Monofluorphosphat (MFP) wird häufig zur Remineralisierung des Zahnschmelzes und zur Vorbeugung von Zahnkaries (Karies) eingesetzt [1]. Pharmazeutische Hersteller und Labors sind verpflichtet, die Monographien der United States Pharmacopeia and National Formulary (USP-NF) für die Bewertung der Qualität von Arzneimitteln und Formulierungen, einschließlich MFP, zu verwenden.
Die USP hat eine globale Initiative zur Modernisierung vieler ihrer bestehenden Monographien gestartet. Die Ionenchromatographie (IC) mit suppressierter Leitfähigkeitsdetektion wurde von der USP als validierte Methode zur Quantifizierung des MFP-Gehalts in Natriummonofluorophosphat zugelassen [2].
Die geforderte Trennung von MFP von Sulfat ist durch die Verwendung der Metrosep A Supp 16 - 250/4.0 Säule und eines Hydroxidgradienten möglich. Alle Akzeptanzkriterien der USP-Monographie "Sodium Monofluorphosphate" sind erfüllt und das Verfahren wurde als validierte USP-Methode anerkannt [2-5].
Die Systemeignungslösung und die Standardlösung werden aus USP-zertifizierten Standards durch Verdünnung mit Reinstwasser (UPW) hergestellt.
Die Systemeignungslösung enthält 4,0 μg/mL USP Natriumfluorid RS, 1,4 μg/mL USP Natriumacetat RS, 150,0 μg/mL USP Natriummonofluorophosphat RS und 150,0 μg/mL USP Natriumsulfat RS. Die Standardlösung enthält 150,0 μg/mL USP Natriummonofluorophosphat RS.
Die Probenanalysen wurden mit Natriummonofluorphosphat (Na2PFO3), das von einem Kunden zur Verfügung gestellt wurde, durchgeführt. Hiervon wurden 1,5 g eingewogen und in einen 1000-mL-Messkolben gegeben. Der Kolben wurde bis zur Markierung mit Reinstwasser gefüllt, 15 Minuten lang ins Ultraschallbad gestellt und anschließend durch Filterpapier mit einer Porengröße von 0,2 μm filtriert. Diese Probenstammlösung wurde im Verhältnis 1:10 mit Reinstwasser weiter verdünnt. Die Endkonzentration entspricht 150 μg/ml Monofluorophosphat. Eine zusätzliche Probenvorbereitung ist nicht erforderlich.
Systemeignungslösung, Proben und Standardlösungen wurden mit einem 858 Professional Sample Processor (Abbildung 1) direkt in den IC injiziert.
Mit Hilfe eines Kaliumhydroxidgradienten (Tabelle 2, Eluent A 100 mmol/L Kaliumhydroxid, Eluent B Reinstwasser) und der Metrosep A Supp 16-Säule (USP-Packung L91) werden Fluorid, Acetat, Monofluorophosphat und Sulfat basisliniengetrennt. Die Detektion der Analyten erfolgte mit chemisch suppressierter Leitfähigkeitsdetektion.
Die Kalibrierung erfolgte mittels Verwendung eines einzelnen 2,0 μg/mL Natriummonofluorphosphat-Standards, der sechsmal injiziert wurde. Die Probe wurde in doppelter Ausführung analysiert.
Tabelle 1. Anforderungen an die IC-Methode gemäß USP-Monographie „Sodium Monofluorophosphate“ [2].
| Säule mit L91-Packung | Metrosep A Supp 16 - 250/4.0 |
|---|---|
| Fluss | 1,0 ml/min |
| Eluent | Eluent A: 100,0 mmol/L Kaliumhydroxid Eluent B: Reinstwasser |
| Temperatur | 40 °C |
| Injektionsvolumen | 10 μL |
| Detektion | Suppressierte Leitfähigkeit |
Tabelle 2. Binäres Gradientenprofil gemäß der USP-Monographie «Sodium Monofluorophosphate» [2].
| Zeit (Minuten) | Eluent A (%) | Eluent B (%) |
|---|---|---|
| 0.0 | 15 | 85 |
| 20.0 | 15 | 85 |
| 30.0 | 30 | 70 |
| 35.0 | 60 | 40 |
| 45.0 | 60 | 40 |
| 45.1 | 15 | 85 |
| 50.0 | 15 | 85 |
Die IC-Methode zur Bestimmung des Monofluorophosphat-Gehalts ist gemäß der USP-Monographie "Sodium Monofluorophosphate" qualifiziert und folgt den USP-Referenzen für Methodenvalidierungsverfahren [2-5]. Ein Chromatogramm für die Systemeignungsprüfung ist in Abbildung 2 dargestellt.
Die relativen Retentionszeiten für Fluorid, Acetat, Monofluorophosphat und Sulfat betragen 0,20, 0,26, 1,00 bzw. 1,06. Diese einheitenlosen Werte werden automatisch mit der MagIC Net-Software unter Anwendung der folgenden Formel berechnet:
rG = relative Retentionszeit, nicht angepasst
tRi = Retentionszeit des Peak von Interesse
tRst = Retentionszeit des Referenzpeaks (Peak entsprechend der zu untersuchenden Substanz, Monofluorophosphat)
Alle Akzeptanzkriterien für die Systemeignung (Auflösung, Tailing-Faktor und relative Standardabweichung der wiederholten Standardinjektionen) sind erfüllt (Tabelle 3).
Tabelle 3. Anforderungen an die Systemeignung gemäß USP.
| Parameter | Tatsächlich | USP erforderlich | Status |
|---|---|---|---|
| Auflösung Monofluorophosphat / Sulfat | 1,84 | > 1,5 | Bestanden |
| Tailing-Faktor | 1,02 | < 2,5 | Bestanden |
| *RSD (%); n=6 | 0,38 | < 2,0 | Bestanden |
* Relative Standardabweichung von sechs Wiederholungsinjektionen der Standardlösung
Die Ergebnisse für die Beispielprobe (Tabelle 4) werden wie folgt berechnet:
rU = Peak-Antwort von Monofluorophosphat aus der Probenlösung
rS = Peak-Antwort von Monofluorophosphat aus der Standardlösung
cS = Konzentration von USP Natriummonofluorophosphat RS in der Standardlösung (µg/ml)
cU = Konzentration von Natriummonofluorophosphat in der Probenlösung (µg/ml)
Tabelle 4. Probenanalyse von Natriummonofluorophosphat und Anforderungen gemäß USP.
| Analyt | Tatsächlich | USP-Anforderung | Status |
|---|---|---|---|
| Natrium MFP [%] | 95,56 | 91,7–100,5 | Bestanden |
Die vorgestellte IC-Methode wurde erfolgreich für die Bestimmung des Monofluorophosphat-Gehalts gemäß der USP-Monographie "Sodium Monofluorophosphate" qualifiziert. Diese Qualifizierung erfolgte streng nach den USP-Validierungsspezifikationen.
Die Systemeignung erfüllte alle Akzeptanzkriterien, einschließlich der Auflösung, des Tailing-Faktors und der relativen Standardabweichung der Standardwiederholungsinjektionen. Darüber hinaus erfüllte auch die Probenanalyse die USP-Anforderungen.
Somit hat sich die Analyse mit Ionenchromatographie als zuverlässiger und geeigneter Ansatz für die Bestimmung von Monofluorophosphat in pharmazeutischen Formulierungen erwiesen. Die Hersteller von Natriummonofluorophosphat profitieren von dem hohen Automatisierungsgrad und der einfachen Handhabung.
- Vogel, G. L.; Mao, Y.; Chow, L. C.; et al. Fluoride in Plaque Fluid, Plaque, and Saliva Measured for 2 Hours after a Sodium Fluoride Monofluorophosphate Rinse. Caries Research 2000, 34 (5), 404–411. https://doi.org/10.1159/000016615.
- U. S. Pharmacopeia/National Formulary. USP Monographs, Sodium Monofluorophosphate; USP/NF, Rockville, MD, USA.
- U. S. Pharmacopeia/National Formulary. <621> Chromatography. In General Chapter; USP/NF, Rockville, MD, USA.
- U. S. Pharmacopeia/National Formulary. General Chapter, <1065> Ion Chromatography; USP-NF: Rockville, MD, USA, 2023. https://doi.usp.org/USPNF/USPNF_M897_01_01.html.
- U. S. Pharmacopeia/National Formulary. General Chapter, <1225> Validation of Compendial Procedures; USP-NF: Rockville, MD, USA, 2023. https://doi.org/10.31003/USPNF_M99945_04_01.
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