Analytical Workflow for Extractable and Leachable Impurities

Význam tématu

Testování extrahovatelných a vylučovaných (E&L) nečistot je zásadní pro zajištění bezpečnosti pacientů a integrity léčiv. Komplexní workflow umožňuje identifikovat látky, které se za laboratorních i provozních podmínek mohou uvolňovat z procesních zařízení, obalů či dodávacích systémů do léčivého přípravku.

Cíle a přehled studie

Studie demonstruje ucelený přístup ke stanovení E&L složek z o-kroužků čtyř barev (červené, hnědé, bílé, černé) po 30denní extrakci při 40 °C v různých médiích (voda, 5M NaCl, 50% a 100% ethanol aj.). Cílem bylo ukázat nasazení GC-MS, LC-MS/MS a ICP-MS v kombinaci se softwarovou automatizací.

Použitá metodika a instrumentace

Workflow zahrnovalo:

• GC-MS/HRMS (Thermo Scientific Trace 1310 GC, Q Exactive GC-Orbitrap) pro těkavé a semi-těkavé extrahovatelné nečistoty
• UHPLC-HRAM (UltiMate 3000, Q Exactive Plus) pro nenabitné organické sloučeniny
• ICP-MS (iCAP Q Series) pro stanovení prvkových nečistot v subppt hladinách
• Software TraceFinder, Compound Discoverer, SIEVE v kombinaci s knihovnami NIST, mzCloud a specializovanou E&L databází

Hlavní výsledky a diskuse

GC-Orbitrap data dekonvolucí a vysokorozlišovacím filtrováním (HRF) identifikovala klíčové extrahovatelné látky: antioxidanty (např. Irganox 1076), plastifikátory (di(butoxyethyl)adipát), plnidla (tetraethylene glycol bis(2-ethylhexanoate)) a neznámé organické složky s potvrzenou elementární posloupností. LC-MS/MS workflow poskytlo MS/MS spektra s přesností <1 ppm, což umožnilo spolehlivé přiřazení i bez přímé bibliografické shody. ICP-MS určil kovové prvky (Cu, Zn, Pb aj.) ve většině vzorků pod limity detekce nebo v nízkých ng·mL−1 koncentracích.

Přínosy a praktické využití metody

Integrované nasazení GC-, LC- a ICP-MS nabízí rozsáhlé krytí chemického profilu extrahovatelných a leachovatelných látek. Vysokorozlišovací spektrometrie v full scan režimu poskytuje citlivou a selektivní analýzu i v komplexních matricích, přičemž softwarové nástroje automatizují identifikaci a kvantifikaci.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření knihoven MS/MS spekter, implementace strojového učení pro prediktivní identifikaci neznámých kontaminantů a integrace ion mobility spektrometrie. Dále se rozvíjí propojení analytických výsledků s toxikologickými prahy (AET) a simulací migrace pro rychlejší rozhodování o bezpečnosti materiálů.

Závěr

Prezentované workflow pro hodnocení extrahovatelných a vylučovaných nečistot kombinuje špičkovou analytickou instrumentaci s automatizovaným softwarovým zpracováním. Tento přístup poskytuje spolehlivou podporu pro vývoj, validaci a kontrolu kvality farmaceutických materiálů.

Reference

1. Standardized Extractables Testing Protocol, Pharmaceutical Engineering 34, 2014
2. USP General Chapters 1663 a 1664 – Assessment of Extractables and Leachables Monitoring
3. Smithers Rapra white paper, 2015
4. ICH Q3D – Guideline for Elemental Impurities