AN-T-210
2025-03
Dosage du carbonate et du bicarbonate de potassium
Méthode de titrage potentiométrique entièrement automatisée, fiable et sélective, conforme à la norme USP<1225>.
Résumé
Le carbonate de potassium et le bicarbonate de potassium sont des matières premières importantes pour l'industrie pharmaceutique. En tant qu'ingrédients pharmaceutiques actifs (IPA), ils peuvent être utilisés dans des comprimés effervescents et des poudres en tant que compléments alimentaires pour aider les patients dont les niveaux de potassium dans le sang sont faibles ou élevés et qui souffrent de problèmes de santé correspondants tels que l'hypertension artérielle ou les maladies rénales. Le taux de potassium est important pour le panel métabolique et l'équilibre des électrolytes, dont le déséquilibre peut mettre la vie en danger.
Pour les deux matériaux, l'autre espèce est l'impureté la plus importante. Une méthode sélective est donc nécessaire pour le dosage. La séparation des deux espèces par chromatographie ionique n'est pas possible car l'éluant (phase mobile) modifie le rapport entre le carbonate et le bicarbonate, ce qui fausse le résultat du test.
Les valeurs pKb du carbonate de potassium, une base diacide, sont respectivement d'environ 8,3 et 3,69. Ces valeurs correspondent à l'addition de protons successifs à la base. Le titrage potentiométrique à l'aide d'une électrode de verre combinée permet de distinguer facilement le carbonate du bicarbonate lors du titrage de l'acide chlorhydrique, avec deux points d'équivalence distincts - même à des concentrations élevées de potassium. C'est pourquoi le titrage est la méthode de choix pour les pharmacopées telles que l'USP et la Ph.Eur.
Cette note d'application décrit une méthode de titrage potentiométrique, sans préparation spéciale, pour un dosage du bicarbonate de potassium (KHCO3) et du carbonate de potassium (K2CO3) qui offre une sélectivité et répond à toutes les exigences de validation de la méthode USP selon le chapitre général USP <1225>.
Échantillon et préparation de l'échantillon
Cette application est démontrée sur du carbonate de potassium (K2CO3) et du bicarbonate de potassium (KHCO3) provenant des fournisseurs suivants : Spectrum, Sigma Aldrich, Chem Cruz et MP Biomedicals.
Aucune préparation d'échantillon n'est nécessaire.
Expérimental
Les déterminations sont effectuées sur un système automatisé composé d'un OMNIS Sample Robot S équipé d'un Dis-cover, d'un module de dosage OMNIS et d'un titrateur professionnel OMNIS équipé d'une dEcotrode Plus. (Figure 1).
De l'eau désionisée sans carbonate est automatiquement ajoutée à une quantité raisonnable d'échantillon, puis la solution est agitée pour dissoudre l'échantillon. Ensuite, l'échantillon est titré avec de l'acide chlorhydrique (HCl) normalisé jusqu'à ce que le point d'équivalence soit atteint.
Les différentes exigences pour la validation conformément à l'USP<1225> sont énumérées dans le tableau 1.
| Caractéristiques de performance | Carbonate de potassium | Bicarbonate de potassium |
|---|---|---|
| Suitabilité du système | Six répétitions en utilisant la base Trizma de Sigma-Aldrich. | |
| Spécificité | L'ajout de 0,5 g de K2CO3 entraîne une inflexion supplémentaire avant l'inflexion du KHCO3. | L'ajout de 0,125 g de KHCO3 entraîne une augmentation du volume de la deuxième inflexion. |
| Linéarité | Cinq échantillons de linéarité de 50 à 150%. Analyse en double par poids d'échantillon. | |
| Exactitude et précision | 80 %, 100 % et 120 % du poids standard (1,0 g) en trois exemplaires | |
| Précision et exactitude intermédiaires | Neuf solutions d'exactitude/précision analysées par rapport à un réactif titrant normalisé à l'aide d'une électrode différente, un jour différent, par un utilisateur différent. | |
| Analyse de l'échantillon | Deux autres sources de substance médicamenteuse utilisant un poids d'échantillon standard et analysées en double, comparaison avec les valeurs CoA du fabricant. | |
Résultats
Les éléments de validation de la méthode du tableau 1, qui comprennent la spécificité, l'adéquation du système, la linéarité, l'exactitude et la précision, la précision intermédiaire ainsi que l'exactitude, et l'analyse de l'échantillon ont été examinés pour le carbonate de potassium et le bicarbonate de potassium et les résultats ont satisfait aux critères de validation. Les résultats de la validation sont résumés dans le tableau 2. La détermination du dosage selon USP<1225> pour le K2CO3 et le KHCO3 est présentée séparément dans le tableau 3.
| Échantillon (n = 9) | Dosage en % | SD(rel) en % |
|---|---|---|
| Carbonate de potassium | 99.58 | 0.15 |
| Bicarbonate de potassium | 100.40 | 0.43 |
La spécificité a été vérifiée en ajoutant au bicarbonate de potassium une quantité connue de carbonate de potassium et vice versa. La détermination du bicarbonate de potassium et le point d'équivalence qui en résulte sont illustrés à la figure 2.
Un échantillon dopé (c'est-à-dire du bicarbonate de potassium dopé avec une quantité connue de carbonate de potassium) est illustré à la figure 3.
Si les courbes de titrage du bicarbonate de potassium et d'un échantillon dopé sont superposées, le déplacement du deuxième point d'équivalence est clairement visible.(Figure 4).
La linéarité a été vérifiée avec cinq échantillons allant de 50 % à 150 % du poids de l'échantillon recommandé (1,0 g), et un coefficient de corrélation (R2) de 0,9999 a été obtenu (Figure 5).
Dans l'ensemble, cette méthode donne des résultats acceptables et des courbes de titrage bien définies pour la détermination du KHCO3 et du K2CO3.
| Caractéristiques de performance | Critères d'acceptation | Résultats |
|---|---|---|
| Suitabilité du système | RSD ≤0.5% | SD(abs) = 0.0016 SD(rel) = 0.16% |
| Spécificité | Pas applicable | Les deux répétitions montrent une deuxième inflexion avant l'inflexion KHCO3 correspondant aux valeurs pKb. Les deux répétitions montrent une augmentation du deuxième point d'inflexion due à l'excès de KHCO3 |
| Linéarité | Coefficient de corrélation (R2) ≥0,999 | KHCO3: R2 = 0.9999 K2CO3: R2 = 0.99999 |
| Exactitude et précision | Le résultat moyen de l'essai à chaque niveau doit être de 100 ± 2,0 % de la valeur CoA du fabricant. Le RSD des neuf résultats d'essai doit être ≤1,0 %. |
KHCO3: RSD (n = 9) = 0.43% K2CO3: RSD (n = 9) = 0.15% Essai à 100 ± 2,0 % de la valeur de la CoA du fabricant |
| Précision et exactitude intermédiaires | Le résultat moyen de l'essai à chaque niveau doit être de 100 ± 2,0 % de la valeur de la CoA du fabricant. Le RSD des neuf résultats d'analyse doit être ≤1,0 %. Les deux résultats moyens pour le premier et le deuxième scientifique diffèrent de ≤2,0 %. Indiquez le %RSD des 18 résultats d'analyse. |
KHCO3: RSD (n = 9) = 0.43%; RSD (n = 18) = 0.42% K2CO3: RSD (n = 9) = 0.05%; RSD (n = 18) = 0.41% Essai à 100 ± 2,0 % de la valeur de la CoA du fabricant |
| Analyse de l'échantillon | Rapporter le résultat moyen et le comparer à la spécification de la monographie de 99,5-100,5 % et à la CoA du fabricant. | KHCO3: Certification Chem Cruz: 99.8%; Trouvé : 100.03% MP Biomedicals certifié: 100.39%; Trouvé: 100.34% K2CO3: Certification Chem Cruz: 99.1%; Trouvé: 99.42% Certifié par Sigma Aldrich: 99.8%; Trouvé: 99.81% |
Conclusion
Le dosage du potassium par titrage potentiométrique est plus rapide et plus facile à utiliser que les techniques chromatographiques et peut être facilement automatisé pour répondre aux besoins de haut débit.
L'utilisation d'un titrage potentiométrique entièrement automatisé au lieu d'un titrage manuel augmente la précision et la fiabilité des résultats. Le titrage entièrement automatisé combiné à des méthodes appropriées de détection des points d'équivalence permet non seulement d'éliminer les erreurs manuelles, mais aussi de respecter les exigences en matière d'intégrité des données et de 21 CFR 11, ce qui facilite le flux de travail de l'AQ/CQ dans le secteur pharmaceutique.
L'utilisation d'un robot d'échantillonnage OMNIS doté de la fonctionnalité Dis-Cover permet la détermination entièrement automatisée d'un maximum de quatre échantillons en parallèle, ce qui libère le temps précieux de l'opérateur et augmente ainsi la productivité du laboratoire. En outre, il garantit que les exigences clés des directives de conformité réglementaire, telles que l'intégrité des données, sont respectées. Le système OMNIS offre la possibilité de personnaliser le système en fonction de vos besoins et de l'étendre à d'autres applications de titrage requises pour les produits pharmaceutiques.
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