High-resolution accurate-mass liquid chromatography mass spectrometry (HRAM LC-MS) methodology for the determination and quantitation of nitrosamine impurities in drug products

Význam tématu

Nitrosaminy patří mezi vysoko rizikové genotoxické nečistoty v malomolekulárních léčivých přípravcích, u kterých byly zaznamenány hromadné stažitelné šarže z důvodu obsahu karcinogenních látek.
Regulační limit pro denní příjem nedosahuje 1,5 µg (TTC), což vyžaduje citlivé, spolehlivé a rychlé analytické metody k zajištění bezpečnosti pacientů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo vyvinout jednoduchou a rychlou HRAM LC-MS metodu podle doporučení FDA pro kvantifikaci 11 nejčastějších nitrosaminů ve vzorcích hotových léčiv a účinných látek.

Použitá metodika

Vzorky účinných látek (30 mg/ml) a tabletek (ekvivalent 30 mg API) se extrahovaly čistým methanolem a centrifugovaly.
Chromatografické rozdělení proběhlo na UHPLC Vanquish Flex se sloupcem Acclaim PolarAdvantage II (100×2,1 mm, 2,2 µm) při 40 °C a gradientu vody/methanolu s 0,1 % kyseliny mravenčí.
Detekce se prováděla v režimu PRM na Q Exactive Plus Orbitrap s rozlišením 35 000 (m/z 200), zdrojem H-ESI, napětím 4 kV a optimalizovanými parametry teplot a plynů.

Použitá instrumentace

• UHPLC Thermo Scientific Vanquish Flex
• Hybridní kvadrupol-Orbitrap Thermo Scientific Q Exactive Plus
• Chromeleon Chromatography Data System (21 CFR Part 11, EU Annex 11)
• Mechanický shaker, centrifuga

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla detekce všech 11 nitrosaminů při nejnižší úrovni kalibrace 0,5 ng/ml.
Linearity kalibrace vykázala r² > 0,99 a intrabatchovou reprodukovatelnost RSD 0,32–3,15 %.
Instrumentální detekční limity se pohybují mezi 0,05 a 0,50 ng/ml, což při zpracování 30 mg vzorku vyhovuje požadavkům FDA na 0,03 ppm.
V reálných standardech valsartanu a zastaralé ranitidinu byly naměřeny NDMA na 1,23 ppm (37 ng/ml) a výrazně vyšší koncentrace mimo lineární rozsah, což demonstruje riziko degradace.

Přínosy a praktické využití metody

• Simultánní analýza širokého spektra nitrosaminů v jednom běhu
• Vysoká citlivost a selektivita díky HRAM PRM detekci
• Rychlá a nákladově efektivní příprava vzorků
• Plná kompatibilita s GMP a integračními požadavky (21 CFR 11)

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody na další genotoxické nečistoty
• Automatizace přípravy vzorků a vyšší propustnost
• Integrace s pokročilou datovou analýzou a umělou inteligencí
• Přizpůsobení regulacím v dalších regionech

Závěr

Vyvinutá HRAM LC-MS/PRM metoda poskytuje robustní, citlivou a rychlou kvantifikaci nitrosaminů v hotových lécích i účinných látkách, splňuje požadavky FDA a EMA a nabízí praktický nástroj pro rutinní QA/QC laboratoře.

Reference

• FDA: Recalls and safety alerts for ARB contaminants (valsartan, losartan)
• FDA (2019): Liquid chromatography–high resolution mass spectrometry (LC-HRMS) method for NDMA determination in ranitidine drug substance and product