Elemental Analysis in Active Pharmaceutical Ingredients (APIs) Development Using EDX: Residual Catalysts, Drug Salts, Contaminants
Aplikace | 2021 | ShimadzuInstrumentace
Elementární analýza pomocí rentgenové fluorescence s energetickou disperzí (EDX) hraje klíčovou roli při vývoji a výrobě aktivních farmaceutických ingrediencí (API). Umožňuje rychlé, neinvazivní stanovení stopových kovů, iontů protónových solí i možných kontaminantů bez složité chemické přípravy vzorku. Tím přispívá ke zkrácení analytických postupů a splnění regulatorních požadavků (ICH Q3D, Japonská farmakopej).
Studie demonstruje univerzálnost spektrometru Shimadzu EDX-7000 při třech typech analýz API:
Vzorky (0,1–2,0 g) byly umístěny do kelímků či mezi polypropylenové fólie bez další chemické úpravy. Kalibrace proběhla pomocí standardních roztoků s 6 koncentracemi (0–100 μg/g). Kvantitativní analýza využívala kalibrační křivky a FP metodu. Měření probíhalo v atmosféře vzduchu nebo v vakuu s integračními časy 100–1800 s a maximálním dead time 30 %.
1) Reziduální katalyzátory:
Kalibrační křivky pro Ir, Pt, Ru, Rh, Pd a Os vykázaly vynikající linearitu (R ≥ 0,999). Kvantifikace v množství 0,1–2,0 g dosáhla chyby do 10 %.
2) Protónové soli API:
FP metoda umožnila stanovení Cl, Br a S s relativní chybou okolo ±1 % u vzorků benazeprilu-HCl, cetirizinu-HCl, propranololu-HCl, dalších solí a nulového blanku.
3) Kontaminanty:
Analýza mikročásteček (1 mm φ) odhalila složení typické pro ocelové slitiny (Fe, Cr, Ni, Mn, Si, Mo, V). Softwarová knihovna EDXIR-Analysis umožnila rychlou identifikaci SUH309 a SUH310 (žáruvzdorné oceli).
Očekává se rozšíření online monitoringu výrobních linek, automatizace zpracování dat, rozšíření softwarových knihoven materiálů a kombinace EDX s dalšími technikami (FTIR, Raman) pro komplexní charakterizace API a kontaminantů.
Spektrometr Shimadzu EDX-7000 prokázal vysokou citlivost, přesnost a spolehlivost při stanovení stopových kovů, solí protónových API i detekci neorganických kontaminantů bez náročné přípravy vzorku. Metoda plně vyhovuje regulatorním požadavkům a zefektivňuje kontrolu kvality API.
X-ray
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Elementární analýza pomocí rentgenové fluorescence s energetickou disperzí (EDX) hraje klíčovou roli při vývoji a výrobě aktivních farmaceutických ingrediencí (API). Umožňuje rychlé, neinvazivní stanovení stopových kovů, iontů protónových solí i možných kontaminantů bez složité chemické přípravy vzorku. Tím přispívá ke zkrácení analytických postupů a splnění regulatorních požadavků (ICH Q3D, Japonská farmakopej).
Cíle a přehled studie
Studie demonstruje univerzálnost spektrometru Shimadzu EDX-7000 při třech typech analýz API:
- Stanovení reziduí kovových katalyzátorů (Ir, Pt, Ru, Rh, Pd, Os).
- Analýza složení protónových solí (Cl, Br, S) v běžných API.
- Detekce a identifikace nežádoucích kontaminantů (např. částice oceli).
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky (0,1–2,0 g) byly umístěny do kelímků či mezi polypropylenové fólie bez další chemické úpravy. Kalibrace proběhla pomocí standardních roztoků s 6 koncentracemi (0–100 μg/g). Kvantitativní analýza využívala kalibrační křivky a FP metodu. Měření probíhalo v atmosféře vzduchu nebo v vakuu s integračními časy 100–1800 s a maximálním dead time 30 %.
Hlavní výsledky a diskuse
1) Reziduální katalyzátory:
Kalibrační křivky pro Ir, Pt, Ru, Rh, Pd a Os vykázaly vynikající linearitu (R ≥ 0,999). Kvantifikace v množství 0,1–2,0 g dosáhla chyby do 10 %.
2) Protónové soli API:
FP metoda umožnila stanovení Cl, Br a S s relativní chybou okolo ±1 % u vzorků benazeprilu-HCl, cetirizinu-HCl, propranololu-HCl, dalších solí a nulového blanku.
3) Kontaminanty:
Analýza mikročásteček (1 mm φ) odhalila složení typické pro ocelové slitiny (Fe, Cr, Ni, Mn, Si, Mo, V). Softwarová knihovna EDXIR-Analysis umožnila rychlou identifikaci SUH309 a SUH310 (žáruvzdorné oceli).
Přínosy a praktické využití metody
- Minimální a bezpečná příprava vzorků bez rizika tvorby toxických sloučenin (např. OsO4).
- Netknutí struktury vzorku díky neinvazivnímu měření.
- Široké spektrum aplikací: sledování kovových reziduí, stanovení soli i úroveň kontaminace.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření online monitoringu výrobních linek, automatizace zpracování dat, rozšíření softwarových knihoven materiálů a kombinace EDX s dalšími technikami (FTIR, Raman) pro komplexní charakterizace API a kontaminantů.
Závěr
Spektrometr Shimadzu EDX-7000 prokázal vysokou citlivost, přesnost a spolehlivost při stanovení stopových kovů, solí protónových API i detekci neorganických kontaminantů bez náročné přípravy vzorku. Metoda plně vyhovuje regulatorním požadavkům a zefektivňuje kontrolu kvality API.
Použitá instrumentace
- Spektrometr: Shimadzu EDX-7000 s detektorem SDD a turretovou jednotkou.
- X-ray trubice: Rh target, napětí 15–50 kV, automatický proud.
- Kolimátory: průměr 1–10 mm, primární filtry #1 (Ru, Rh, Pd), #2 (BG), #4 (Ir, Pt, Os).
- Podmínky: atmosféra vzduch/vakuum, integrační časy 100–1800 s, dead time ≤30 %.
Reference
- Ministerstvo zdravotnictví Japonska: Concerning Guideline for Elemental Impurities in Pharmaceutical Products (2015).
- Ministerstvo zdravotnictví Japonska: Supplement II to the Japanese Pharmacopoeia Seventeenth Edition (2019).
- Nakao T., Moriya H.: Application News No. X271: ICH Q3D Elemental Impurities Analysis of Drug Substances by EDX.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
ICH Q3D Elemental Impurities Analysis of Drug Substances by EDX
2019|Shimadzu|Aplikace
LAAN-A-XR-E044 Application News No. X271 X-Ray Analysis ICH Q3D Elemental Impurities Analysis of Drug Substances by EDX The ICH Harmonised Guideline, Guideline for Elemental Impurities (ICH Q3D) of drug products, (1) requires control of the residual amounts of 24 elements…
Klíčová slova
captopril, captoprilbenazepril, benazeprilhydrochloride, hydrochlorideunspiked, unspikedelement, elementpass, passdrug, drugsample, samplespike, spikespiked, spikededx, edxappropriateness, appropriatenesssubstance, substancequantitative, quantitativeconcentration
Shimadzu EDX-7200 X-ray Fluorescence Spectrometer
2021|Shimadzu|Brožury a specifikace
C142-E047D Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer EDX-7200 EDX-7200 Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer One EDX over all others Principle and Features of X-ray Fluorescence Spectrometry Principle of Fluore s cent X- ray G eneration When a sample is irradiated with…
Klíčová slova
ray, raysample, samplefluorescence, fluorescenceanalysis, analysisdispersive, dispersivemeasurement, measurementfilm, filmenergy, energykit, kittion, tionedx, edxforeign, foreignmatter, matterholder, holderrohs
Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer EDX-7200
2022|Shimadzu|Brožury a specifikace
C142-E047D Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer EDX-7200 EDX-7200 Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer One EDX over all others Principle and Features of X-ray Fluorescence Spectrometry Principle of Fluore s cent X- ray G eneration When a sample is irradiated with…
Klíčová slova
ray, raysample, samplefluorescence, fluorescenceanalysis, analysisdispersive, dispersivemeasurement, measurementfilm, filmenergy, energykit, kittion, tionedx, edxforeign, foreignmatter, matterholder, holderrohs
EDX-8100 - Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer
2023|Shimadzu|Brožury a specifikace
C142-E049 Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer EDX-8100 EDX-8100 Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer One EDX over all others Principle and Features of X-ray Fluorescence Spectrometry Principle of Fluore s cent X- ray G eneration When a sample is irradiated with…
Klíčová slova
ray, raysample, sampleanalysis, analysisedx, edxforeign, foreignmeasurement, measurementholder, holdertion, tionstone, stonematter, matterfunc, funcfilm, filmpress, pressirradiation, irradiationrohs