Die potentiometrische Titration verstehen: Eine wichtige Technik in der pharmazeutischen Analyse

Die Qualitätskontrolle ist in der pharmazeutischen Industrie unverzichtbar. Als ausgewählte Testmethode wird die Titration aufgrund ihrer einfachen Durchführung und Genauigkeit in vielen Arzneibüchern beschrieben, so zum Beispiel im Allgemeinen Kapitel <541> der United States Pharmacopeia-National Formulary (USP-NF). Die potentiometrische Titration und andere Nachweisprinzipien in einem automatisierten Titrationsverfahren sind ein Beispiel für einen vereinfachten Ansatz im Vergleich zu manuellen Titrationsverfahren. Dieser Artikel beschreibt, wie man in der pharmazeutischen Industrie erfolgreich von der manuellen Titration auf die automatisierte Titration umstellt.

Die folgenden Themen werden behandelt (klicken Sie, um direkt zu den einzelnen Themen zu gelangen):

• Anwendbarkeit moderner Titrationsmethoden in der pharmazeutischen Analyse
• Automatisierte Titrationsverfahren
• Auswahl von Elektroden für pharmazeutische Titrationen
• Validierung von Titrationsmethoden
• Beispiele für Applikationen

Anwendbarkeit moderner Titrationsmethoden in der pharmazeutischen Analyse

Das allgemeine Kapitel <541> Titrimetrie beschreibt die quantitative Technik und konzentriert sich dabei auf die verschiedenen Arten von Titrationen sowie die für die Titration benötigten Materialien und Geräte. In der letzten aktualisierten Version der USP <541> wird die automatisierte Titration nun offiziell als moderne Titrationsmethode für die pharmazeutische Analyse anerkannt. In diesem allgemeinen Kapitel heisst es, dass ein automatisierter Titrator eine „multifunktionale Verarbeitungseinheit ist, die in der Lage ist, die Schritte einer Titration durchzuführen“ [1]. 

Im Vergleich zur manuellen Titration verbessert die automatisierte potentiometrische Titration in der pharmazeutischen Analyse die Genauigkeit, Präzision und Effizienz. Aus diesem Grund bietet Metrohm eine Vielzahl von Applikationen für mehrere Wirkstoffmonographien des amerikanischen Arzneibuchs sowie pharmakopöekonforme Analysengeräte an.

Erfahren Sie mehr über die Prinzipien der Titration im Blogbeitrag „Titration - Definition und Prinzipien“.

Automatisiertes Titrationsverfahren

Die Arbeit mit einem pharmakopöe-konformen Analysengerät von Metrohm ist denkbar einfach. Wie in Abbildung 1 dargestellt, besteht ein automatisiertes Titrationsverfahren hauptsächlich aus den folgenden vier Schritten.

1. Das Titriermittel wird mit einer automatischen Kolbenbürette zugegeben, die die Titriermittelzufuhr sicher und präzise steuert.
2. Die Probe wird mit einem Rührer homogenisiert.
3. Die Elektrode erkennt den Endpunkt der Titration, wodurch die Subjektivität von Farbveränderungen beseitigt wird.
4. Die Ergebnisse werden automatisch berechnet und angezeigt, so dass kein Raum für menschliche Fehler bleibt.

Diese vier Schritte werden bis zum Ende der Titration wiederholt (Abbildung 2).

Darüber hinaus sind alle Geräte, die entweder mit unserer neuesten Software OMNIS® oder der vorherigen Software tiamo® laufen, 21 CFR Part 11-konform und erfüllen alle ALCOA+-Anforderungen. Dank der Verbesserungen in Bezug auf Produktivität, Genauigkeit und Präzision wird jeglicher menschliche Einfluss auf die Analyse auf ein Minimum reduziert. 

Weitere Informationen finden Sie in unserer Broschüre über das OMNIS Compliance Package der Metrohm-Geräte.

Wenn Sie sich fragen, wie Sie eine manuelle Titration in eine automatisierte Titration umwandeln können, dann lesen Sie unseren anderen Blogbeitrag zu diesem Thema. Laden Sie auch unser kostenloses White Paper herunter, in dem die manuelle und die automatisierte Titration verglichen werden.
 

Blog-Beitrag: Wie man eine manuelle Titration auf eine automatische Titration überträgt

White Paper: Manuelle vs. automatisierte Titration: Nutzen und Vorteile der Umstellung

Auswahl von Elektroden für pharmazeutische Titrationen

Metrohm verfügt über ein breites Portfolio an verschiedenen Elektroden für Titrationen. Während früher getrennte Elektroden verwendet wurden, bieten wir heute viele platzsparende, praktische und benutzerfreundliche kombinierte Elektroden an. Diese kombinierten Elektroden enthalten die Referenzelektrode (meist eine Silber-/Silberchlorid-Elektrode) und eine ionenselektive Glaselektrode, die als Indikatorelektrode dient. Für die Autotitration können zusätzlich zu den etablierten Elektroden auch photometrische Sensoren verwendet werden. Beide Typen können den Neutralisationspunkt eines Probenanalyten erkennen und sind für verschiedene pharmazeutische Anwendungen hervorragend geeignet. 
 

Die Wahl der Elektrode hängt von der Art der Reaktion, der Probe und dem verwendeten Titriermittel ab. Laden Sie hier unseren kostenlosen Flyer herunter, um mehr zu erfahren.

Elektroden für Titrationen - Welche Elektrode für welche Anwendung?
 

Wenn Sie mehr darüber wissen möchten, wie Endpunkte mithilfe von Elektroden oder photometrischen Sensoren erkannt werden, lesen Sie unseren entsprechenden Blogbeitrag, um zu erfahren, wie der Endpunkt während einer Autotitration bestimmt wird.

Erkennung von Endpunkten (EP)
 

Vielleicht sind Sie unsicher, welche Elektrode für Ihre Anwendung die beste ist. Deshalb geben die folgenden Unterabschnitte eine interaktive Elektrodenübersicht für verschiedene pharmazeutische Titrationen.

Um Ihnen bei der Auswahl der besten Elektrode für Ihre Titrationen zu helfen, haben wir einen Flyer erstellt, mit dem Sie leicht die perfekte Elektrode für USP-Monographien finden. Ausserdem finden Sie Informationen über die richtige Wartung und Lagerung von Sensoren.

Flyer: Elektroden für USP-Monographien

Wenn Sie möchten, können Sie den Metrohm Electrode Finder noch einfacher bedienen. Wählen Sie den Reaktionstyp und den Anwendungsbereich Ihrer Titration, und wir präsentieren Ihnen die beste Lösung.

Testen Sie den Metrohm Electrode Finder

Da Dokumentation und Rückverfolgbarkeit für die pharmazeutische Industrie von entscheidender Bedeutung sind, hat Metrohm vollständig digitale Elektroden, so genannte «dTrodes», entwickelt. Diese dTrodes speichern automatisch wichtige Sensordaten wie Artikelnummer und Seriennummer, Kalibrierdaten und -historie, Lebensdauer und Gültigkeitsdauer der Kalibrierung auf einem integrierten Speicherchip.

Sehen Sie sich dTrodes für OMNIS hier an!

Wir haben auch einen Blog-Beitrag zur Fehlerbehebung verfasst, der Ihnen hilft, mögliche Problemursachen zu erkennen und zu vermeiden oder zu beheben.

Blogbeitrag: Bewährte Verfahren für Elektroden in der Titration

Validierung von Titrationsmethoden

In der pharmazeutischen Industrie ist die Validierung von Analysemethoden ein wichtiges Qualitätssicherungsinstrument. Die Eignung und Anwendbarkeit einer ausgewählten Methode für einen bestimmten analytischen Zweck kann nur durch eine Validierung nachgewiesen werden. Die vielen von Metrohm angebotenen Applikationen zeigen, dass Titrationsmethoden neben den regulatorischen Vorgaben auch den in den Pharmakopöen festgelegten Prüfmethoden entsprechen. Unser Blogartikel "Validierung von Titrationsmethoden" behandelt die wichtigsten Aspekte der Methodenvalidierung nach USP General Chapter <1225>.

Nicht nur Metrohm-Applikationen stehen im Einklang mit den Pharmakopöen. Metrohm-Geräte erfüllen auch viele der darin zitierten Prüfmethoden für die Qualitätskontrolle und Produktzulassung. Weitere Informationen zur Qualifizierung von Analysengeräten finden Sie in unserer Blog-Serie.

Blog-Beitrag: Einführung in die Qualifizierung von Analysegeräten - Teil 1

Blog-Beitrag: Einführung in die Qualifizierung von Analysegeräten - Teil 2

Application Notes

In diesem Abschnitt stellen wir eine Auswahl von Application Notes zu Titrationsmethoden in der pharmazeutischen Analyse vor. Sollten Sie die gesuchten Informationen nicht finden, wenden Sie sich bitte an eine Metrohm-Vertretung, um weitere Unterstützung zu erhalten.

Zusammenfassung

Im aktuellen <Titrimetry> General Chapter der USP muss die Titration nicht mehr manuell durchgeführt werden. Mit einem geeigneten Sensor kann der Äquivalenzpunkt auch durch eine automatische Titration bestimmt werden. Gegenüber der visuellen Detektion hat die physikalische Detektion viele Vorteile, wie z.B. eine bessere Genauigkeit und Präzision, ganz abgesehen von der Zeitersparnis.

Metrohm-Geräte und -Applikationen entsprechen vielen der in den Pharmakopöen zitierten Prüfmethoden für die Qualitätskontrolle und Produktzulassung. Dies bestätigt einmal mehr, dass Metrohm der richtige und qualifizierte Partner für alle Belange der chemischen und pharmazeutischen Analytik sowie für die Validierung analytischer Methoden ist.

Referenz

[1] <541> Titrimetry; U.S. Pharmacopeia/National Formulary: Rockville, MD. DOI:10.31003/USPNF_M99300_01_01

Ihr Wissen zum Mitnehmen

Metrohm Webinar Center: Titration

White Paper: Manuelle vs. Automatisierte Titration: Nutzen und Vorteile eines Wechsels

Monographie: Praktische Aspekte der modernen Titration