Stability of Levothyroxine in Sodium Chloride for IV Administration

Abstract

Background: Levothyroxine by IV administration is often prescribed in the intensive care unit for the management of potential solid organ donors, following declaration of brain death and provision of consent for organ donation. Published data on the stability of levothyroxine in IV solutions are limited.

Objective: To evaluate the physical compatibility and chemical stability, over a 24-h period, of 2 concentrations of levothyroxine in 0.9% sodium chloride with storage at room temperature and with exposure to or protection from light.

Methods: Levothyroxine solutions (0.4 μg/mL and 2.0 μg/mL) were prepared in 50-mL minibags of 0.9% NaCl and stored at room temperature (25°C) with exposure to or protection from light. Samples were collected from each minibag at time 0 and after 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 3.0, 4.0, 8.0, 12.0, and 24.0 h. The samples were analyzed in triplicate with a validated stability-indicating high-performance liquid chromato - graphy method using ultraviolet detection. A solution was considered stable if it maintained 90% of its initial concentration of levothyroxine. Changes in colour, clarity, and pH were assessed to determine the physical compatibility of the solutions.

Results: All samples remained clear, colourless, and free of precipitate throughout the study, and there were no significant changes in pH. Based on the 95% confidence interval of the slope of the curve relating concentration to time determined by linear regression, solutions of levothyroxine with concentration 0.4 μg/mL would maintain at least 90% of the initial concentration for 16.9 h with exposure to light and for 18.0 h if kept in the dark. Solutions of levothyroxine with concentration 2.0 μg/mL would maintain at least 90% of the initial concentration for 6.5 h with exposure to light and for 12.0 h if kept in the dark, with 95% confidence.

Conclusions: Extemporaneously prepared solutions of levothyroxine in 0.9% NaCl can be expected to remain stable for at least 6.5 h if stored without protection from light and at least 12 h if stored in the dark. Stability is related to concentration, with more dilute solutions having greater stability.

RÉSUMÉ

Contexte : La lévothyroxine administrée par injection i.v. est souvent prescrite dans les unités de soins intensifs lors de la prise en charge des donneurs potentiels d'organe, après avoir déclaré la mort cérébrale et avoir obtenu le consentement pour le don d'organe. Les données publiées sur la stabilité de la lévothyroxine dans des solutions intraveineuses sont toutefois limitées.

Objectif : Évaluer la compatibilité physique et la stabilité chimique, sur une période de 24 heures, de solutions de lévothyroxine préparées en deux concentrations dans du chlorure de sodium à 0,9 %, entreposées à la température ambiante à l'abri ou non de la lumière.

Méthodes : Les solutions de lévothyroxine (0,4 μg/mL et 2,0 μg/mL) ont été préparées dans des minisacs de 50 mL de chlorure de sodium à 0,9 % qui ont été entreposés à la température ambiante (25 ºC) et exposés ou non à la lumière. Des échantillons ont été recueillis de chaque minisac à 0, 0,5, 1, 1,5, 2, 3, 4, 8, 12 et 24 heures. Les échantillons ont été analysés en triple à l'aide d'une épreuve validée mesurant la stabilité par chromatographie liquide haute performance avec detection ultraviolette. Les solutions étaient considérées comme stables si elles conservaient 90 % de la concentration initiale de lévothyroxine. La compatibilité physique a été évaluée en contrôlant tout changement dans la couleur, la limpidité et le pH des solutions de lévothyroxine.

Résultats : Tous les échantillons sont demeurés limpides, incolores et sans précipité tout au long de l'étude, et n'ont présenté aucun changement significatif du pH. D'après l'intervalle de confiance à 95 % de la pente de la courbe de la concentration en fonction du temps déterminée par régression linéaire, les solutions de lévothyroxine à 0,4 μg/mL conservaient au moins 90 % de la concentration initiale pendant 16,9 heures lorsqu'elles étaient exposées à la lumière et pendant 18,0 heures lorsqu'elles étaient à l'abri de la lumière. Les solutions de lévothyroxine à 2,0 μg/mL conservaient au moins 90 % de la concentration initiale pendant 6,5 heures lorsqu'elles étaient exposées à la lumière et pendant 12,0 heures lorsqu'elles étaient à l'abri de la lumière, avec un niveau de confiance de 95 %.

Conclusions : Les solutions extemporanées de lévothyroxine prepares dans du chlorure de sodium à 0,9 % devraient demeurer stables pendant au moins 6,5 heures si elles sont entreposées à la lumière et pendant au moins 12 heures si elles sont entreposées à l'abri de la lumière. La stabilité est liée à la concentration, les solutions plus diluées étant plus stables.