Optimization of method parameters for the determination of dimethylamine (DMA) and diethylamine (DEA) in pharmaceutical formulations
Creators: name: Τσάμη, Μαρία Ιωάννη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: Διμεθυλαμίνη, διαιθυλαμίνη
Παραγωγοποίηση
Υγρή χρωματογραφία, φθορισμός
DMA, DEA, dimethylamine, diethylamine
Derivatization
HPLC-FL

description: This dissertation provides a comprehensive perspective on the detection of nitrosamines` precursor substances, particularly dimethylamine (DMA) and diethylamine (DEA), in active pharmaceutical ingredients (APIs) and drug products, such as metformin, ephedrine and lidocaine. The identification of nitrosamine precursors has become a significant regulatory concern in recent years, leading to increased attention from the authorities and pharmaceutical industry. The study employs a reverse phase high-performance liquid chromatography (HPLC) coupled with a fluorescence detector (RP-HPLC-FLD) for the identification and quantitation of the analytes of interest. The study distinguishes itself by addressing nitrosamine analysis comprehensively, including various drug formulations beyond individual drug substances and tablets. This approach is deemed necessary as previous focus has primarily centered on APIs and tablets. The manuscript raises the question of whether the investigation deadlines set by regulatory bodies like the European Medicines Agency (EMA) and the Food and Drug Administration (FDA) will bring an end to the nitrosamine crisis based on the obtained analytical results and available literature. Optimal key factors were investigated in this study, including the derivatization steps performed, optimal concentration and pH of boric acid buffer, the mobile phase composition, elution type, flow rate and the appropriate wavelengths for emission and excitation detection. The analyses were performed on a C18 column, using as a mobile phase a gradient elution of two eluents. Eluent A: Formic Acid Buffer, (20mM, pH= 2.8) and Eluent B: MeOH, while the detection wavelengths were 470nm and 540nm for excitation and emission respectively. For all the samples (APIs and drug products), a prior pre-column derivatization step was performed using NBD-Cl as the derivatization reagent in a basic environment (Boric acid buffer, 20mM pH=11). Subsequently, the method validation process was carried out. The results were satisfactory and within ICH specifications regarding specificity, repeatability, intermediate precision and accuracy, as well as linearity and robustness. Finally, the method was applied for the quantitative determination of the two analytes of interest in APIs and pharmaceutical formulations. Two sets of solution preparations were made: one spiked with of DMA and DEA and the other remaining unaltered without the addition of these compounds. For all sample preparations, the processing and purification step involved a solid/liquid extraction with dichloromethane (except for lidocaine, where diethyl ether was used). This was followed by sonication, supernatant centrifugation, N2 evaporation, derivatization and HPLC analysis. The method was successful, as the recoveries of DMA and DEA after extraction were satisfactory. Contamination of the two amines was detected in all substrates.
description: Η παρούσα διατριβή παρέχει μια σφαιρική οπτική στον εντοπισμό των προδρόμων ουσιών των νιτροζαμινών, ειδικά της διμεθυλαμίνης (DMA) και της διαιθυλαμίνης (DEA),σε ενεργά φαρμακευτικά συστατικά (APIs) και φαρμακευτικά προϊόντα. Η μελέτη χρησιμοποιεί υψηλής απόδοσης υγρή χρωματογραφία αντίστροφης φάσης (RP-HPLC) σε συνδυασμό με ανιχνευτή φθορισμού (RP-HPLC-FLD). Ποικίλοι παράγοντες, όπως τα βήματα παραγωγοποίησης, η βέλτιστη συγκέντρωση και pH του ρυθμιστικού διαλύματος παραγωγοποίησης, η σύσταση της κινητής φάσης, ο τύπος έκλουσης, ο ρυθμός ροής και τα κατάλληλα μήκη κύματος για την ανίχνευση εκπομπής και διέγερσης ερευνήθηκαν σε αυτή τη μελέτη. Οι αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν σε στήλη C18, χρησιμοποιώντας σαν κινητή φάση: Διάλυμα Α: Διάλυμα φωσφορικού οξέος (20mM, pH=2.8) και Διάλυμα Β: MeOH, ενώ τα μήκη κύματος ανίχνευσης ήταν 470nm και 540nm για την διέγερση και εκπομπή αντίστοιχα. Για όλα τα δείγματα πραγματοποιήθηκε προηγούμενο βήμα παραγωγοποίησης πριν τη στήλη χρησιμοποιώντας το NBD-Cl ως παράγοντα παραγωγοποίησης σε βασικό περιβάλλον. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκε η διαδικασία επικύρωσης της μεθόδου. Τα αποτελέσματα ήταν ικανοποιητικά και συμμορφώνονταν με τις προδιαγραφές του ICH όσον αφορά την εκλεκτικότητα, επαναληψιμότητα και την ακρίβεια, καθώς και τη γραμμικότητα και την ανθεκτικότητα. Τέλος, η μέθοδος εφαρμόστηκε για τον ποσοτικό προσδιορισμό των δύο ουσιών ενδιαφέροντος σε APIs και φαρμακευτικά σχήματα. Δημιουργήθηκαν δύο σετ προετοιμασιών δειγμάτων: ένα με προσθήκη DMA και DEA (spiked) και το άλλο παρέμεινε αναλλοίωτο χωρίς την προσθήκη αυτών των ενώσεων (unspiked). Για όλες τις προετοιμασίες δειγμάτων, το βήμα επεξεργασίας και καθαρισμού περιλάμβανε εκχύλιση στερεού/υγρού με διχλωρομεθάνιο (εκτός από τη λιδοκαΐνη, όπου χρησιμοποιήθηκε διαιθυλαιθέρα). Αυτό ακολούθησε από υπερηχητική επεξεργασία, φυγοκέντρηση, εξάτμιση Ν2, παραγωγοποίηση και ανάλυση HPLC. Η μέθοδος ήταν επιτυχημένη, καθώς οι ανακτήσεις της DMA και DEA μετά την εξαγωγή ήταν ικανοποιητικές. Εντοπίστηκε μόλυνση των δύο αμινών σε όλα τα υποστρώματα.