vedomostiregmedРегуляторные исследования и экспертиза лекарственных средствRegulatory Research and Medicine Evaluation3034-30623034-3453Federal State Budgetary Institution ‘Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products’ of the Ministry of Health of the Russian Federation (FSBI ‘SCEEMP’)10.30895/1991-2919-2023-451vedomostiregmed-451Research ArticleАНТИБАКТЕРИАЛЬНЫЕ ПРЕПАРАТЫANTIBACTERIAL DRUGSПрименение ион-парной хроматографии для определения компонентов и родственных примесей капреомицина сульфатаIon-Pair Chromatography for the Determination of Capreomycin Sulfate Components and Related Substanceshttps://orcid.org/0000-0003-3068-0396ЯкуповИ. Ю.YakupovI. Yu.

Якупов Илья Юрьевич

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Ilya Yu. Yakupov

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

yakupoviy@expmed.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9103-9239КулешоваС. И.KuleshovaS. I.

Кулешова Светлана Ивановна, канд. биол. наук

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Svetlana I. Kuleshova, Cand. Sci. (Biol.)

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

Kuleshova@expmed.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2221-5534СимоноваЕ. П.SimonovaE. P.

Симонова Елена Павловна

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Elena P. Simonova

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

simonovae@expmed.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7061-2123ДемидовА. С.DemidovA. S.

Демидов Александр Сергеевич

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Alexander S. Demidov

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

demidovas@expmed.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияScientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal ProductsRussian Federation202317052023132-1271282Copyright © Якупов И.Ю., Кулешова С.И., Симонова Е.П., Демидов А.С., 20232023Якупов И.Ю., Кулешова С.И., Симонова Е.П., Демидов А.С.Yakupov I.Y., Kuleshova S.I., Simonova E.P., Demidov A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vedomostincesmp.ru/jour/article/view/451

Хроматографические методы определения продуктов деструкции антибиотиков широко внедрены в практику оценки качества лекарственных средств. Наиболее сложными соединениями для разработки методик определения родственных примесей являются природные многокомпонентные антибиотики, например капреомицин. В монографиях ведущих фармакопей на капреомицин сульфат нормирование примесей не предусмотрено. Основное требование предъявлено к сумме основных компонентов капреомицина, содержание которых рассчитывают методом нормализации по хроматограмме испытуемого раствора. В этой связи актуальна разработка методики определения не только компонентов капреомицина, но и его родственных примесей.

Цель работы

Цель работы: разработка методики одновременного определения содержания основных компонентов капреомицина (IA, IB, IIA, IIB) и его родственных примесей с применением ион-парной ультраэффективной жидкостной хроматографии.

Материалы и методы

Материалы и методы: в качестве объекта исследований использовали субстанцию — порошок капреомицина сульфата. Для подтверждения селективности и эффективности разделения экспериментальной хроматографической системы выполнено хроматографирование растворов капреомицина сульфата после искусственной деструкции (щелочной и кислотный гидролиз). Испытание проводили на жидкостном хроматографе Agilent 1100 с использованием хроматографических колонок Kinetex С18, YMC-Triart С18, ACQUITY UPLC BEH C18, ACQUITY UPLC BEH C8, ACQUITY UPLC BEH Phenyl, ACQUITY UPLC CSH C18; анализ по методике Международной фармакопеи — на колонках Acclaim C18, Zorbax SB-C18 и XBridge BEH130 C18.

Результаты

Результаты: подобранные условия хроматографирования позволяют одновременно определить компонентный состав субстанции капреомицина и родственные примеси капреомицина, в отличие от фармакопейных методик, оценивающих только компонентный состав. Результат был достигнут за счет использования хроматографической колонки с размером частиц 1,7 мкм вместо колонок с размером частиц 5 мкм, предусмотренных фармакопейными методиками. Разработанная методика сохраняет возможность проведения испытания на жидкостном хроматографе с ограничением давления ≤400 бар в режиме двухфазного градиентного элюирования. Оптимальные результаты по оценке разделительной способности и эффективности были получены при использовании хроматографической колонки ACQUITY UPLC BEH C18 (150×2,1 мм, 1,7 мкм), обеспечивающей наилучшее разделение пиков изоформ капреомицина и пиков примесей, образующихся при искусственной деструкции капреомицина.

Вывод

Вывод: разработанная методика на основе ион-парной ультравысокоэффективной хроматографии позволяет проводить оценку качества субстанции капреомицина по содержанию основных компонентов и примесных соединений как при производстве, так и при контроле стабильности лекарственных средств капреомицина.

Chromatographic methods for the analysis of antibiotic degradation products are widely used to evaluate the quality of medicines. Natural multicomponent antibiotics, such as capreomycin, are the most challenging compounds in terms of developing analytical procedures for related substances. Capreomycin sulfate monographs of the leading pharmacopoeias do not contain specifications for related substances. The key requirement concerns the sum of the main components of capreomycin calculated by normalising the peak areas in the test solution chromatogram. Therefore, it is important to develop an analytical procedure for determining not only the main components but also related substances of capreomycin.

The aim of the study was to develop an analytical procedure for determining both the main components (IA, IB, IIA, and IIB) and related substances of capreomycin by ion-pair ultra-high-performance liquid chromatography (UHPLC).

Materials and methods

Materials and methods. This study examined capreomycin sulfate powder, an active pharmaceutical ingredient (API). Capreomycin sulfate solutions were analysed after artificial degradation (alkaline or acid hydrolysis) to demonstrate the resolution, selectivity, and efficiency of the experimental chromatographic system. The authors used an Agilent 1100 liquid chromatography instrument (Agilent Technologies) and chromatographic columns: Kinetex C18, YMC-Triart С18, ACQUITY UPLC BEH C18, ACQUITY UPLC BEH C8, ACQUITY UPLC BEH Phenyl, and ACQUITY UPLC CSH C18 (experimental procedure) or Acclaim C18, Zorbax SB-C18, and XBridge BEH130 C18 (The International Pharmacopoeia procedure).

Results

Results. In contrast to pharmacopoeial procedures, which evaluate only the component composition, the experimental procedure under the selected chromatography conditions can determine both the component composition and related substances of capreomycin. This advantage results from substituting a column packed with 1.7 µm particles for a 5 µm column required for pharmacopoeial procedures. The experimental procedure remains suitable for liquid chromatography instruments with a pressure limit of no more than 400 bar in the gradient elution mode with two mobile phases. According to the efficiency and selectivity evaluation, ACQUITY UPLC BEH C18 columns (150 × 2.1 mm, 1.7 µm) provide optimal peak resolution for capreomycin isoforms and related substances after artificial degradation of capreomycin.

Conclusions

Conclusions. This experimental procedure based on ion-pair UHPLC may be used in the production and stability testing of capreomycin medicines to evaluate the API quality by the content of its main components and related substances.

ион-парная ультравысокоэффективная жидкостная хроматографиякапреомицинкомпонентный составродственные примесиконтроль качестваion-pair ultra-high-performance liquid chromatographycapreomycincomponent compositionrelated substancesquality controlРабота выполнена в рамках государственного задания ФГБУ «НЦЭСМП» Минздрава России № 056-00052-23-00 на проведение прикладных научных исследований (номер государственного учета НИР 121021800098-4).The study reported in this publication was carried out as part of publicly funded research project No. 056-00052-23-00 and was supported by the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products (R&D public accounting No. 121021800098-4).ReferencesShiba T, Nomoto S, Wakamiya T. The chemical structure of capreomycin. Experientia. 1976;32(9):1109–11. https://doi.org/10.1007/BF01927571Shiba T, Nomoto S, Wakamiya T. The chemical structure of capreomycin. Experientia. 1976;32(9):1109–11. https://doi.org/10.1007/BF01927571Gobbi A, Frenking G. Y-conjugated compounds: the equilibrium geometries and electronic structures of guanidine, guanidinium cation, urea, and 1,1-diaminoethylene. J Am Chem Soc. 1993;115(6):2362–72. https://doi.org/10.1021/ja00059a035Gobbi A, Frenking G. Y-conjugated compounds: the equilibrium geometries and electronic structures of guanidine, guanidinium cation, urea, and 1,1-diaminoethylene. J Am Chem Soc. 1993;115(6):2362–72. https://doi.org/10.1021/ja00059a035Browning RH, Donnerberg RL. Capreomycin — experiences in patient acceptance and toxicity. Ann NY Acad Sci. 1966;135(2):1057–64. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.1966.tb45546.xBrowning RH, Donnerberg RL. Capreomycin — experiences in patient acceptance and toxicity. Ann NY Acad Sci. 1966;135(2):1057–64. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.1966.tb45546.xLee SH, Shin J, Choi JM, Lee EY, Kim DH, Suh JW, Chang JH. The impurities of capreomycin make a difference in the safety and pharmacokinetic profiles. Int J Antimicrob Agents. 2003;22(1):81–3. https://doi.org/10.1016/S0924-8579(03)00124-9Lee SH, Shin J, Choi JM, Lee EY, Kim DH, Suh JW, Chang JH. The impurities of capreomycin make a difference in the safety and pharmacokinetic profiles. Int J Antimicrob Agents. 2003;22(1):81–3. https://doi.org/10.1016/S0924-8579(03)00124-9Liu G, Luan B, Liang G, Xing L, Huang L, Wang C, Xu Y. Isolation and identification of four major impurities in capreomycin sulfate. J Chromatogr A. 2018;1571:155–64. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2018.08.015Liu G, Luan B, Liang G, Xing L, Huang L, Wang C, Xu Y. Isolation and identification of four major impurities in capreomycin sulfate. J Chromatogr A. 2018;1571:155–64. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2018.08.015Chopra S, Pendela M, Hoogmartens J, Van Schepdael A, Adams E. Impurity profiling of capreomycin using dual liquid chromatography coupled to mass spectrometry. Talanta. 2012;100:113–22. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2012.07.090Chopra S, Pendela M, Hoogmartens J, Van Schepdael A, Adams E. Impurity profiling of capreomycin using dual liquid chromatography coupled to mass spectrometry. Talanta. 2012;100:113–22. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2012.07.090Mallampati S, Huang S, Ashenafi D, Van Hemelrijck E, Hoogmartens J, Adams E. Development and validation of a liquid chromatographic method for the analysis of capreomycin sulfate and its related substances. J Chromatogr A. 2009;1216(12):2449–55. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2009.01.031Mallampati S, Huang S, Ashenafi D, Van Hemelrijck E, Hoogmartens J, Adams E. Development and validation of a liquid chromatographic method for the analysis of capreomycin sulfate and its related substances. J Chromatogr A. 2009;1216(12):2449–55. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2009.01.031

The authors declare that there are no conflicts of interest present.