Development and validation of an economic, environmental friendly and stability-indicating analytical method for determination of ampicillin sodium for injection by RP-HPLC

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Entwicklung von chiralen- sowie RP-HPLC-Methoden in Verbindung mit hochauflösender MS und deren Anwendung zur Analyse sekundärer organischer Aerosole in der Atmosphäre

Die Erdatmosphäre besteht hauptsächlich aus Stickstoff (78%), Sauerstoff (21%) und Edelga¬sen. Obwohl Partikel weniger als 0,1% ausmachen, spielen sie eine entscheidende Rolle in der Chemie und Physik der Atmosphäre, da sie das Klima der Erde sowohl direkt als auch indirekt beeinflussen. Je nach Art der Bildung unterscheidet man zwischen primären und sekundären Partikeln, wobei primäre Partikel direkt in die Atmosphäre eingetragen werden. Sekundäre Partikel hingegen entstehen durch Kondensation von schwerflüchtigen Verbindungen aus der Gasphase, welche durch Reaktionen von gasförmigen Vorläufersubstanzen (volatile organic compounds, VOCs) mit atmosphärischen Oxidantien wie Ozon oder OH-Radikalen gebildet werden. Da die meisten Vorläufersubstanzen organischer Natur sind, wird das daraus gebil¬dete Aerosol als sekundäres organisches Aerosol (SOA) bezeichnet. Anders als die meisten primären Partikel stammen die VOCs überwiegend aus biogenen Quellen. Es handelt sich da¬bei um ungesättigte Kohlenwasserstoffe, die bei intensiver Sonneneinstrahlung und hohen Temperaturen von Pflanzen emittiert werden. Viele der leichtflüchtigen Vorläufersubstanzen sind chiral, sowohl die Vorläufer als auch die daraus gebildeten Partikel werden aber in den meisten Studien als eine Verbindung betrachtet und gemeinsam analysiert. Die mit Modellen berechneten SOA-Konzentrationen, welche auf dieser traditionellen Vorstellung der SOA-Bil¬dung beruhen, liegen deutlich unterhalb der in der Atmosphäre gefundenen, so dass neben diesem Bildungsweg auch noch andere SOA-Bildungsarten existieren müssen. Aus diesem Grund wird der Fokus der heutigen Forschung vermehrt auf die heterogene Chemie in der Partikelphase gerichtet. Glyoxal als Modellsubstanz kommt hierbei eine wichtige Rolle zu. Es handelt sich bei dieser Verbindung um ein Molekül mit einem hohen Dampfdruck, das auf Grund dieser Eigenschaft nur in der Gasphase zu finden sein sollte. Da es aber über zwei Alde¬hydgruppen verfügt, ist es sehr gut wasserlöslich und kann dadurch in die Partikelphase über¬gehen, wo es heterogenen chemischen Prozessen unterliegt. Unter anderem werden in An¬wesenheit von Ammoniumionen Imidazole gebildet, welche wegen der beiden Stickstoff-He¬teroatome lichtabsorbierende Eigenschaften besitzen. Die Verteilung von Glyoxal zwischen der Gas- und der Partikelphase wird durch das Henrysche Gesetz beschrieben, wobei die Gleichgewichtskonstante die sogenannte Henry-Konstante ist. Diese ist abhängig von der un¬tersuchten organischen Verbindung und den im Partikel vorhandenen anorganischen Salzen. Für die Untersuchung chiraler Verbindungen im SOA wurde zunächst eine Filterextraktions¬methode entwickelt und die erhaltenen Proben anschließend mittels chiraler Hochleistungs-Flüssigchromatographie, welche an ein Elektrospray-Massenspektrometer gekoppelt war, analysiert. Der Fokus lag hierbei auf dem am häufigsten emittierten Monoterpen α-Pinen und seinem Hauptprodukt, der Pinsäure. Da bei der Ozonolyse des α-Pinens das cyclische Grund¬gerüst erhalten bleibt, können trotz der beiden im Molekül vorhanden chiralen Zentren nur zwei Pinsäure Enantiomere gebildet werden. Als Extraktionsmittel wurde eine Mischung aus Methanol/Wasser 9/1 gewählt, mit welcher Extraktionseffizienzen von 65% für Pinsäure Enan¬tiomer 1 und 68% für Pinsäure Enantiomer 2 erreicht werden konnten. Des Weiteren wurden Experimente in einer Atmosphärensimulationskammer durchgeführt, um die Produkte der α-Pinen Ozonolyse eindeutig zu charakterisieren. Enantiomer 1 wurde demnach aus (+)-α-Pinen gebildet und Enantiomer 2 entstand aus (-)-α-Pinen. Auf Filterproben aus dem brasilianischen Regenwald konnte ausschließlich Pinsäure Enantiomer 2 gefunden werden. Enantiomer 1 lag dauerhaft unterhalb der Nachweisgrenze von 18,27 ng/mL. Im borealen Nadelwald war das Verhältnis umgekehrt und Pinsäure Enantiomer 1 überwog vor Pinsäure Enantiomer 2. Das Verhältnis betrug 56% Enantiomer 1 zu 44% Enantiomer 2. Saisonale Verläufe im tropischen Regenwald zeigten, dass die Konzentrationen zur Trockenzeit im August höher waren als wäh¬rend der Regenzeit im Februar. Auch im borealen Nadelwald wurden im Sommer höhere Kon¬zentrationen gemessen als im Winter. Die Verhältnisse der Enantiomere änderten sich nicht im jahreszeitlichen Verlauf. Die Bestimmung der Henry-Konstanten von Glyoxal bei verschiedenen Saataerosolen, nämlich Ammoniumsulfat, Natriumnitrat, Kaliumsulfat, Natriumchlorid und Ammoniumnitrat sowie die irreversible Produktbildung aus Glyoxal in Anwesenheit von Ammoniak waren Forschungs¬gegenstand einer Atmosphärensimulationskammer-Kampagne am Paul-Scherrer-Institut in Villigen, Schweiz. Hierzu wurde zunächst das zu untersuchende Saataerosol in der Kammer vorgelegt und dann aus photochemisch erzeugten OH-Radikalen und Acetylen Glyoxal er¬zeugt. Für die Bestimmung der Glyoxalkonzentration im Kammeraerosol wurde zunächst eine beste¬hende Filterextraktionsmethode modifiziert und die Analyse mittels hochauflösender Mas¬senspektrometrie realisiert. Als Extraktionsmittel kam 100% Acetonitril, ACN zum Einsatz wo¬bei die Extraktionseffizienz bei 85% lag. Für die anschließende Derivatisierung wurde 2,4-Di¬nitrophenylhydrazin, DNPH verwendet. Dieses musste zuvor drei Mal mittels Festphasenex¬traktion gereinigt werden um störende Blindwerte ausreichend zu minimieren. Die gefunde¬nen Henry-Konstanten für Ammoniumsulfat als Saataerosol stimmten gut mit in der Literatur gefundenen Werten überein. Die Werte für Natriumnitrat und Natriumchlorid als Saataerosol waren kleiner als die von Ammoniumsulfat aber größer als der Wert von reinem Wasser. Für Ammoniumnitrat und Kaliumsulfat konnten keine Konstanten berechnet werden. Alle drei Saataerosole führten zu einem „Salting-in“. Das bedeutet, dass bei Erhöhung der Salzmolalität auch die Glyoxalkonzentration im Partikel stieg. Diese Beobachtungen sind auch in der Litera¬tur beschrieben, wobei die Ergebnisse dort nicht auf der Durchführung von Kammerexperi¬menten beruhen, sondern mittels bulk-Experimenten generiert wurden. Für die Trennung der Imidazole wurde eine neue Filterextraktionsmethode entwickelt, wobei sich ein Gemisch aus mit HCl angesäuertem ACN/H2O im Verhältnis 9/1 als optimales Extrak¬tionsmittel herausstellte. Drei verschiedenen Imidazole konnten mit dieser Methode quanti¬fiziert werden, nämlich 1-H-Imidazol-4-carbaldehyd (IC), Imidazol (IM) und 2,2‘-Biimidazol (BI). Die Effizienzen lagen für BI bei 95%, für IC bei 58% und für IM bei 75%. Kammerexperimente unter Zugabe von Ammoniak zeigten höhere Imidazolkonzentrationen als solche ohne. Wurden die Experimente ohne Ammoniak in Anwesenheit von Ammoni¬umsulfat durchgeführt, wurden höhere Imidazol-Konzentrationen gefunden als ohne Ammo¬niumionen. Auch die relative Luftfeuchtigkeit spielte eine wichtige Rolle, da sowohl eine zu hohe als auch eine zu niedrige relative Luftfeuchtigkeit zu einer verminderten Imidazolbildung führte. Durch mit 13C-markiertem Kohlenstoff durchgeführte Experimente konnte eindeutig gezeigt werden, dass es sich bei den gebildeten Imidazolen und Glyoxalprodukte handelte. Außerdem konnte der in der Literatur beschriebene Bildungsmechanismus erfolgreich weiter¬entwickelt werden. Während der CYPHEX Kampagne in Zypern konnten erstmalig Imidazole in Feldproben nach¬gewiesen werden. Das Hauptprodukt IC zeigte einen tageszeitlichen Verlauf mit höheren Kon¬zentrationen während der Nacht und korrelierte signifikant aber schwach mit der Acidität und Ammoniumionenkonzentration des gefundenen Aerosols.

RP-HPLC detection of a sulphiting-induced artefact from paeoniflorin in dried roots of Paeonia lactiflora

Paeoniflorin is one of the bioactive ingredients of the roots of Paeonia lactiflora (Paeoniaceae). A comparative study of processed and non-processed commercial samples of dried roots of P. lactiflora indicated a very low level of paeoniflorin in the processed sample and the formation of a new more polar component, sodium paeoniflorin sulphonate, during treatment of the roots with sulphiting agents. Copyright (c) 2006 John Wiley & Sons, Ltd.

Taxonomy of Australian Funnel-web spiders using rp-HPLC/ESI-MS profiling techniques

The complex nature of venom from spider species offers a unique natural source of potential pharmacological tools and therapeutic leads. The increased interest in spider venom molecules requires reproducible and precise identification methods. The current taxonomy of the Australian Funnel-web spiders is incomplete, and therefore, accurate identification of these spiders is difficult. Here, we present a study of venom from numerous morphologically similar specimens of the Hadronyche infensa species group collected from a variety of geographic locations in southeast Queensland. Analysis of the crude venoms using online reversed-phase high performance liquid chromatography/electrospray ionisation mass spectrometry (rp-HPLC/ESI-MS) revealed that the venom profiles provide a useful means of specimen identification, from the species level to species variants. Tables defining the descriptor molecules for each group of specimens were constructed and provided a quick reference of the relationship between one specimen and another. The study revealed that the morphologically similar specimens from the southeast Queensland region are a number of different species/species variants. Furthermore, the study supports aspects of the current taxonomy with respect to the H. infensa species group. Analysis of Australian Funnel-web spider venom by rp-HPLC/ESI-MS provides a rapid and accurate method of species/species variant identification. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Determination of urinary thymidine glycol using affinity chromatography, HPLC and post-column reaction detection : a biomarker of oxidative DNA damage upon kidney transplantation

Reactive oxygen species are generated during ischaemia-reperfusion of tissue. Oxidation of thymidine by hydroxyl radicals (HO) leads to the formation of 5,6-dihydroxy-5,6-dihydrothymidine (thymidine glycol). Thymidine glycol is excreted in urine and can be used as biomarker of oxidative DNA damage. Time dependent changes in urinary excretion rates of thymidine glycol were determined in six patients after kidney transplantation and in six healthy controls. A new analytical method was developed involving affinity chromatography and subsequent reverse-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC) with a post-column chemical reaction detector and endpoint fluorescence detection. The detection limit of this fluorimetric assay was 1.6 ng thymidine glycol per ml urine, which corresponds to about half of the physiological excretion level in healthy control persons. After kidney transplantation the urinary excretion rate of thymidine glycol increased gradually reaching a maximum around 48 h. The excretion rate remained elevated until the end of the observation period of 10 days. Severe proteinuria with an excretion rate of up to 7.2 g of total protein per mmol creatinine was also observed immediately after transplantation and declined within the first 24 h of allograft function (0.35 + 0.26 g/mmol creatinine). The protein excretion pattern, based on separation of urinary proteins on sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophorosis (SDS-PAGE), as well as excretion of individual biomarker proteins, indicated nonselective glomerular and tubular damage. The increased excretion of thymidine glycol after kidney transplantation may be explained by ischaemia-reperfusion induced oxidative DNA damage of the transplanted kidney.

Determination of the ethylene oxide adduct S-(2-hydroxyethyl)cysteine by a fluorometric HPLC method in albumin and globin from human blood

A new method has been developed for the quantification of 2-hydroxyethylated cysteine resulting as adduct in blood proteins after human exposure to ethylene oxide, by reversed-phase HPLC with fluorometric detection. The specific adduct is analysed in albumin and in globin. After isolation of albumin and globin from blood, acid hydrolysis of the protein and precolumn derivatisation of the digest with 9-fluorenylmethoxycarbonylchloride, the levels of derivatised S-hydroxyethylcysteine are analysed by RP-HPLC and fluorescence detection, with a detection limit of 8 nmol/g protein. Background levels of S-hydroxyethylcysteine were quantified in both albumin and globin, under special consideration of the glutathione transferase GSTT1 and GSTM1 polymorphisms. GSTT1 polymorphism had a marked influence on the physiological background alkylation of cysteine. While S-hydroxyethylcysteine levels in "non-conjugators" were between 15 and 50 nmol/g albumin, "low conjugators" displayed levels between 8 and 21 nmol/g albumin, and "high conjugators" did not show levels above the detection limit. The human GSTM1 polymorphism had no apparent effect on background levels of blood protein 2-hydroxyethylation.

Using HPLC retention parameters to estimate fish bioconcentration factors of organic compounds

Reversed-phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC) was employed to develop predictive models for fish bioconcentration factors (BCF) of organic compounds. Estimation of BCF from RP-HPLC retention parameters on octadecyl-bonded silica gel (ODS), cyanopropyl-bonded silica gel (CN), and phenyl-bonded silica gel (Ph) columns were investigated. The results show that, for a set of compounds belonging to different chemical classes, the CN stationary phase is the best one among the three columns and better than n-octanol/water model for BCF estimation. A multi-column RP-HPLC model, using the retention parameters on the CN and Ph columns as the variables of multiple linear regression equations, was further evaluated to estimate BCF of organic compounds belonging to different chemical classes, and the results show that the multi-column RP-HPLC model is better than that of any single RP-HPLC column for BCF estimation.

野生与栽培药材麻花秦艽的HPLC／UV指纹图谱研究

采用反相高效液相色谱一二极管阵列的检测方法，分析了不同产地11批麻花秦艽药材，建立麻花秦艽药材的指纹图谱，进行野生药材与栽培药材的对比研究。结果表明：最佳条件可较全面的反映麻花秦艽药材的主要成分，栽培药材与野生药材相似度较好。

HPLC测定四川及青海地区獐牙菜植物中6种主要成分的含量

目的:建立反相高效液相色谱法同时测定四川及青海地区部分獐牙菜中獐牙菜苦苷、龙胆苦苷、芒果苷、当药醇苷、异荭草苷、1,8-二羟基-3-甲氧基(口山)酮的含量.方法:采用RP-HPLC,使用Kromasil C_(18)(4.6 mm×250mm,5 μm)柱;流动相甲醇-水(含0.02%磷酸);梯度洗脱程序为0～50 min,甲醇的体积分数(下同)由20%上升至80%;50～55 min由80%增至100%,55～60 min为100%,流速1 mL•min~(-1),检测波长254 nm;柱温35 ℃.结果:6种成分均达到基线分离,线性良好.结论:该方法快速、准确、重复性好,为该类药材的入药提供了理论依据.

Separation and determination of the major active components in Tibetan folk medicinal species Swertia franchetiana by HPLC with DAD

A sensitive and specific reversed-phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC) method with diode array detection (DAD) was established for the quantitative determination of the nine active components, namely, swertiamarin (SWM, 1), mangiferin (MA, 2), gentipicroside (GE, 3), sweroside (SWO, 4), isoorientin (IS, 5), swertisin (SWS, 6), swertianolin (SWN, 7), 7-O-[alpha-L-rhamnopyranosyl-1 -> 2)-beta-D-xylopyranosyl]-1,8-dihydroxy-3-methoxyxanthone (RX, 8), and bellidifolin (BE, 9) used as the external standard, in Tibetan folk medicinal species Swertia franchetiana. Based on the baseline chromatographic separation of most components from the methanolic extract of Swertia franchetiana on a reversed-phase Eclipse XDB-C8 column with water-acetonitrile-formic acid as mobile phase, the nine components were identified by comparison with standard samples and qualified by using the external standard method with DAD at 254 nm. The correlation coefficients of all the calibration curves were found to be higher than 0.9980. The relative standard deviations (RSDs) of the peak areas and retention times for the nine standards were less than 2.07% and 2.86%, respectively.

Quantification of polyphenols with potential antioxidant properties in wines using reverse phase HPLC

A RP-HPLC method with photodiode array detection (DAD) was developed to separate, identify and quantify simultaneously the most representative phenolic compounds present in Madeira and Canary Islands wines. The optimized chromatographic method was carefully validated in terms of linearity, precision, accuracy and sensitivity. A high repeatability and a good stability of phenolics retention times (a3%) were obtained, as well as relative peak area. Also high recoveries were achieved, over 80.3%. Polyphenols calibration curves showed a good linearity (r2 A0.994) within test ranges. Detection limits ranged between 0.03 and 11.5 lg/mL for the different polyphenols. A good repeatability was obtained, with intra-day variations less than 7.9%. The described method was successfully applied to quantify several polyphenols in 26 samples of different kinds of wine (red, ros and white wines) from Madeira and Canary Islands. Gallic acid was by far the most predominant acid. It represents more than 65% of all phenolics, followed by p-coumaric and caffeic acids. The major flavonoid found in Madeira wines was trans-resveratrol. In some wines, (–)-epicatechin was also found in highest amount. Canary wines were shown to be rich in gallic, caffeic and p-coumaric acids and quercetin.

Reversed phase HPLC determination of zidovudine in rat plasma and its pharmacokinetics after a single intranasal dose administration

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

DEVELOPMENT AND VALIDATION OF A HPLC METHOD FOR QUANTIFICATION OF URSOLIC ACID IN SOLID DISPERSIONS

DEVELOPMENT AND VALIDATION OF A HPLC METHOD FOR QUANTIFICATION OF URSOLIC ACID IN SOLID DISPERSIONS. Ursolic acid is a natural molecule that presents several pharmacological properties. In this work, an analytical method by RP-HPLC has been developed and validated for quantification of this drug in the solid dispersions, using PEG 6000 and Poloxamer 407 as polymers. The method was specific, linear in the range of 1.0-50.0 mu g mL(-1) (r<0.99), precise (CV < 5% for both inter-and intra-assays), accurate (maximum deviation of +/- 13%), and robust to the parameters evaluated. This method has proved to be simple and useful for ursolic acid determination in solid dispersions, enabling its determination in pharmaceutical dosage form.

Rapid determination of gemcitabine in plasma and serum using reversed-phase HPLC

Gemcitabine (2'2'-difluorodeoxycytidine) is a pyrimidine analog used in the treatment of a variety of solid tumors. After intravenous (i.v.) administration, it is rapidly inactivated to 2'-deoxy-2',2'-difluorouridine (dFdU). A sensitive analytical method for the quantitation of gemcitabine is required for the assessment of alternative dosage and treatment schemes. A rapid and robust RP-HPLC assay for analysis of gemcitabine in human and animal plasma and serum was developed and validated using 2'-deoxyuridine (dU) and 5-fluoro-2'-deoxyuridine (5FdU) as internal standards. It is based on protein precipitation, the use of an Atlantis dC18 column of 100 mm length (inner diameter, 4.6 mm; particle size, 3 microm) and isocratic elution using a 10 mM phosphate buffer, pH 3.0, followed by isocratic elution with the same buffer containing 3% of ACN. For gemcitabine, RSD values for intraday and interday precision were < 4.4 and 5.3%, respectively, the LOQ was 20 ng/mL, and the assay was linear in the range of 0.020-20 microg/mL with an accuracy of > or =89%. The recovery for gemcitabine, dU and 5FdU was 86-98%. The assay was applied to determine gemcitabine levels in plasma samples of patients collected during and shortly after conventional infusion of 25-30 mg/kg body mass (levels: 2.0-18.9 microg/mL) and rats that received lower doses (1.5 mg/kg) via i.v., subcutaneous and oral drug administration (levels: 0.20-2.60 microg/mL). It could also be applied to estimate dFdU levels in human plasma.

Human milk xanthine oxidase and neonatal salivary nucleotide precursors generate hydrogen peroxide; a novel pathway with potential role in regulating oral microflora

Background: Xanthine oxidase (XO) is a complex molybdeno-flavoprotein occurring with high activity in the milk fat globule membrane (MFGM) in all mammalian milk and is involved in the final stage of degradation of purine nucleotides. It catalyzes the sequential oxidation of hypoxanthine to xanthine and uric acid, accompanied by production of hydrogen peroxide and superoxide anion. Human saliva has been extensively described for its composition of proteins, electrolytes, cortisol, melatonin and some metabolites such as amino acids, but little is known about nucleotide metabolites. Method: Saliva was collected with swabs from babies; at full-term 1-4 days, 6-weeks, 6-months and 12-months. Unstimulated fasting (morning) saliva samples were collected directly from 77 adults. Breast milk was collected from 24 new mothers. Saliva was extracted from swabs and ultra-filtered. Nucleotide metabolites were analyzed by RP-HPLC with UV-photodiode array and ESI-MS/MS. XO activity was measured as peroxide production from hypoxanthine. Bacterial inhibition over time was assessed using CFU/mL or OD. Results: Median concentrations (μmol/L) of salivary nucleobases and nucleosides for neonates/6-weeks/6-months/12-months/adult respectively were: uracil 5.3/0.8/1.4/0.7/0.8, hypoxanthine 27/7.0/1.1/0.8/2.0, xanthine 19/7.0/2.0/2.0/2.0, adenosine 12/7.0/0.9/0.8/0.1, inosine 11/5.0/0.3/0.4/0.2, guanosine 7.0/6.0/0.5/0.4/0.1, uridine 12/0.8/0.3/0.9/0.4. Deoxynucleosides and dihydropyrimidines concentrations were essentially negligible. XO activity (Vmax:mean ± SD) in breast milk was 8.9 ± 6.2 μmol/min/L and endogenous peroxide was 27 ± 12 μmol/L; mixing breast milk with neonate saliva generated ~40 μmol/L peroxide,which inhibited Staphylococcus aureus. Conclusions: Salivary metabolites, particularly xanthine/hypoxanthine, are high in neonates, transitioning to low adult levels between 6-weeks to 6-months (p < 0.001). Peroxide occurs in breast milk and is boosted during suckling as an antibacterial system.