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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.46.2020.tde-04082021-133740
Documento
Autor
Nome completo
Rodolfo Lorençatto
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2020
Orientador
Banca examinadora
Oliveira, Pedro Vitoriano de (Presidente)
Lago, Claudimir Lucio do
Santelli, Ricardo Erthal
Título em português
Diluição de aerossol como alternativa para amostragem direta na determinação de impurezas elementares em medicamentos líquidos por ICP-MS
Palavras-chave em português
Diluição de aerossol
ICP-MS
Medicamento líquido
USP 232
USP 233
Resumo em português
A determinação de impurezas elementares em medicamentos passou a ter um papel fundamental em laboratórios farmacêuticos nos últimos anos. Os capítulos 232 e 233 da United States Pharmacopeia (USP) definem valores máximos permitidos para Ag, As, Au, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ir, Li, Mo, Ni, Os, Pb, Pd, Pt, Rh, Ru, Sb, Se, Sn, Tl e V e os procedimentos de validação para a análise de diferentes classes de medicamentos, respectivamente. O uso de espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) é recomendado pelo Capítulo 233 e possui comprovado desempenho analítico em diversas aplicações. A diluição de aerossol consiste em aplicar uma vazão perpendicular de gás argônio aa vazão de aerossol antes de sua inserção no plasma, o que traz vantagens como menor exposição do instrumento à matriz da amostra e menor possibilidade de interferências isobáricas poliatômicas. O objetivo deste estudo foi empregar a diluição de aerossol para análise de diferentes medicamentos líquidos, diluídos em HCl 1% (v v-1) em diferentes proporções, para a determinação de Ag, As, Au, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ir, Li, Mo, Ni, Os, Pb, Pd, Pt, Rh, Ru, Sb, Se, Sn, Tl e V segundo os critérios da USP Capítulo 232 e validar o procedimento de acordo com os critérios da USP Capítulo 233. Planejamentos fatoriais completos (PFC) 23-0 foram realizados para estudar os efeitos de parâmetros do plasma e suas interações: proximidade do plasma (mm); vazão de gás He (mL min-1); e vazão de gás diluidor (L min-1), assim como a formação do íon m/z 75, oriundo das espécies 75As+ e 40Ar35Cl+. Os resultados do PFC mostraram que o uso de diluição de aerossol, combinado com o uso da cela de colisão com He, oferece condições robustas de trabalho (140Ce2+/140Ce+<0,9% e 140Ce16O+/140Ce+<0,3%), além de indicar que o uso da diluição de aerossol possui impacto diferente na sensibilidade de elementos com diferentes valores de m/z (51V, 52Cr, 59Co, 60Ni e 63Cu tem sua sensibilidade diminuída 2 vezes mais do que os demais elementos estudados, por exemplo). O estudo da formação do íon m/z 75 indicou que, mesmo com variadas concentrações de HCl (0,83 a 8,33 %, v v-1), o uso da diluição de aerossol combinado com o uso da cela de colisão faz com que a contribuição de sinal do isóbaro 40Ar35Cl+ sobre 75As seja mínima (6% em 1 g L-1, com [HCl] = 4.57 % v v-1). Os resultados dos procedimentos de validação estabelecidos pelo Capítulo 233 da USP para a amostra A atenderam a todos os critérios de aceitação com sucesso, com parâmetros de desempenho apropriados (R>0,995, RSD<6,2% para testes de precisão, RSD<14% para o teste de precisão intermediária e recuperações entre 88-125% para os testes de adição e recuperação com diferentes valores de J). O uso de diluição de aerossol para determinação multielementar de medicamentos líquidos oferece não só robustez analítica como também evita o processo de digestão da amostra, evitando contaminações e incompatibilidade de certos reagentes usados no preparo com os analitos.
Título em inglês
Aerosol dilution as a direct sampling alternative to the determination of elemental impurities in liquid drug samples using ICP-MS
Palavras-chave em inglês
Aerosol dilution
ICP-MS
Liquid drugs
USP 232
USP 233
Resumo em inglês
The determination of elemental impurities in medicines has a fundamental role in pharmaceutical laboratories in recent years. Chapters 232 and 233 of the United States Pharmacopeia (USP) define permitted daily exposures for Ag, As, Au, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ir, Li, Mo, Ni, Os, Pb, Pd, Pt, Rh, Ru, Sb, Se, Sn, Tl and V and the validation procedures for the analysis of different classes of drugs, respectively. The use of mass spectrometry with inductively activated plasma (ICP-MS) is recommended by USP Chapter 233 and has proved analytical performance in several applications. Aerosol dilution consists of applying a perpendicular flow of argon gas to the aerosol flow prior to its insertion into the plasma, bringing advantages such as less exposure of the instrument to the sample matrix and less probability of isobaric polyatomic interferences. The objective of this study was to use aerosol dilution for the analysis of different drugs, diluted in 1% HCl (v v-1) in different proportions, to determine Ag, As, Au, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Ir, Li, Mo, Ni, Os, Pb, Pd, Pt, Rh, Ru, Sb, Se, Sn, Tl and V according to USP Chapter 232 requirements and validate the procedure according to USP Chapter 233. Full factorial design of experiments 23-0 were executed to study the effects of plasma parameters and their interactions sample depth (mm), He gas flow (mL min-1) and diluting gas flow (L min-1), as well as the formation of the m/z 75 ion, which can be from 75As+ or 40Ar35Cl+. The results of the PFC showed that the use of aerosol dilution, combined with the use of the collision cell with He, offers robust working conditions (140Ce2+/140Ce+ <0.9% and 140Ce16O+/140Ce+ <0.3%), and indicate that the use of aerosol dilution has a different impact on the sensitivity of elements with different values of m/z (51V, 52Cr, 59Co, 60Ni and 63Cu has its sensitivity decreased 2 times more than the other elements studied, for example). The study of m/z 75 ion formation indicated that, even with different concentrations of HCl (0.83 to 8.33%, v v-1), the use of aerosol dilution combined with the use of the collision cell with He makes the signal contribution of 40Ar35Cl+ minimal over 75As+ (6% in 1 g L-1, with [HCl] = 4.57% v v-1). The results of the validation procedures established by Chapter 233 of USP for sample A met all the acceptance criteria successfully, with appropriate performance parameters (R> 0.995, RSD <6.2% for accuracy tests, RSD <14 % for the intermediate precision test and recoveries between 88-125% for spiking tests with different values of J). The use of aerosol dilution for multi-element determination of liquid medications offers not only analytical robustness but also skips the sample digestion process, avoiding contamination and incompatibility of certain reagents used in the preparation with the analytes.
 
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Data de Publicação
2021-08-05
 
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