Quality by Design: sviluppo di un metodo CD-CZE per la determinazione della purezza enantiomerica della levosulpiride e studi sul meccanismo alla base della separazione

L'obiettivo di questo lavoro è stato lo sviluppo di un metodo CE (Capillary Electrophoresis) per la determinazione della purezza enantiomerìca del farmaco neurolettico atipico levosulpiride (S- SUL), ai fini del controllo di qualità della forma farmaceutica. Per sviluppare tale metodo sono stati seguiti i principi del Quality by Design (QbD), prendendo in considerazione ogni fase prevista da tale metodologia. L'approccio QbD prevede l'utilizzo di strumenti quali valutazione del rischio e strategie multivariate ed ha permesso di una profonda comprensione del processo elettroforetico sfruttando in modo efficace le potenzialità della CE. La modalità operativa, selezionata attraverso una fase di method scouting, è stata una CD-CZE (Cyclodextrin-Capillary Zone Electrophoresis) basata sull'aggiunta al tampone Britton-Robinson di un sistema duale di ciclodestrine costituito da una ciclodestrina neutra e una carica negativamente (beta-ciclodestrina solfato, SbCD). Tali ciclodestrine costituivano quindi delle fasi pseudostazionarie, con cui gli analiti formavano dei complessi di inclusione. Gli attributi critici della qualità (CQA), rappresentativi della qualità dell'elettroferogramma, sono stati enantiorisoluzione (Rs) e tempo di analisi. I parametri critici della qualità (CPP) sono stati selezionati tramite un diagramma di Ishikawa ed erano legati sia alle caratteristiche strumentali sia alla composizione del background electrolyte (BGE). L'effetto dei CPP selezionati, sia qualitativi che quantitativi, sui CQA è stato valutato attraverso una strategia multivariata, comprendente una fase di screening e uno studio della superficie di risposta (Response Surface Methodology, RSM). Nella fase di screening lo spazio di conoscenza è stato investigato attraverso una matrice asimmetrica di screening, nella successiva RSM è stato ipotizzato un modello quadratico polinomiale per mettere in relazione i quattro CPP ai CQA e per stimare i coefficienti di tale modello è stato utilizzato un Disegno di Doehlert. La metodica QbD ha portato ad una profonda conoscenza del sistema separativo ed ha reso possibile la definizione del DS, dove la qualità dei dati analitici è assicurata con uno stabilito grado di probabilità. Lo spazio del disegno (Design Space, DS) è stato identificato come la combinazione multidimensionale dei CPP che soddisfacevano i requisiti con un livello di probabilità >90%. Le condizioni di lavoro selezionate (con l'intervallo relativo al DS), in polarità inversa, erano le seguenti: BGE, tampone Britton-Robinson 5 mM pH 3.45 (3.24-3.50), concentrazione di SbCD, 10 mM (9-12 mM), concentrazione di MbCD, 34 mM (29-38 mM); differenza di potenziale, 14 kV (12-14 kV). Il metodo ottimizzato ha permesso la separazione della S-SUL dalla sua impurezza enantiomerìca in circa 12 min. La strategia di controllo del metodo CD-CZE è stata definita sulla base dei risultati ottenuti dal test di robustezza e dagli studi di ripetibilità strumentale, che hanno portato a definire i criteri di idoneità del sistema. Il metodo è stato convalidato in accordo alle linee guida ICH e poi applicato ad un campione reale di una soluzione iniettabile di Levopraid® fiale. Studi di NMR e dinamica molecolare hanno permesso di confermare la formazione di complessi di inclusione tra le ciclodestrine e l'enantiomero destrogiro permettendo di avere una più profonda conoscenza dei meccanismi alla base della separazione.