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Single quad mass analyzer coupled UPLC method for impurity profile of Brimonidine tartrate and Timolol maleate: Application in their binary mixture ophthalmic formulation - 29/10/21

Méthode UPLC couplée à un analyseur de masse mono quad pour le profil d’impureté du tartrate de brimonidine et du maléate de timolol : application dans leur formulation ophtalmique d'un mélange binaire

Doi : 10.1016/j.pharma.2021.02.006 
S. Kondra a, b, , B. Akula Thukaram b, D. Gowrisankar a, P.A. Krishnamanjari a, H.S.N. Raju Dantuluri b, S. Maganti b
a College of Pharmaceutical Sciences, Andhra University, Visakhapatnam, AP, India 
b Aurobindo Pharma Limited, Bachupally, R.R District, Hyderabad 500090, India 

Corresponding author.

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Highlights

Related impurities in pharmaceutical formulations are associated with their safety, efficacy and stability. However, there is no overall study published on the assessment of impurities profiling in Brimonidine Tartrate (BRIM) and Timolol Maleate (TIMO) ophthalmic solution. In this work, UPLC/PDA method coupled to QDa mass analyzer was developed for simultaneous evaluation of impurity profiling and potential degradation products of BRIM/TIMO in their binary mixture ophthalmic formulations.
The proposed method is of great interest since the online coupling technique has a significant synergic advantage over conventional HPLC/UPLC/PDA techniques, where the mass and spectral characteristics can be evaluated simultaneously in a single run at ease.
Method is specific, selective and sensitive where all analytes/peaks were well separated and two degradants were identified based on Forced degradation and stability studies evaluation i.e.: DP1 (m/z 218.01) and DP2 (m/z 390.03).
The developed UPLC/PDA/QDa method was systematically validated as per ICH Q2 (R1) and established its stability-indicating nature. The proposed method is a simple, comprehensive, valuable and efficient technique for impurity profiling of BRIM/TIMO in ophthalmic formulations.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Summary

The main objective of the study is to develop a suitable and rapid UPLC/PDA method by coupling online to Quadrupole Dalton analyzer (QDa), a mass detector for the identification and impurity profiling of Brimonidine Tartrate (BRIM)/Timolol maleate (TIMO) in the ophthalmic formulation. Chromatographic separation was achieved on ethylene bridged hybrid octadecylsilane column having 1.7μm particle size in gradient mode using high pure heptafluorobutyric acid as a buffer (A) and water, methanol, and acetonitrile (B) as mobile phase with a flow rate of 0.3mlmin-1. Based on the spectral maxima, BRIM and its impurities were monitored at 248nm, and TIMO and its impurities were monitored at 295nm. During evaluation of stress conditions and stability data unknown degradants are observed and identified as m/z 218.01 (DP1) and m/z 390.03 (DP2) using QDa-ESI+ scanning mode technique. The performance of the method was systematically validated according to ICH Q2 (R1) guidelines and the method shown very good sensitivity (≥0.5μg.mL−1) and linearity (r20.999) with consistent recoveries and less than 5% RSD for all compounds. Hence, the proposed UPLC/PDA/QDa method is a simple, sensitive and comprehensive technique where identification and quantification can be done. It gives for complete impurity profile evaluation of BRIM/TIMO in the ophthalmic formulation during quality control in the pharmaceutical industry.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

L’objectif principal de l’étude est de développer une méthode UPLC / PDA adaptée et rapide en couplant en ligne à l’analyseur Quadrupole Dalton (QDa), un détecteur de masse pour l’identification et le profilage des impuretés du tartrate de brimonidine (BRIM) / maléate de timolol (TIMO) dans la formulation ophtalmique. La séparation chromatographique a été réalisée sur une colonne d’octadécylsilane hybride pontée par l’éthylène ayant une taille de particule de 1,7μm en mode gradient en utilisant de l’acide heptafluorobutyrique de haute pureté comme phase mobile A et de un mélange eau, méthanoll, acétonitrile comme phase mobile B en tant que phase mobile avec un débit de 0,3 mL min-1. Sur la base des maxima spectraux, BRIM et ses impuretés ont été détectés à 248 nm, et TIMO et ses impuretés ont été détectés à 295nm. Lors de l’évaluation des conditions de contrainte et des données de stabilité, des dégradants inconnus sont observés et identifiés comme m / z 218,01 (DP1) et m / z 390,03 (DP2) en utilisant la technique du mode de balayage QDa-ESI +. La performance de la méthode a été systématiquement validée selon les recommandations ICH Q2 (R1) et la méthode a montré une très bonne sensibilité (≥0,5 μg. ML-1) et une linéarité (r20,999) avec des récupérations cohérentes et une RSD inférieure à 5 % pour tous les composés. Par conséquent, la méthode UPLC / PDA / QDa proposée est une technique simple, sensible et complète dans laquelle l’identification et la quantification peuvent être effectuées. Elle permet ainsi l’évaluation complète du profil d’impureté de BRIM / TIMO dans la formulation ophtalmique lors du contrôle de qualité au niveau de l’industrie pharmaceutique.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : UPLC-PDA-QDa, Brimonidine tartrate/timolol maleate, Ophthalmic solution, Impurity profiling, Identification, Validation

Mots clés : UPLC-PDA-QDa, Tartrate de brimonidine / maléate de timolol, Solution ophtalmique, Profil des impuretés, Identification, Validation


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Vol 79 - N° 6

P. 617-639 - novembre 2021 Retour au numéro
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