AN-T-210
2025-03
Ensayo de carbonato de potasio y bicarbonato de potasio
Método de ensayo de valoración potenciométrica totalmente automatizado, confiable y selectivo según USP<1225>
Resumen
El carbonato de potasio y el bicarbonato de potasio son materias primas importantes para la industria farmacéutica. Como ingredientes farmacéuticos activos (API), ambos pueden usarse en tabletas efervescentes y polvos como suplementos dietéticos para ayudar a pacientes con niveles bajos o altos de potasio en sangre y problemas de salud correspondientes, como presión arterial alta o enfermedad renal. El nivel de potasio es importante para el panel metabólico y el equilibrio electrolítico, cuyo desequilibrio puede poner en peligro la vida.
Para ambos materiales, la otra especie es la impureza más importante. Por lo tanto, se requiere un método selectivo para el ensayo. La separación de las dos especies mediante cromatografía iónica no es posible porque el eluyente (fase móvil) cambia la relación de carbonato a bicarbonato, falsificando el resultado de la prueba.
El pKb Los valores del carbonato de potasio, una base diácida, son aproximadamente 8,3 y 3,69, respectivamente. Estos valores corresponden a la adición de protones sucesivos a la base. La titulación potenciométrica con un electrodo de vidrio combinado distingue fácilmente entre carbonato y bicarbonato cuando se titula frente a ácido clorhídrico con dos puntos de equivalencia distintos, incluso en altas concentraciones de potasio. Por lo tanto, la titulación es el método de elección para farmacopeas como USP y Ph.Eur.
Esta nota de aplicación describe un método de valoración potenciométrica, sin ninguna preparación especial, para un bicarbonato de potasio (KHCO3) y carbonato de potasio (K2CO3) ensayo que proporciona selectividad y cumple con todos los requisitos de validación de métodos de la USP según el Capítulo General <1225> de la USP.
Muestra y preparación de la muestra
Esta aplicación se demuestra en carbonato de potasio (K2CO3) y bicarbonato de potasio (KHCO3) de los siguientes proveedores: Spectrum, Sigma Aldrich, Chem Cruz y MP Biomedicals.
No se requiere preparación de muestra.
Experimento
Las determinaciones se llevan a cabo en un sistema automatizado que consta de un OMNIS Sample Robot S equipado con Dis-cover, un módulo de dosificación OMNIS y un titulador profesional OMNIS equipado con un dEcotrode Plus (Figura 1).
Se agrega automáticamente agua desionizada y sin carbonato a una cantidad razonable de muestra y luego se agita la solución para disolver la muestra. Posteriormente, la muestra se titula con ácido clorhídrico (HCl) estandarizado hasta alcanzar el punto de equivalencia.
Los diferentes requisitos para la validación según USP se enumeran en Tabla 1.
| Características de rendimiento | carbonato de potasio | Bicarbonato de potasio |
|---|---|---|
| Adecuación del sistema | Seis réplicas utilizando Sigma-Aldrich, base Trizma | |
| Especificidad | Adición de 0,5 g de K2CO3 resulta en una inflexión adicional antes del KHCO3 inflexión | Adición de 0,125 g de KHCO3 da como resultado un aumento en el volumen de la segunda inflexión |
| Linealidad | Cinco muestras de linealidad del 50 al 150%. Análisis duplicado por peso de muestra. | |
| Exactitud y precisión | Nivel de peso estándar del 80%, 100% y 120% (1,0 g) por triplicado | |
| Precisión y exactitud intermedias | Nueve soluciones de exactitud/precisión analizadas contra un titulante estandarizado utilizando un electrodo diferente en un día diferente por un usuario diferente | |
| Análisis de muestras | Otras dos fuentes de sustancia farmacológica que utilizan un peso de muestra estándar y se analizan por duplicado se comparan con los valores de CoA del fabricante. |
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Resultados
Los elementos de validación del método de Tabla 1 que incluyen especificidad, idoneidad del sistema, linealidad, exactitud y precisión, precisión intermedia, así como exactitud y análisis de muestras, se examinaron para carbonato de potasio y bicarbonato de potasio y los resultados cumplieron con los criterios de validación. Los resultados de la validación se resumen en Tabla 2. La determinación del ensayo según USP<1225> para K2CO3 y KHCO3 se muestra por separado en Tabla 3.
| Muestra (n = 9) | Ensayo en % | DE(rel) en % |
|---|---|---|
| carbonato de potasio | 99,58 | 0,15 |
| Bicarbonato de potasio | 100,40 | 0,43 |
La especificidad se verificó mezclando bicarbonato de potasio con una cantidad conocida de carbonato de potasio y viceversa. La determinación del bicarbonato de potasio con el punto de equivalencia resultante se muestra en Figura 2.
En la figura se muestra una muestra enriquecida (es decir, bicarbonato de potasio enriquecido con una cantidad conocida de carbonato de potasio). Figura 3.
Si se superponen las curvas de titulación del bicarbonato de potasio y una muestra enriquecida, se observa claramente el desplazamiento del segundo punto de equivalencia (Figura 4).
Se verificó la linealidad con cinco muestras que oscilaban entre el 50% y el 150% del peso de muestra recomendado (1,0 g) y se utilizó un coeficiente de correlación (R2) de 0,9999 se obtuvo (Figura 5).
En general, este método demuestra resultados aceptables y curvas de titulación bien definidas para la determinación de KHCO3 y K2CO3.
| Características de rendimiento | Criterios de aceptación | Resultados |
|---|---|---|
| Adecuación del sistema | RSD ≤0,5% | SD(abs) = 0,0016 SD(rel.) = 0,16% |
| Especificidad | No aplicable | Ambas réplicas muestran una segunda inflexión antes del KHCO.3 inflexión correspondiente a pKb valores. Ambas réplicas muestran un aumento en el segundo punto de inflexión debido al exceso de KHCO3 |
| Linealidad | Coeficiente de correlación (R2) ≥0,999 | KHCO3:R2 = 0,9999 K2CO3:R2 = 0,99999 |
| Exactitud y precisión | El resultado promedio del ensayo en cada nivel debe ser 100 ± 2,0 % del valor de CoA del fabricante. La RSD de los nueve resultados del ensayo debe ser ≤1,0 % |
KHCO3: RSD (n = 9) = 0,43% K2CO3: RSD (n = 9) = 0,15% Ensayo dentro del 100 ± 2,0 % del valor de CoA del fabricante |
| Precisión y exactitud intermedias | El resultado promedio del ensayo en cada nivel debe ser 100 ± 2,0 % del valor de CoA del fabricante. La RSD de los nueve resultados del ensayo debe ser ≤1,0%. Los dos resultados promedio del primer y segundo científico difieren en ≤2,0%. Informe el %RSD de los 18 resultados del ensayo. |
KHCO3:RSD (n = 9) = 0,43%; RSD (n = 18) = 0,42% K2CO3:RSD (n = 9) = 0,05%; RSD (n = 18) = 0,41% Ensayo dentro del 100 ± 2,0 % del valor de CoA del fabricante |
| Análisis de muestras | Informe el resultado promedio y compárelo con la especificación monográfica del 99,5 al 100,5 % y el CoA del fabricante. | KHCO3: Certificado Chem Cruz: 99,8%; Encontrado: 100.03% Certificado por MP Biomedicals: 100,39%; Encontrado: 100,34% K2CO3: Certificado Chem Cruz: 99,1%; Encontrado: 99,42% Certificado Sigma Aldrich: 99,8%; Encontrado: 99,81% |
Conclusión
La determinación del potasio mediante ensayo mediante valoración potenciométrica es más rápida y sencilla de usar en comparación con las técnicas cromatográficas y se puede automatizar fácilmente para satisfacer necesidades de alto rendimiento.
El uso de la valoración potenciométrica totalmente automatizada en lugar de la valoración manual aumenta la precisión y la confiabilidad de los resultados. La valoración totalmente automatizada combinada con métodos de detección de puntos de equivalencia adecuados no solo elimina los errores manuales, sino que también cumple con los requisitos de integridad de datos y 21 CFR 11, lo que facilita el flujo de trabajo de control de calidad y aseguramiento de la calidad farmacéutico.
El uso de un robot de muestras OMNIS con funcionalidad Dis-Cover permite la determinación totalmente automatizada de hasta cuatro muestras en paralelo, liberando tiempo valioso del operador y aumentando así la productividad en el laboratorio. Además, garantiza que se cumplan los requisitos clave de las directrices de cumplimiento normativo, como la integridad de los datos. El sistema OMNIS ofrece la oportunidad de personalizar el sistema según sus necesidades y ampliarlo para otras aplicaciones de valoración requeridas en productos farmacéuticos.
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