Revista de tecnología microbiana y bioquímica

Abstracto

Aplicación de partículas núcleo-capa en API mediante cromatografía líquida

Qaisar Hussain

La cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) y la cromatografía líquida de ultraalto rendimiento (UHPLC o UPLC) son las herramientas más utilizadas para el análisis y el control interno rutinario de los ingredientes farmacéuticos activos (API). Se basa en bombas para pasar un disolvente líquido controlado que contiene la mezcla de muestra a través de una columna llena de un adsorbente sólido. Cada componente de la muestra interactúa de forma ligeramente diferente con el adsorbente, lo que provoca diferentes velocidades de flujo para los distintos componentes y da como resultado la separación de los componentes a medida que emanan de la columna. La HPLC se distingue de la cromatografía líquida tradicional porque las presiones operativas son considerablemente más altas (50-350 bar), mientras que la cromatografía líquida normal generalmente depende de la fuerza de la gravedad para pasar la sección móvil a través de la columna. Debido a la pequeña cantidad de muestra separada en la HPLC analítica, las dimensiones típicas de las columnas son de 2,1 a 4,6 unidades lineales métricas de diámetro y de 30 a 250 unidades lineales métricas de longitud. Además, las columnas de HPLC se crean con partículas adsorbentes más pequeñas (2 a 50 μm de tamaño de partícula promedio). Esto proporciona a la HPLC una resolución superior (la capacidad de diferenciar entre compuestos) una vez separadas las mezclas, lo que la convierte en una técnica de acción natural muy popular.

HPLC en fase normal (NP-HPLC) esta metodología separa los analitos en función de su afinidad por una superficie estacionaria polar como el dióxido de silicio, de ahí su capacidad para interactuar en interacciones polares con la superficie del material. La NP-HPLC utiliza una fase móvil no polar y no acuosa y funciona de manera eficaz para separar analitos directamente solubles en disolventes no polares. El analito se conecta con la fase estacionaria polar y es mantenido por ella. Las fuerzas de asimilación de la superficie aumentan con una mayor polaridad del analito. La fuerza de interacción depende no solo de los grupos funcionales presentes en la estructura de la molécula del analito, sino también de factores estéricos. El efecto del impedimento estérico en la fuerza de interacción permite que esta metodología resuelva isómeros estructurales. El uso de muchos disolventes polares en la fase móvil puede aumentar el tiempo de retención de los analitos, mientras que muchos disolventes hidrófobos tienden a inducir una extracción más rápida. Los disolventes extremadamente polares, como las trazas de agua en la sección móvil, tienden a ascender a la superficie sólida de la sección estacionaria, formando una capa sólida (de agua) estacionaria que se considera que desempeña un papel activo en la retención. Este comportamiento es algo peculiar de la reacción química de la sección tradicional, ya que está regida casi exclusivamente por un mecanismo quimisortivo, es decir, los analitos se mueven con una superficie sólida en lugar de con la capa solvatada de una sustancia unida a la superficie del material. La reacción química de asimilación de la superficie sigue siendo ampliamente utilizada para las separaciones de compuestos estructurales en cada columna y   en formatos de reacción química de capa fina sobre soportes de dióxido de silicio u óxido de aluminio activados (secos).

UPLC, o UHPLC (cromatografía líquida de ultra alta resolución) y HPLC son cada uno técnicas de acción líquida natural para separar las partes de un compuesto o mezcla. Aunque UHPLC y HPLC tienen ventajas en numerosas circunstancias, hay veces en las que UHPLC es claramente la opción más sencilla. Sobre todo, UHPLC proporciona una mayor resolución gracias a las partículas de columna más pequeñas. Dependiendo del tipo de material dentro de la columna (también conocido como colofonia, o la fase estacionaria), UHPLC separará los compuestos en función de su tamaño molecular, polaridad o carga eléctrica. El principal desafío necesario en estos métodos es la separación rápida y económica. Ambos métodos son los más populares debido a su propiedad, alta precisión y memorable exactitud. Por otro lado, tienen algunas limitaciones: En algunos casos, la antigua HPLC utiliza grandes cantidades de disolventes orgánicos con un tiempo de análisis más largo, y lo que es más, UHPLC tiene alta contrapresión y calentamiento por resistencia. Para superar estas limitaciones, los científicos han desarrollado nuevos tipos de partículas de columna. En general, para HPLC y UHPLC se utilizan dos tipos de materiales de columna de dióxido de silicio completamente diferentes que soportan su estructura principal. Las fases estacionarias que tienen partículas de dióxido de silicio completamente porosas se ajustan a los criterios básicos de estudio, pero presentan todas las limitaciones de la HPLC. Sin embargo, en los últimos años, las partículas de dióxido de silicio de núcleo-capa (una combinación de núcleo sólido y capa porosa) se utilizan cada vez más para una separación extremadamente económica con tiempos de ejecución reducidos.  Por lo tanto, la tecnología núcleo-capa proporciona separaciones tan económicas como las partículas de menos de dos μm que se utilizan en UHPLC, al tiempo que elimina las desventajas (potencialmente menor contrapresión). Los factores clave para las partículas núcleo-capa son el tamaño y el grosor de la capa porosa de la capa, lo último de lo cual podría explicarse mediante la ecuación de Van Deemter. Las columnas llenas de partículas núcleo-capa se utilizan en una variedad extremadamente amplia de aplicaciones para el análisis y el control interno de sustancias activas farmacéuticas.