Identifizierung von Arzneimitteln mit der Spektralauswertungsfunktion der LabSolutions™ UV-Vis-Software

Ultraviolett sichtbare Spektralphotometer werden routinemäßig in verschiedenen Industriezweigen für Abnahmeprüfungen von Rohstoffen und Qualitätsprüfungen von Produkten eingesetzt. Insbesondere in der pharmazeutischen Industrie ist die Prüfung nach der Pharmakopöe als Kriterium vorgeschrieben, um festzustellen, ob die Eigenschaften und die Qualität von Arzneimitteln angemessen sind oder nicht. Die Prüfung erfordert jedoch aufwändige Aufgaben, wie das Ablesen spezifischer Peaks oder die Berechnung des Absorptionsverhältnisses mehrerer Peaks aus den gewonnenen Daten, um die Akzeptanz der Substanzen zu beurteilen.

Die Software LabSolutions™ UV-Vis ist standardmäßig mit der Funktion der spektralen Auswertung ausgestattet, so dass die im Allgemeinen zeit- und arbeitsaufwendigen Aufgaben effizient durchgeführt werden können. Diese Funktion führt die Analyse, einschließlich Peakerkennung und -berechnung, nach der Spektralmessung automatisch durch und nimmt eine Pass/Fail-Beurteilung vor.

Dieser Artikel stellt die Einzelheiten der Spektralauswertungsfunktion anhand einer Beispielanalyse zur Identifizierung von „Rutin, für die Dünnschichtchromatographie“ vor, die im Japanischen Arzneibuch (JP) beschrieben ist.

Spektrale Bewertungsfunktion

Die Spektralauswertungsfunktion führt automatisch eine vorregistrierte Analyse der Messergebnisse durch und ermöglicht eine Pass/Fail-Beurteilung dieser Analyseergebnisse (Bewertungswerte). Abb. 1 zeigt das detaillierte Einstellungsfenster der Spektralauswertungsfunktion.

Zu den Auswertungselementen gehören Punktpick, Maximalwert, Minimalwert, Spitze, Tal, Fläche, Statistik und Cutoff, und die Möglichkeit, diese Elemente einzeln oder in Kombination zu verwenden, ermöglicht die Unterstützung aller Arten von Auswertungen.

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Abb. 1 Detaillierte Einstellungen der spektralen Auswertungsfunktion

Identifizierung von Rutin

Rutin ist eine vitaminähnliche Substanz, von der erwartet wird, dass sie die kapillaren Blutgefässe bei Bluthochdruck verstärkt und festigt. Abb. 2 zeigt die Strukturformel.

Der Identifikationstest von „Rutin, für die Dünnschichtchromatographie“ mittels Ultraviolett-Sicht-Spektralphotometrie wird in der JP wie folgt beschrieben:

„Bestimmung des Absorptionsspektrums einer Lösung von Rutin für die Dünnschichtchromatographie in Methanol (1 zu 100.000) unter Anwendung der Ultraviolett-Sicht-Spektralphotometrie: es weist Maxima zwischen 255 nm und 259 nm und zwischen 356 nm und 360 nm auf. 1)

Wir haben den obigen Identifikationstest mit der spektralen Auswertungsfunktion der LabSolutions UV-Vis-Software durchgeführt. Das verwendete Instrument war ein UV-1900 UV-VIS-Spektralphotometer von LabSolutions. Tabelle 1 listet die Messbedingungen auf.

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Abb. 2 Strukturformel von Rutin
Tabelle 1: Messbedingungen
Wellenlängen-Messbereich220 nm bis 400 nm
Scan-GeschwindigkeitMittlere Geschwindigkeit
Probenahme-Intervall1,0 nm
Spaltbreite1 nm
Lichtquelle mit wechselnder Wellenlänge340 nm

 

Zuerst müssen die spektralen Bewertungselemente eingestellt werden. Diese Funktion ermöglicht die Einstellung mehrerer Elemente, die gleichzeitig ausgewertet werden können. Abb. 4 zeigt das detaillierte Einstellungsfenster der Spektralauswertungsfunktion und Abb. 5 zeigt eine vergrößerte Ansicht. Beim Identifikationstest von „Rutin, für die Dünnschichtchromatographie“ wird ein Bestehensurteil erzielt, wenn Maxima zwischen 255 nm und 259 nm und zwischen 356 nm und 360 nm gezeigt werden.

 

Wählen Sie zunächst [Peak] – [Peakwellenlänge] ① unter [Art]. Als nächstes stellen Sie [Wellenlängenbereich] ② unter [Parameter] für den zu detektierenden Peak ein. In diesem Beispiel betrug der Bereich 220 bis 400 nm. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen [Pass/Fail-Beurteilung durchführen] ③, legen Sie die Beurteilungskriterien fest und wählen Sie [Pass, wenn der Beurteilungswert zwischen den Schwellenwerten liegt] ④ aus der Dropdown-Liste. Legen Sie schließlich die Werte für [Schwellwert 1] und [Schwellwert 2] ⑤, die den Akzeptanzbereich definieren, auf 255 nm bzw. 259 nm fest. Fügen Sie mit der gleichen Methode einen Punkt für 356 nm bis 360 nm hinzu.

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Abb. 4 Festlegung der Pass/Fail-Urteilskriterien Abb. 5 Vergrößerte Ansicht des Fensters Auswertungseinstellungen: ①Evaluation Typ ④Evaluation Bedingungen ⑤Threshold Einstellungen

Klicken Sie auf die Schaltfläche [OK], um die in Abb. 6 gezeigten spektralen Bewertungselemente einzustellen.

Klicken Sie auf die Registerkarte [Andere] in Abb. 6 und wählen Sie das Kontrollkästchen [Nach der Messung werden die Daten automatisch zur Auswertungstabelle hinzugefügt], um nach der Spektrenaufnahme automatisch eine Pass/Fail-Beurteilung durchzuführen. Wenn Sie eine Bewertungsvorlage speichern, können Sie denselben Test jederzeit durchführen, indem Sie einfach die Vorlage laden.

Da die JP die Messung von 1 g „Rutin, für die Dünnschichtchromatographie“, verdünnt in 100.000 mL Methanol (1 zu 100.000), spezifiziert, wurde eine Methanollösung gemessen, die auf 1,64 × 10-5 mol/L vorbereitet wurde. Zum Vergleich wurde auch eine Lösung hergestellt und gemessen, in der Spuren von Wogonin als Verunreinigung in der obigen Lösung gemischt wurden.

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Abb. 6 Liste der Bewertungspunkte von "Rutin, für die Dünnschichtchromatographie".

Ergebnisse

Abb. 7 zeigt das erhaltene Spektrum und die Auswertungsergebnisse. (Abb. 8 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Auswertungsergebnisse.) Die schwarze Linie ist die Methanollösung von „Rutin, für die Dünnschichtchromatographie“ und die rote Linie ist die Mischlösung mit der Verunreinigung.

Die Lösung von „Rutin, für die Dünnschichtchromatographie“ erhielt einen „PASS“ für beide Auswertungspunkte. Dagegen erhielt die Mischlösung ein „FAIL“ und ist in der Tabelle rot gefärbt, weil ein Peak bei 258 nm aufgrund der Verunreinigung fehlt.

Die Spaltenfarbe in der Tabelle mit den Bewertungsergebnissen ändert sich, wenn ein Ergebnis von den festgelegten Bewertungskriterien abweicht, so dass Sie auf einen Blick feststellen können, ob ein Test bestanden oder nicht bestanden wurde. Darüber hinaus können diese Tabelleninformationen mit der Funktion Kopieren und Einfügen oder der Funktion [Excel-Export] in andere Anwendungen kopiert werden, um die Erstellung verschiedener Berichte zu erleichtern.

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Abb. 7 Erhaltene Spektren und Bewertungsergebnisse (oben) Abb. 8 Vergrößerte Ansicht der Evaluationsergebnisse (unten)

Fazit

Diese Applikation stellte eine Beispielanalyse vor, um zu demonstrieren, wie die Identifikationsprüfung gemäß der JP effizient durchgeführt werden kann, indem die spektrale Auswertungsfunktion der Software LabSolutions UV-Vis verwendet wird. Die Verwendung dieser Funktion ermöglicht Identifikationstests, die verschiedenen Normen mit vorgegebenen Kriterien entsprechen.

Die Pharmakopöe jedes Landes beschreibt auch die Leistung der für die Spektralphotometrie zu verwendenden Instrumente. Shimadzu bietet Validierungsfunktionen, die mit JP, EP (Europäisches Arzneibuch) und USP (Arzneibuch der Vereinigten Staaten) konform sind. Einzelheiten zum UV-1900 finden Sie in den Application News Nr. A572 2).

 

Referenzen
1) Ministry of Health, Labour and Welfare of Japan: „Japanese Pharmacopoeia 17th Edition“
2) Shimadzu Corporation Application News No. A572

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