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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.46.2020.tde-08112021-165735
Document
Auteur
Nom complet
Juliana Caldeira Abreu
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2020
Directeur
Titre en portugais
Desenvolvimento do método indicativo de estabilidade para a Bromoprida e seus produtos de degradação aplicando princípios de Analytical Quality by Design
Resumé en portugais
O perfil de estabilidade de novos medicamentos está diretamente relacionado com a sua potência, pureza e segurança. As amostras provenientes de estudos de estabilidade devem ser analisadas utilizando um método indicativo de estabilidade. Os produtos de degradação (PD) identificados no estudo de degradação forçada são utilizados para a criação desse método, o qual pode ser desenvolvido variando-se um fator por vez, ou utilizando abordagem quimiométrica para entender como a variação nos parâmetros de entrada afetam os resultados analíticos do método. Nosso objetivo foi utilizar os conceitos de Analytical quality by design (AQbD) para explorar os princípios de separação e seletividade do insumo farmacêutico ativo bromoprida e suas impurezas, e assim desenvolver um novo método indicativo de estabilidade via UHPLC-DAD. O estudo de degradação forçada e identificação dos PD da bromoprida foram apresentados de forma sistemática. Além disso, foi apresentado um racional para cada etapa da abordagem AQbD e como essa ferramenta contribuiu para o melhor entendimento, desempenho e robustez do método. Inicialmente, o insumo farmacêutico ativo (IFA) foi submetido a diferentes condições de estresse. As vias de degradação nas quais a molécula se mostrou mais lábil (degradação ≥ 10%) foram peróxido de hidrogênio, hidrólise ácida e luz UV-A. Os PD alvo, com área relativa ≥ 0,2%, foram identificados via UHPLC-UV-ESI-QToF, sendo as impurezas BIB (4-amino-5-bromo-2-methoxybenzoic acid) e BID (2-bromo-5- methoxyaniline) formadas via degradação ácida, BIE (2-(4-amino-5-bromo-2- methoxybenzamido)-N,N-diethylethanamine oxide) via oxidação e BIC (4-amino-5- bromo-N-(2-(ethylamino)ethyl)-2-methoxybenzamide) via oxidação e fotodegradação. As impurezas BIB e BID foram adquiridas comercialmente, BIC e BIE foram isoladas atravésde HPLC semipreparativo e BIA (4-acetamido-5-bromo-N-(2-(diethylamino)ethyl)-2- methoxybenzamide), um intermediário sintético da bromoprida, foi sintetizado. A separação cromatográfica foi avaliada através de dois testes de triagem e um de otimização, incluindo na última etapa a simulação de Monte Carlo para acessar a robustez do método. A característica dos analitos foi considerada na avaliação de risco inicial, contribuindo para definir os parâmetros críticos do método (CMP). Na primeira triagem, uma ampla faixa de pH da fase móvel, solvente orgânico e seis colunas cromatográficas com seletividades diferentes foram definidos como CMPs e 87 experimentos foram realizados. A segunda triagem, com 76 experimentos, considerou os CMPs com melhor desempenho e incluiu a temperatura da coluna e duas outras colunas. O estudo final de otimização, com 42 experimentos, possibilitou o acesso a uma região de conhecimento, delimitado pela avaliação de desempenho médio aceitável e robustez para acessar a região de operação do método (MODR). O método indicativo de estabilidade para teor de bromoprida e impurezas relacionadas foi eficientemente desenvolvido, mostrando-se ser seletivo, linear (r2= 0,9999) e reprodutível, comprovando que a abordagem AQbD se destaca como uma ferramenta eficiente para detectar as limitações do método e definir a região de melhor desempenho, contribuindo para a atribuição de estratégias de controle (CS) e facilitando o gerenciamento do ciclo de vida do método. O método final apresentou as condições experimentais: coluna YMC Triart Phenyl a 30 °C, vazão de 0,3 mL.min-1, Bicarbonato de amônio 5 mmol.L-1 pH 8,9 (± 0,1) e Acetonitrila/Tetrahidrofurano (7: 3) ± 3% no modo gradiente.
Titre en anglais
Stability-indicating method development for Bromopride and its degradation products applying Analytical Quality by Design principles
Resumé en anglais
The drug stability profile is related to its potency, purity and safety. Samples from the stability study must be analyzed using a stability-indicating method. The degradation products (DP) identified in the stress testing study are used to develop this method, which can be developed varying one factor at a time, or applying a chemometric approach to understand how the input parameters variation affect the results of the analytical method. Our aim was to use the concepts of Analytical quality by design (AQbD) to explore the separation and selectivity principles of the active pharmaceutical ingredient bromopride and its impurities, and thus develop a new stability-indicating method via UHPLC-DAD. The bromopride stress testing study and DP identification were systematically presented. In addition, a rationale was presented for each stage of the AQbD approach and how this concept contributed to a better method understanding, performance and robustness. Initially, the active pharmaceutical ingredient (API) was exposed toward different stress conditions. The degradation pathways in which the molecule was more labile (degradation ≥ 10%) were hydrogen peroxide, acid hydrolysis and UV-A light. The target degradation products, with relative area ≥ 0,2%, were identified via UHPLC-UV-ESIQToF, with impurities BIB (4-amino-5-bromo-2-methoxybenzoic acid) and BID (2-bromo- 5-methoxyaniline) originated via acidic degradation, BIE (2-(4-amino-5-bromo-2- methoxybenzamido)-N,N-diethylethanamine oxide) via oxidation and BIC (4-amino-5- bromo-N-(2-(ethylamino)ethyl)-2-methoxybenzamide) via oxidation and photodegradation conditions. BIB and BID were commercially adquired, BIC and BIE were isolated using semi-preparative HPLC. The impurity BIA (4-acetamido-5-bromo-N-(2- (diethylamino)ethyl)-2-methoxybenzamide), a synthetic intermediate of bromopride, was synthesized.The chromatographic separation was evaluated through two screening tests and an optimization design, including in the last step Monte Carlo simulation to access method robustness. Prior knowledge on analytes was used in the initial risk assessment contributing to assign Critical Method Parameters (CMP). In the first screening, a wide range of mobile phase pH, organic solvent and six LC columns with different selectivities were defined as CMPs and 87 experiments were performed. The second screening test, with 76 experiments, considered the CMPs with best performance and included column temperature and two other columns. The final optimization study, with 42 experiments, enabled the acquisition of a knowledge space, delimited by evaluating regions with acceptable mean performance and robustness to access the method operable design region (MODR). The Stability-indicating method for bromopride assay and related impurities was efficiently developed, evidencing to be selective, linear (r2 = 0.9999) and reproducible, proving that AQbD approach stands out as an efficient concept to detect the method limitations and to define the region with best performance, contributing to the assignment of appropriate control strategies (CS) and facilitating the method lifecycle management. The final method presented the experimental conditions: column YMC Triart Phenyl at 30 °C, flow rate of 0.3 mL.min-1, Ammonium bicarbonate 5 mmol.L-1 pH 8.9 (± 0.1) and Acetonitrile / Tetrahydrofuran (7: 3) ± 3% in gradient mode
 
Date de Publication
2021-11-24
 
AVERTISSEMENT: Apprenez ce que sont des œvres dérivées cliquant ici.
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