzaakt. Voor dergelijke verontreinigingen kan men alleen dan corrigeren, wanneer men over precies dezelfde charge adeps solidus beschikt die voor de bereiding van de zetpillen gebruikt is. In de BP wordt deze techniek toegepast bij de analyse van chloorpromazinezetpillen:

Het LNA laat een bij een groot aantal voorschriften de extinctie meten na oplossen in dichloorethaan R-alcohol R-ijsazijn R (5+5+1): Om het effect van absorptie door verontreinigingen te elimineren laat het LNA bij cyclizine en morfinezetpillen het gehalte bepalen door middel van tweede afgeleide-spectra. Fluorescentiemeting:
Het LNA laat het gehalte van ergotamine-coffeinezetpillen fluorimetrisch bepalen na oplossen in een mengsel van gelijke delen chloroform en een 1% alcoholische oplosing van wijnsteenzuur. [Boer Y, Cox HLM, Pijnenburg JMA. Ergotamine suppositories. Ph Weekbl 1981;116:1090-8.] HPLC:
De bovengenoemde oplossingen kunnen ook met HPLC op reversed phase kolommen geanalyseerd worden. Hierbij moet men er echter rekening mee houden, dat een dergelijke combinatie van oplosmiddelen sterk afwijkt van het gebruikte loopmiddel en dientengevolge het chromatografisch proces sterk verstoort. Dit leidt tot vervormingen van de pieken en afwijkingen in de retentietijden. Het is daarom absoluut noodzakelijk om het geïnjecteerde volumen zo klein mogelijk te houden, zodat de verstoring door het geïnjecteerde monster zo snel mogelijk door de verdunning binnen de kolom teniet gedaan wordt. De berekening van het gehalte dient bij dergelijke bepalingen aan de hand van het piekoppervlak en niet aan de hand van de piekhoogte te geschieden omdat door de vervorming van de pieken de piekhoogte sterker variëert dan het oppervlak.
Omdat de geïnjecteerde matrix op reversed phase kolommen zeer veel retentie vertoont is het van belang de hoeveelheid hiervan zo veel mogelijk te beperken door te werken met kleine injectievolumina en sterker verdunde monsteroplossingen. Bij Progesterone Vaginal Suppositories met een gehalte boven de 100 mg worden de ovula opgelost in n-propanol, na verdunnen met de hierbij voorgeschreven ultrasone behandelingen, centrifugeren en filtreren direct met HPLC op een reversed phase C18-kolom geanalyseerd. Kennelijk vervalt door de extra verdunningsstap de noodzaak om het vet door een toevoeging van 70% ethanol te precipiteren zoals bij ovula met een gehalte onder de 100 mg wél voorgeschreven is. Voorbeelden van HPLC-analyses zonder voorafgaande voorzuiveringen zijn:

DLC:
Het LNA voert bij vrijwel alle in het FNA beschreven zetpillen een dunnelaagchromatografisch onderzoek uit na oplossen van de zetpillen in een mengsel van gelijke volumina 1,2-dichloorethaan en ethanol.
Titrimetrische bepalingen zonder voorafgaande voorzuiveringen
Bij titraties is homogeniteit en helderheid van de titreren oplossing niet noodzakelijk, mits dat het vaststellen van het eindpunt niet in de weg staat.
Titraties met perchloorzuur in watervrij azijnzuur
Vrije basen kunnen na oplossen van de zetpil in watervrij azijnzuur direct met perchloorzuur getitreerd worden. Voorbeelden hiervan zijn: Het LNA gebruikt voor dergelijke titraties een mengsel van gelijke volumina chloroform en watervrij azijnzuur. Het schrijft bij het gebruik 0,01 M perchloorzuur een correctie voor het verbruik van titervloeistof door door adeps solidus voor. Deze correctie zou ongeveer 0,30 ml perchloorzuur per 2 gram adeps solidus bedragen: Voor hydrochloriden schrijft het LNA een titratie met perchloorzuur na toevoegen van kwikacetaat voor. Dergelijke titraties dienen echter slechts bij hoge uitzondering toegepast te worden om verspreiding van kwikzouten in het milieu te voorkomen: Titraties met natronloog
Het LNA titreert suppositoria met acetylsalicylzuur of valproinezuur door deze te smelten met methanol en het mengsel te titreren met natronloog voordat het vet door afkoelen vast geworden is: Titraties met docusaat na oplossen in chloroform/water
Lipofiele basen kunnen in zetpillen na oplossen in chloroform en water/azijnzuur met behulp van een amfimetrische titratie met docusaat (DOSS) bepaald worden: Indien de zetpillen lecitine bevatten laat het LNA deze vooraf verwijderen door een droge extractie met petroleumether. [Tijssen TAG, Smeets OSNM, Kroon CAL. Eenvoudige analysemethode voor codeïnefosfaat in paracodzetpillen met lecithine. Ph Weekbl 1994;129:120. ]
Titraties met cerium(IV) na dispergeren in water
Een voorbeeld hiervan is het koken van paracetamolzetpillen met zuur en water. Het 4-aminofenol dat hierbij door hydrolyse ontstaat is zo polair dat het kwantitatief in de waterlaag over gaat, waarin het vervolgens cerimetrisch bepaald kan worden.
Titraties met EDTA
Het LNA laat zetpillen met zinkoxide in een petroleumether/zoutzuursysteem complexometrische titreren:

Analyse van suppositoria in macrogolbases
Omdat de macrogolbasis polair is kunnen zetpillen met deze matrix direct in alcohol of water opgelost worden en kan de verkregen oplossing direct met HPLC geanalyseerd worden. Voorbeelden hiervan zijn: De USP24 past bij de analyse van Indometacin Suppositories een ether / water extractie toe om de indometacine van de matrix te scheiden. Na verdunnen van het etherextract met een oplossing van 0,5% ijsazijn in methanol wordt de extinctie van de verkregen oplossing gemeten.
Voor de identiteitsbepaling van indometacine in suppositoria past de BP2001 een "droge" extractie met heet water toe: Het LNA laat het gehalte aan chloralhydraat in suppositoria bepalen door hydrolyse met een overmaat natronloog gevolgd door een terugtitratie met zoutzuur:

Analyse van glycerinezetpillen

Na oplossen in water kan het glycerinegehalte van de zetpil bepaald worden met een van de varianten van de perjodaattitratie:

Documentatieoverzicht

Farmaceutische Analyse 5e-jaar |

28 oktober 2002
O.A.G.J. van der Houwen