Способ определения примеси А в лекарственных формах габапентина Российский патент 2022 года по МПК G01N24/08 A61K31/197 

Изобретение относится к медицине, фармации, химии, а именно, к способу определения фармацевтических примесей. Заявленный способ может быть использован для контроля качества субстанций или различных лекарственных форм габапентина путем идентификации его примеси А с последующим ее количественным определением.

Уровень техники

Габапентин представляет собой химическое соединение 2-[1-(аминометил) циклогексил] уксусная кислота, являющееся синтетическим небензодиазепиновым аналогом γ-аминомасляной кислоты, и широко использующееся для лечения эпилепсии, а также для снижения симптомов периферической нейропатической боли, постгерпетической невралгии, диабетической периферической невропатии, острой алкогольной абстиненции, рассеянного склероза [1, 2, 3]. В растворе и в твердой фазе габапентин способен за счет внутримолекулярной циклизации образовывать примесь А, представляющую собой химическое соединение 2-азаспиро[4,5]декан-3-он. Примесь А обладает токсичностью [4], поэтому ее содержание в субстанциях габапентина и препаратах на его основе нормируют и определяют в ходе контроля качества [5, 6, 7].

Известен способ идентификации и определения содержания примеси А в лекарственных формах габапентина на основе метода высоко эффективной жидкостной хроматографии (далее - ВЭЖХ), включающий сравнение времен удерживания и площадей пиков на хроматограмме лекарственной формы габапентина со временами удерживания и площадями пиков на хроматограмме смеси стандартных образцов габапентина и примеси А [5, 6, 7]. Недостатком указанного способа является необходимость использования стандартного образца для построения градуировочной функции между измеряемой площадью пика на хроматограмме и содержанием примеси А в лекарственной форме габапентина (относительность измерения), а также зависимость неопределенности результата измерения содержания примеси А не только от неопределенности измерения площади пика на хроматограмме, но и от неопределенности взятия навесок испытуемого и стандартного образцов, объемов растворителя (косвенность измерения).

Наиболее близким прототипом к предлагаемому изобретению является способ определения содержания примесей А, В и С в фармацевтической субстанции салициловой кислоты методом спектроскопии ядерного магнитного резонанса на протонах (далее - ¹Н ЯМР) [8], в котором количественное содержание примеси относительно основного компонента методом ЯМР определяют, измеряя отношение интегральных интенсивностей сигналов основного и примесного компонентов в спектре ¹Н ЯМР. Неопределенность результата зависит только от неопределенности этого измерения.

Существует потребность в разработке эффективного и селективного способа идентификации примеси А с последующим ее количественным определением в субстанциях габапентина и его различных лекарственных формах, произведенных различными производителями.

Описание сущности изобретения

Задачей изобретения является разработка способа идентификации (определения) примеси А с последующим ее количественным определением в различных лекарственных формах габапентина, произведенных различными производителями, без применения стандартного образца. Поставленная задача решается путем использования метода спектроскопии ядерного магнитного резонанса на протонах (далее - ¹Н ЯМР), что приводит к возможности идентификации (определения) примеси А с последующим ее количественным (весовым) определением содержания относительно габапентина без использования стандартного образца.

Техническим результатом предлагаемого технического решения для определения примеси А в субстанции габапентина и его лекарственных формах является эффективность и селективность.

Сущность предложенного способа заключается в эффективном выявлении характеристических сигналов метиленовых групп габапентина, где габапентин представляет собой химическое соединение 2-[1-(аминометил)циклогексил]уксусная кислота, которое является синтетическим небензодиазепиновым аналогом γ-аминомасляной кислоты, и имеет структурную формулу габапентина

и примеси А, в виде химического соединения 2-азаспиро[4,5]декан-3-он, и имеет структурную формулу примеси А габапентина

путем измерения значений их интегральных интенсивностей в спектрах ¹Н ЯМР лекарственных форм габапентина.

Несмотря на сходство структур габапентина и примеси А, перекрывание их сигналов на спектре ¹Н наблюдается только в области циклогексанового фрагмента 1,25-1,70 м.д. (фиг. 1). Характеристическими сигналами идентификации габапентина и примеси А являются: ¹Н (D₂O), δ, м.д. габапентин: 2,45±0,01 (с, 2Н, СН₂-С=O), 3,02±0,01 (с, 2Н, CH₂-N); примесь А: 2,28±0,01 (с, 2Н, СН₂-С=O), 3,24±0,01 (с, 2Н, CH₂-N).

Характеристические сигналы примеси А не перекрываются с характеристическими сигналами ¹Н габапентина и с их ¹³С сателлитами (фиг. 1), а также с сигналами водорастворимых вспомогательных веществ лекарственных форм габапентина - полиэтиленгликоля, лактозы моногидрата (фиг. 2, фиг. 3).

Неожиданно обнаружили, что эффективность заявленного способа заключается в том, что спектр ¹Н регистрируют при температуре 300 К на ЯМР-спектрометре с рабочей частотой по протонам не менее 400 МГц; калибровку шкалы химических сдвигов ¹Н проводят по сигналу метальной группы диметилсульфоксида - эталонного соединения, добавляемого в испытуемый образец (δ=2,71 м.д.). Примесь А в субстанции или лекарственной форме габапентина идентифицируют, наблюдая в спектре ¹Н ЯМР характеристические синглетные сигналы 2,28±0,01 и 3,24±0,01 м.д. Положения характеристических сигналов габапентина и примеси А в спектре ¹Н зависит от таких факторов, как температура эксперимента и значение химического сдвига сигнала эталонного соединения. Характеристические сигналы интегрируют с соблюдением правил прецизионного интегрирования: отдельно настраивают фазу каждого интегрируемого сигнала, диапазон интегрирования приравнивают к 64-кратной ширине интегрируемого сигнала на его полувысоте, углеродные сателлиты исключают из диапазона интегрирования [10]. Весовой % (w %) примеси А относительно габапентина рассчитывают по формуле (1):

где 0,901 - отношение молекулярных масс примеси А и габапентина;

I_ImpA - измеренная интегральная интенсивность любого из характеристических сигналов примеси А (2,28±0,01; 3,24±0,01 м.д.) или их усредненное значение;

I_gp - измеренная интегральная интенсивность любого из характеристических сигналов габапентина (2,45±0,01; 3,02±0,01 м.д.) или их усредненное значение.

Существенным отличительным признаком заявляемого изобретения является идентификация с последующим количественным определением методом ¹Н ЯМР примеси А, содержащейся в субстанциях или лекарственных формах габапентина без использования стандартных образцов и без построения градуировочной функции. Преимуществом заявленного технического решения является:

1) возможность идентификации с последующим количественным измерением содержания примеси А в субстанции габапентина и его лекарственных формах без использования фармакопейных и рабочих стандартных образцов;

2) повышение точности количественных измерений за счет ликвидации неопределенности измерения, связанной со взятием навесок испытуемого образца субстанции или лекарственной формы габапентина и стандартного образца примеси А, с измерением объемов растворителей, с построением градуировочной функции, с аттестованным значением содержания основного компонента в стандартном образце;

3) сокращение общих трудозатрат на стадиях пробоподготовки и анализа.

Заявленный способ позволяет идентифицировать примесь А с последующим ее количественным определением, не только в субстанциях габапентина, но и в различных лекарственных формах (препаратах) габапентина, произведенных различными производителями, где лекарственные формы могут содержать фармацевтически приемлемые вспомогательные вещества, выбранные из полиэтиленгликоля, лактозы моногидрат, кальция гидрофосфат дигидрат, крахмал картофельный, вода, магния стеарат и других приемлемых вспомогательных веществ.

Краткое описание чертежей и иных материалов (см. Приложения 1-6):

Фиг. 1. ¹Н спектр модельной смеси габапентина и примеси А;

Фиг. 2. ¹Н спектр лекарственного препарата габапентина в виде капсул (производитель 1), содержащего вспомогательное водорастворимое вещество;

Фиг. 3. ¹Н спектр лекарственного препарата габапентина в виде капсул (производитель 2), содержащего вспомогательное водорастворимое вещество;

Фиг. 4. Фрагмент спектра ¹Н субстанции габапентина с измеренными интегральными интенсивностями характеристических сигналов габапентина и примеси А;

Фиг. 5. Фрагмент спектра ¹Н лекарственного препарата габапентина в виде капсул (производитель 1) с измеренными интегральными интенсивностями характеристических сигналов габапентина и примеси А;

Фиг. 6. Фрагмент спектра ¹Н лекарственного препарата габапентина в виде капсул (производитель 2) с измеренными интегральными интенсивностями характеристических сигналов габапентина и примеси А.

Возможность осуществления заявляемого изобретения раскрыта в следующих примерах.

Пример 1. Идентификация примеси А с последующим ее количественным определением содержания в субстанции габапентина методом ¹Н ЯМР спектроскопии.

Эффективное количество субстанции в навеске, около 20 мг субстанции, помещают в ЯМР-ампулу, добавляют 0,5 мл дейтерированной воды (D₂O) и 10 мкл диметилсульфоксида (ДМСО), интенсивно встряхивают до полного растворения навески образца субстанции; далее, идентифицируют характеристические сигналы габапентина и примеси А путем регистрации спектра ¹Н на ЯМР-спектрометре с рабочей частотой по протонам не менее 400 МГц при температуре 300 К. Параметры эксперимента: ширина спектра -6009,6 Гц, угол поворота намагниченности - 90°, время релаксации - 10 с, количество накоплений сигнала свободной индукции - 512, число точек аналого-цифрового преобразования - 64к, экспоненциальное умножение - 0,3 Гц, автоматическая коррекция базовой линии спектра, ручная настройка фазы, калибровка шкалы δ под ДМСО в D₂O (δ=2,71 м.д.).

Наблюдаемые в спектре ¹Н характеристические синглетные сигналы габапентина δ 2,45; 3,02 м.д. и примеси А 8 2,28 и 3,24 м.д. подтверждают наличие в субстанции габапентина примеси А. Для расчета весовой доли примеси А относительно габапентина используют измеренные интегральные интенсивности характеристических сигналов δ 3,02 м.д. (I_Gp=1000) и 3,24 м.д. (I_ImPA=0,17) (фиг. 4) по формуле (1):

w %=0,901(0,17/1000)100=0,015%.

Пример 2. Идентификация примеси А с последующим ее количественным определением содержания в лекарственном препарате габапентина в виде капсул, производитель 1, методом ¹Н ЯМР спектроскопии.

К эффективному количеству содержимого капсулы (около 1/2 капсулы), представляющего собой однородную смесь эффективных количеств габапентина и фармацевтических приемлемых вспомогательных веществ, добавляют 1,5 мл D₂O и затем интенсивно встряхивают в течение 10 мин до получения однородной суспензии; полученную суспензию фильтруют через устройство для фильтрования (фильтр), известное специалисту из данной области техники, затем 0,5 мл фильтрата переносят в ЯМР-ампулу и добавляют 10 мкл ДМСО для калибровки шкалы химических сдвигов (δ=2,71 м.д.); затем идентифицируют характеристические сигналы габапентина и примеси А путем регистрации спектра ¹Н на ЯМР-спектрометре с рабочей частотой по протонам не менее 400 МГц при температуре 300 К. Параметры эксперимента аналогичны примеру 1.

Наблюдаемые в спектре ¹Н синглетные сигналы габапентина δ 2,45;3,02 м.д. и примеси А 8 2,28 и 3,24 м.д. подтверждают наличие в лекарственном препарате габапентина (капсулы) примеси А. Для расчета весовой доли примеси А относительно габапентина используют измеренные интегральные интенсивности характеристических сигналов δ 3,02 м.д. (I_gp=100) и 3,24 м.д. (I_ImpA=0,17) (фиг. 5) по формуле (1):

w %=0,901(0,17/100)100=0,15%.

Пример 3. Идентификация примеси А с последующим ее количественным определением содержания в лекарственном препарате габапентина в виде капсул, производитель 2, методом ¹Н ЯМР спектроскопии.

К эффективному количеству содержимого капсулы (около 1/2 капсулы), представляющего собой однородную смесь эффективных количеств габапентина и фармацевтических приемлемых вспомогательных веществ, добавляют 1,5 мл D2O и интенсивно встряхивают в течение 10 мин до получения однородной суспензии; далее полученную суспензию фильтруют через устройство для фильтрования (фильтр), известное специалисту из данной области техники, затем 0,5 мл фильтрата переносят в ЯМР-ампулу и добавляют 10 мкл ДМСО для калибровки шкалы химических сдвигов (δ=2,71 м.д.); затем идентифицируют характеристические сигналы габапентина и примеси А путем регистрации спектра ¹Н на ЯМР-спектрометре с рабочей частотой по протонам не менее 400 МГц при температуре 300 К. Параметры эксперимента аналогичны примеру 1.

Наблюдаемые в спектре ¹Н синглетные сигналы габапентина δ 2,45;3,02 м.д. и примеси А 8 2,28 и 3,24 м.д. подтверждают наличие в лекарственном препарате габапентина (капсулы) примеси А. Для расчета весовой доли примеси А относительно габапентина используют измеренные интегральные интенсивности характеристических сигналов: δ 3,02 м.д. (I_Gp=100) и 3,24 м.д. (I_ImpA=0,09) (фиг. 6) по формуле (1):

w %=0,901(0,09/100)100=0,008%.

Пример 4 Измерение весовых долей примеси А методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (далее -ВЭЖХ).

В субстанции габапентина и его лекарственных формах (препаратах) в виде капсул различных производителей, весовые доли примеси А измеряли методом ВЭЖХ. Приготовление раствора для проверки пригодности системы, буферного раствора, испытуемых растворов субстанции габапентина и лекарственных препаратов габапентина в виде капсул, калибровочных растворов и подвижной фазы осуществляли по методикам [5, 6]. Условия хроматографирования: колонка мм × 4,6 мм × 5 мкм; температура колонки 40°С; режим элюирования изократический; скорость потока 1 мл / мин; детектор УФ 215 нм; объем инжекции 20 мкл; время хроматографирования не менее 50 мин. Весовые доли примеси А, измеренные методом ВЭЖХ, составили: 0,02 w % для субстанции габапентина; 0,13 w % для лекарственного препарата габапентина в виде капсул производитель 1); 0,07 w % для лекарственного препарата габапентина в виде капсул (производитель 2).

Результаты измерения методом спектроскопии ¹Н ЯМР сопоставимы с результатами измерения методом ВЭЖХ (см. табл. 1). Приведенные примеры показывают возможность идентификации примеси А с последующим ее количественным определением методом ¹Н ЯМР спектроскопии содержания в субстанции или различных лекарственных формах габапентина.

Представленные примеры не ограничивают объем притязаний настоящего изобретения и служат только для цели иллюстрации и раскрытия заявленного способа.

Промышленная применимость

Все приведенные примеры, подтверждают эффективность и селективность заявленного способа.

Таким образом, поставленная техническая задача, а именно, разработка эффективного и селективного способа для идентификации примеси А с последующим ее количественным определением в субстанции габапентина или его различных лекарственных формах, произведенных различными производителями, достигнута, что подтверждается приведенными примерами.

Применение в фармации, медицине, химии заявленного способа является эффективным и селективным.

Список литературы

1.1. K. Celikyurt, О. Mutlu, G. Ulak, F.Y. Akar, F. Erden. Neurosci. Lett. 2011, 492, 124-128.

2. S Hiom, G.K. Patel, R.G. Newcombe, S Khot, С Martin. Br. J. Dermatol. 2015, 173, 300-302.

3. M.L. Bums, E. Kinge, M.S. Opdal, S.I. Johannessen, C.J. Landmark. Acta Neurol Scand. 2019, 139, 446-454.

4. Z. Zong, J. Qiu, R. Tinmanee, L.E. Kirsch. J. Pharm. Set 2012, 101, 2123-2133.

5. USP43-NF38. Gabapentin. 2057. https://online.uspnf.com/

6. USP43-NF38. Gabapentin Capsules. 2058. https://online.uspnf.com/

7. USP43-NF38. Gabapentin Tablets. 2060. https://online.uspnf.comy

8. С.В. Моисеев, В.И. Крылов, Т.В. Мастеркова, В.А. Яшкир, Н.Д. Бунятян. Использование метода ЯМР-спектроскопии для подтверждения подлинности, идентификации и количественного определения посторонних примесей субстанции салициловой кислоты. Ведомости НЦЭСМП, 2014, 1, 15-19.

9. Н.Е. Gottlieb, V. Kotlyar and A. Nudelman. NMR Chemical Shifts of Common Laboratory Solvents as Trace Impurities. J. Org. Chem. 1997, 62(21), 7512-7515.

10. F. Malz and H.Jancke. Validation of quantitative nuclear magnetic resonance. J. Pharm. Biomed. 2005, 38, 813-823.

Группа изобретений относится к медицине и фармацевтике и может быть использована для контроля качества субстанций или различных лекарственных форм габапентина путем идентификации его примеси А с последующим ее количественным определением. Способ определения примеси А в субстанциях габапентина спектроскопией ядерного магнитного резонанса на протонах (¹Н ЯМР), где примесь А представляет собой 2-азаспиро[4,5]декан-3-он, характеризуется тем, что субстанцию габапентина растворяют в дейтерированной воде (D₂O) и диметилсульфоксиде (ДМСО) при интенсивном встряхивании до полного ее растворения, идентифицируют характеристические сигналы габапентина и его примеси А путем регистрации спектра ¹Н на ЯМР спектрометре с рабочей частотой по протонам не менее 400 МГц при температуре 300 К, калибруют шкалы химических сдвигов 1H под сигнал метильной группы ДМСО δ=2,71 м.д. и рассчитывают весовую долю примеси А относительно габапентина с использованием измеренных интегральных интенсивностей сигналов. Группа изобретений касается также варианта способа определения примеси А в лекарственных препаратах габапентина в виде капсул и применения указанных способов для определения примеси А в субстанции габапентина или ее лекарственных формах. Обеспечивается повышение точности определения примеси А без использования стандартных образцов и без построения градуировочной функции. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл., 4 пр.

1. Способ определения примеси А в субстанциях габапентина спектроскопией ядерного магнитного резонанса на протонах (¹Н ЯМР), где примесь А представляет собой 2-азаспиро[4,5]декан-3-он, и характеризующийся тем, что субстанцию габапентина растворяют в дейтерированной воде (D₂O) и диметилсульфоксиде (ДМСО) при интенсивном встряхивании до полного ее растворения, идентифицируют характеристические сигналы габапентина и его примеси А путем регистрации спектра ¹Н на ЯМР спектрометре с рабочей частотой по протонам не менее 400 МГц при температуре 300 К, калибруют шкалы химических сдвигов 1H под сигнал метильной группы ДМСО δ=2,71 м.д., рассчитывают весовую долю примеси А относительно габапентина с использованием измеренных интегральных интенсивностей сигналов.

2. Способ определения примеси А в лекарственных препаратах габапентина в виде капсул спектроскопией ядерного магнитного резонанса на протонах (¹Н ЯМР), где примесь А представляет собой 2-азаспиро[4,5]декан-3-он, и характеризующийся тем, что содержимое капсулы габапентина и дейтерированную воду (D₂O) интенсивно встряхивают до получения однородной суспензии, фильтруют, добавляют диметилсульфоксид (ДМСО) для калибровки шкалы химических сдвигов, идентифицируют характеристические сигналы габапентина и примеси А путем регистрации спектра ¹Н на ЯМР спектрометре с рабочей частотой по протонам не менее 400 МГц, при температуре 300 К, калибруют шкалы химических сдвигов 1H под сигнал метильной группы ДМСО δ=2,71 м.д., рассчитывают весовую долю примеси А относительно габапентина с использованием измеренных интегральных интенсивностей сигналов.

3. Способ по п. 1 или 2, дополнительно характеризующийся тем, что характеристические сигналы составляют для габапентина δ 2,45±0,01; 3,02±0,01 м.д. и для примеси А 2,28±0,01; 3,24±0,01 м.д.

4. Способ по п. 1 или 2, дополнительно характеризующийся тем, что для расчета весовой доли примеси А относительно габапентина используют измеренные интегральные интенсивности характеристических сигналов 3,02±0,01 м.д. для габапентина (I_GP) и δ 3,24±0,01 м.д. примеси А (I_ImpA).

5. Способ по п. 2, дополнительно характеризующийся тем, что содержимое капсулы габапентина представляет собой однородную смесь габапентина и вспомогательных веществ.

6. Применение способа по п. 1 или 2 для определения примеси А в субстанции габапентина или ее лекарственных формах.