Universiteit Utrecht Faculteit Farmacie


Farmaceutische Analyse

Uitwerkingen toets Analyse van Bereidingen 24 juni 2002

Aan deze uitwerkingen kunnen geen rechten worden ontleend

Een producent onderzoekt een charge capsules met 1 mg haloperidol in microkristallijne cellulose.
Voor de bepaling van het gemiddeld gehalte maakt hij gebruik van een HPLC-bepaling op een kolom met met octadecylsilylgroepen gemodificeerd silicagel en een loopmiddel bestaande uit methanol-water ( 1: 1 ) waaraan 10 mMol perchloorzuur is toegevoegd.
Voor deze bepaling brengt hij de inhoud van 20 capsules in een maatkolf van 100,0 ml. Als oplosmiddel gebruikt hij 80 ml van een mengsel, dat in samenstelling gelijk is aan het te gebruiken loopmiddel. Na een ultrasone behandeling van 15 min. laat hij de inhoud van de maatkolf bekoelen en brengt deze op volume. Na bezinken van de onopgeloste delen verdunt hij 10,00 ml van de heldere bovenstaande oplossing tot 100,0 ml met het bovengenoemde oplosmiddel. De aldus verkregen oplossing wordt geïnjecteerd in de vloeistofchromatograaf.
Dit volledige onderzoek wordt hierna nog twee maal herhaald. De gevonden gehalten staan vermeld in de onderstaande tabel.

onderzochte serie

gevonden gemiddeld gehalte per capsule (in mg)

1

1,01

2

0,98

3

1,00

Voor het onderzoek naar de gelijkmatigheid van gehalte brengt hij de inhoud van afzonderlijke capsules in maatkolven van 50,0 ml. Na toevoegen van 40 ml methanol toegevoegd wordt het mengsel gedurende 15 min. ultrasoon getrild. Na bekoelen wordt de inhoud van de maatkolven op volume gebracht. Na centrifugeren wordt van de heldere oplossing de extinctie gemeten bij 245 nm
De resultaten staan vermeld in de onderstaande tabel.

capsulenummer

gehalte in mg

1

0,69

2

0,80

3

0,79

4

0,85

5

0,84

6

0,86

7

0,78

8

0,75

9

0,78

10

0,78

Vraag 1.
a. Bereken het gemiddelde van de gemiddeld gehaltebepalingen (Assay) , de standaardafwijking hierin en het 95% betrouwbaarheidsinterval hiervan.

gemiddelde

0,997 mg per capsule

standaarddeviatie

0,015

standaarddeviatie in het gemiddelde

0,0088

krititsche waarde t-tabel bij(2 vrijheidsgraden)

4,3

betrouwbaarheidsinterval

0,959 - 1,035

b. Bereken het gemiddeld gehalte per capsule (averaged content), de standaardafwijking hierin en het 95% betrouwbaarheidsinterval uit de uitkomsten van het onderzoek naar de gelijkmatigheid van gehalte (uniformity of content).

gemiddelde

0.79

standdaarddeviatie

0.051

standaarddeviatie in het gemiddelde

0.017

kritische waarde t-tabel (9 vrijheidsgraden)

2.26

betrouwbaarheidsinderval

0.754 - 0.835

c. Zijn de in vraag 1a en b berekende standaardafwijkingen significant verschillend (95% betrouwbaarheid) ?
Voor de f-test wordt een waarde van 10,9 gevonden. Dit is veel lager dan de kritische waarde 39,39 volgens de tabel.

d. Is de afwijking tussen de in vraag 1a en b berekende gemiddelde gehalten significant (95% betrouwbaarheid)?
De betrouwbaarheidsintervallen overlappen niet. Hieruit volgt dat de gehalten significant van elkaar afwijken.
Men kan dit bewijs ook leveren door een ongepaarde t-toets uit te voeren op de data.

e. Is een significant verschil tussen de uitkomsten van een gemiddeld gehaltebepaling (assay) en de bepaling van de gelijkmatigheid van gehalte (uniformity of content) aanvaardbaar ?
Volgens de Europese Farmacopee wordt bij het onderzoek naar de uniformity of content de spreiding in het gehalte van de capsules beoordeeld ten opzichte van het gemiddelde waarde die bij dit uniformity of content onderzoek gevonden wordt (average content) en niet ten opzichte van de uitkomst van de gemiddeld gehaltebepaling (assay) of zoals volgens de USP ten opzichte van het gedeclareerd gehalte (labeled content). De methode voor het onderzoek naar uniformity of content mag dus systematisch afwijken van het werkelijk gehalte mits het onderzoek een goed beeld van de spreiding in het gehalte geeft.
Voor de beoordeling van de juistheid van het gehalte wordt de gemiddeld gehaltebepaling (Assay) gebruikt. Overigens is een afwijking van ongeveer 20 % tussen de beide methoden bedenkelijk groot. Wanneer bij het onderzoek naar de gelijkmatigheid van gehalte 20% van de te bepalen stof niet meebepaald wordt, moet men zich ernstig afvragen of met een dergelijke methode wel voldoende reproduceerbare waarden verkregen worden.

f. Voldoen deze capsules aan de eisen voor gelijkmatigheid van gehalte (uniformity of content) volgens de Europese Famacopee ?

capsulenummer

gevonden gehalte

afwijking ten opzichte van het gemiddelde

in %

1

0.69

13

2

0.80

-1

3

0.79

0

4

0.85

-7

5

0.84

-6

6

0.86

-9

7

0.78

2

8

0.75

5

9

0.78

2

10

0.78

2

Uit de bovenstaande tabel blijkt, dat de gehalten van alle capsules binnen de grens van 15% vallen. Zij voldoen dus aan de eis van gelijkmatigheid van gehalte.

Vraag 2
a. Geef een verklaring voor het verschil in het gevonden gemiddeld gehalte (assay) en het gemiddelde van de uitkomsten van het onderzoek naar de gelijkmatigheid van gehalte (uniformity of content).

Het ligt voor de hand de oorzaak te zoeken in adsorptie van de haloperidol aan de gebruikte microkristallijne cellulose. Bij de extractie voor de HPLC-bepaling is naast methanol water en zuur toegevoegd. Deze componenten onderdrukken kennelijk de adsorptie van haloperidol aan de cellulose.

b. Welke gemiddelde extinctie wordt er door de producent gevonden bij het onderzoek naar gelijkmatigheid van gehalte ?
De extinctie bedraagt 340 * 0,00079 * 100 / 50 = 0,54.

c. Is het spectrum van haloperidol afhankelijk van de pH van de oplossing ?
De protoneerbare stikstof maakt geen deel uit van de beide chromoforen van het haloperidolmolecule. Het spectrum is dus niet afhankelijk van de pH.

d. Wat is de functie van het perchloorzuur in het loopmiddel voor de HPLC-bepaling
Het perchloorzuur protoneert het haloperidol, dat als ion-paar met perchloraat gechromatografeerd wordt. Tegelijkertijd wordt de dissociatie van de silanolgroepen van het pakkingsmateriaal teruggedrongen waardoor storende ionenwisselingsprocessen onderdrukt worden.

Een apotheker heeft ovula met 25 mg progesteron bereid.

Vraag 3.
a. Geef aan welke clean-up methode u dient toe te passen voorafgaande aan een HPLC-bepaling op met octadecylsilylgroepen gecoat silicagel indien deze ovula met een macrogolbasis bereid zijn.

Macrogolen zijn oplosbaar in water en methanol. De ovula kunnen dus integraal opgelost worden in het te gebruiken loopmiddel. Na verdunnen kan de verkregen oplossing direct in de vloeistofchromatograaf ingespoten worden.

b. Geef aan welke clean-up methode u dient toe te passen voorafgaande aan een HPLC-bepaling op met octadecylsilylgroepen gecoat silicagel indien deze ovula met adeps solidus bereid zijn.
Bij toepassing van tweefasiche extractie met systeem als petroleumether-70% ethanol (of een daarmee verwant systeem) gaat de vetfase over in de petroleumetherlaag, terwijl de progesteron in de alcoholfase over gaat. De alcohol fase kan na op volumen brengen en een eventuele verdunningsstap direct in de vloeistofchromatograaf geïnjecteerd worden. Oplossen van de zetpilmassa in een mengsel van chloroform en ethanol gevolgd door injectie in de vloeistofchromatograaf is eveneens mogelijk maar verdient niet de voorkeur omdat hierbij resten van de vette matrix op de kolom achterblijven en omdat oplosmiddelen van een dergelijke samenstelling het chromatografisch proces in ernstige mate verstoren.

Een apotheker heeft een injectievloeistof met hyoscinebutylbromide in de sterkte 20 mg/ml bereid.
Hyoscinebutylbromide ondergaat in oplossing racemisatie (evenals het verwante hyoscyamine dat in atropine omgezet wordt).
De apotheker onderzoekt het preparaat met HPLC. Hij gebruikt hierbij een kolom met met octadecylsilylgroepen gemodificeerd silicagel en een loopmiddel bestaante uit 40% methanol waaraan 0,01 M perchloorzuur is toegevoegd. Als detectie gebruikt hij de UV-absorptie bij 257 nm.

Vraag 4
a. Geef aan welke pKa-waarde(n) hyoscinebutylbromide heeft.

De stof heeft binnen het gangbare pH-gebied geen protoneerbare of deprotoneerbare groepen. Als gevolg daarvan is er dus geen sprake van relevante pKa-waarden.

b. Welke rotatie vertoont de injectievloeistof (bij een weglengte van 2 dm) ?
Deze oplossing vertoont een rotatie van

- 19 * 2 * 2 / 100 = - 0,76 o

c. Is deze rotatiemeting geschikt om de mate van ontleding door racemisatie vast te stellen (bij gebruik van de in OC028 beschikbare polarimeters) ?
Deze rotatie is zo gering, dat hiermee geen gehaltbepaling mogelijk is. Het meten van de afname van de rotatie door racemisatie is nog minder mogelijk. Er bestaat echter (elders) wel apparatuur waarmee dergelijke metingen mogelijk zijn

d. Met welke ontledingsreactie, behalve de racemisatie, moet u bij de sterilisatie van deze stof nog meer rekening houden ?
De stof heeft een esterfunctie. Met moet daarom rekening houden met het optreden van hydrolyse.

e. Geef aan hoeveel pieken u op het chromatogram waarneemt, wat de volgorde van deze pieken op het chromatogram is en met welke stoffen deze pieken corresponderen, indien er bij de sterilisatie een niet te verwaarlozen mate van ontleding via de beide ontledingsreacties heeft plaats gehad.
Bij de hydrolyse ontstaat een zuur (l-tropazuur) en een alcohol (butyl-scopoline).
Bij de racemisatie wordt l-tropazure ester omgezet in de overeenkomstige d-tropazure ester.
Na de sterilisatie zijn in de oplossing de volgende verbindingen aanwezig.

De chromofoor van hyoscinebutylbromide wordt gevormd door de fenylkern van het l-tropazuur. Het butylscopoline heeft geen chromofoor en wordt dus niet gedetecteerd.
Op het chromatogram zijn twee pieken waar te nemen. De eerste piek wordt veroorzaakt door l-tropazuur en d-tropazuur. Deze twee verbindingen zijn elkaars spiegelbeeld en vertonen in het gebruikte chromatografische systeem een identiek gedrag. Het tropazuur wordt als een polair, kleiner molecule eerder geëlueerd dan het hyoscinebutylbromide.
De tweede piek wordt veroorzaakt door de hyoscinebutylbromide en het geracemiseerde hyoscinebutylbromide. Ook deze beide verbindingen vertonen een identiek chromatografisch gedrag.

Een apotheker heeft capsules met 200 mg lithiumcarbonaat bereid.

Vraag 5.
a. Geef aan op welke wijze u in deze capsules een lithiumbepaling uitvoert.

Lithiumzouten kleuren een vlam intensief rood. Na toevoegen van zoutzuur kan de verkregen oplossing dus met AES onderzocht worden.

b. Geef aan op welke wijze u het carbonaat in deze capsules kwantitatief kunt bepalen.
Het carbonaat kan bepaald worden door een overmaat zoutzuur toe te voegen, het vrijkomende kooldioxide door koken te verwijderen en de overmaat met natronloog terug te titreren..
De 200 mg komen overeen met 2,7 mMol, hetgeen correspondeert met 27 ml 0,1 M zoutzuur. de hoeveelheid is ruim toereikend voor een titratie.

c. Welk van deze beide gehaltebepalingen zou u kiezen voor het onderzoek naar afgiftesnelheid voor 'slow release lithium carbonate tablets' volgens de methode zoals omschreven in de bijlage.
De analyse wordt verricht door porties van 8 ml te nemen uit een volume van 900 ml. Indien de volledige hoeveelheid lithiumcarbonaat afgegeven zou zijn aan de 900 ml van het dissolutiemedium zou in de portie van 8 ml minder dan 1% van de totale hoeveelheid lithiumcarbonaat aanwezig zijn. Voor een dergelijke kleine hoeveeelheid zijn titrimetrische methode niet bruikbaar. De vlamfotometrische methode blijft dan als enige over.
Omdat lithium het werkzame bestanddeel van de capsules is verdient een bepaling van het lithium bovendien de voorkeur boven de bepaling van het carbonaat.


Farmaceutische Analyse 5e-jaar |

24 juni 2002
Staf Farmaceutische Analyse 5e-jaar