Identity confirmation and accurate quantitation of a genotoxic impurity in an active pharmaceutical ingredient by UHPLC-UV coupled to a single quadrupole mass detector

Význam tématu

Genotoxické nečistoty jako methyl-p-toluenesulfonát (methyl-TSF) představují karcinogenní riziko a jejich hladiny v léčivých látkách musí být monitorovány podle přísných limitů (TTC 1,5 µg/den, ICH M7). Kombinace UHPLC-UV a hmotnostní detekce umožňuje současnou identifikaci a kvantifikaci stopových nečistot již v raných fázích vývoje API.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout robustní UHPLC metodu spojenou s UV detekcí a single quadrupole MS pro potvrzení identity a přesnou kvantifikaci methyl-TSF spolu s dalšími souvisejícími nečistotami v aprepitantu. Studie zahrnovala screening, stanovení limity detekce a kvantifikace, kalibraci a ověření návratnosti.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza probíhala na systému Thermo Scientific Vanquish Flex Quaternary UHPLC s Vanquish Diode Array Detector a ISQ EM single quadrupole hmotnostním spektrometrem s inteligentními Autospray parametry. Chromatografie probíhala na kolóně Acclaim Polar Advantage II (150×2,1 mm, 2,2 µm) s gradientem amonné acetátu a methanolu, průtokem 0,3 mL/min a vlnovou délkou 225 nm. MS pracoval v módu HESI positive, SIM pro vybrané kationty [M+H]+ a [M+NH4]+, optimalizované zdrojové podmínky (CID 10 V).

Hlavní výsledky a diskuse

• Screening ukázal přítomnost čtyř známých nečistot včetně methyl-TSF, potvrzených SIM záznamem a porovnáním spekter.
• Lineární kalibrace methyl-TSF (0,01–2,5 µg/mL) dosáhla R² = 0,9999.
• Limit detekce (LOD) a kvantifikace (LOQ) byly 3,3 ng/mL a 9,4 ng/mL.
• Návratnost spike testů (0,01–2,5 µg/mL) se pohybovala mezi 93–99 %.
• Stanovená koncentrace methyl-TSF v aprepitantu (0,010 µg/mL) byla výrazně pod limitem 0,96 µg/mL odvozeným z TTC.

Přínosy a praktické využití metody

• Kombinace UV a MS poskytuje rychlou identifikaci a citlivou kvantifikaci genotoxických nečistot bez nutnosti separátních injekcí standardů.
• Autospray zjednodušuje optimalizaci zdrojových parametrů i pro méně zkušené uživatele.
• Metoda dosahuje dostatečné citlivosti pro detekci nečistot na úrovni ng/mL, vhodné pro QA/QC v raných fázích vývoje.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metoda lze rozšířit o paralelní sledování dalších genotoxických a produktově vázaných nečistot v API. Integrace pokročilých modulů pro automatizovanou identifikaci neznámých látek a využití vysokorozlišovací MS přístrojů zvýší spolehlivost a šíři detekovaných analyz. Trendem je také nasazení softwarových nástrojů pro predikci syntetických vedlejších cest a jejich rychlou validaci in situ.

Závěr

Vyvinutá UHPLC-UV/MS metoda pro analýzu genotoxických nečistot v aprepitantu prokázala vysokou specificitu, citlivost a přesnost. Splňuje požadavky ICH M7, umožňuje spolehlivě monitorovat methyl-TSF pod limity toxikologické kontroly, a je vhodná pro rutinní QC i vývojové laboratoře.

Reference

1. EMA, Guidelines on the limits of genotoxic impurities, EMEA/CHMP/QWP/251344/2006.
2. FDA (CDER), Guidance for Industry: Genotoxic and Carcinogenic Impurities, 2008.
3. ICH Harmonised Guideline M7 (R1), Assessment and Control of DNA Reactive Impurities, 2017.
4. Zacharis C.K. et al., J. Pharm. Biomed. Anal. 150 (2018) 152–161.
5. Elati C.R. et al., Tetrahedron Lett. 48 (2007) 8001–8004.
6. USP Aprepitant Monograph (2012).
7. TRC Chemicals, produktové listy (2019).