BMSS: ADDRESSING THE CHALLENGES OF EXTRACTABLES AND LEACHABLES SCREENING USING HIGH-RESOLUTION QUADRUPOLE TIME OF FLIGHT

Význam tématu

Farmaceutické obaly a zdravotnické přístroje jsou složeny z různých polymerů, aditiv, barviv a dalších látek, které se mohou migrovat do formulace léčiv či přímo do organismu. Monitorování exktraktabilních a vyluhovatelných látek (E&L) je nezbytné pro zajištění bezpečnosti pacientů a splnění přísných regulatorních požadavků.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat, jak lze na jedné platformě provádět simultánní screening a kvantifikaci E&L sloučenin pomocí LC-QToF HRMS vybaveného softwarovým balíkem UNIFI. Jako modelové vzorky byly zkoumány tři komerční nosní spreje a jejich extrakty po 72hodinové extrakci isopropanolem.

Použitá instrumentace

• LC systém: ACQUITY Premier System
• MS systém: Xevo G3 QTof MS s elektrosprayovou ionizací (ESI) v módech + a – a akvizičním módem MSE
• Softwarové prostředí: UNIFI Application v rámci waters_connect Platformy

Použitá metodika

Vzorky: Neutrální roztok spreje, extrakty z obalové matrice a procedurální blank byly obohaceny o vnitřní standard (metafluzimone) a analyzovány v tripliku.
LC podmínky: Kolona CORTECS C18 (2,1×100 mm, 1,6 μm), mobilní fáze voda/amoniový acetát/kyanhydrát s 0,1 % kyseliny mravenčí a methanol, gradient od 2 % do 99 % organiky, teplota 50 °C, injekční objem 1 μL.
MS podmínky: Rozsah m/z 50–2000, skenovací čas 0,2 s, nízké/ vysoké energie 6 eV/20–40 V (ESI+), 6 eV/30–70 V (ESI–), desolvace 600 °C.

Hlavní výsledky a diskuse

System Suitability Test (SST) mix vykázal desetinásobné zvýšení citlivosti a retence s 0,01 % RSDs, hmotnostní přesnost všude < 3 ppm. Díky MSE akvizici bylo možné získat souběžně přesnou hmotnost prekurzorových i fragmentačních iontů, což zásadně zvyšuje důvěru při identifikaci neznámých sloučenin pomocí knihoven. Výpočet analytické hodnoty prahu (AET) umožnil filtrovat šum pod stanovenou mez. Jako příklad byla ze vzorku identifikována a strukturálně ošetřena surfaktantní sloučenina na m/z 368,4253. Kvantifikace pomocí kalibrační křivky interního standardu (5–1000 ng/mL) dosáhla R2 = 0,999 a výsledky byly v rámci 8 % od skutečné hodnoty. Semi-kvantifikace aditiv, např. Irganox 1010, byla úspěšná s odchylkou do 5 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Komplexní E&L screening a kvantifikace bez nutnosti více platforem
• Vysoká citlivost a selektivita pro splnění regulatorních limitů
• Flexibilní workflow v UNIFI, přizpůsobitelné různým typům vzorků a požadavkům

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj očekáváme v rozšíření knihoven fragmentačních spekter, zavedení strojového učení pro strukturální elucidaci, on-line monitorování extrakcí a propojení s biologickými testy rizikovosti. Zlepšení throughputu a automatizace přípravy vzorků otevře cestu k rutinnímu nasazení v QA/QC laboratořích.

Závěr

Použití benchtop LC-QToF HRMS v kombinaci s UNIFI Application poskytuje výkonné řešení pro screening i kvantitativní analýzu extractables a leachables. Díky vylepšené citlivosti, hmotnostní přesnosti a integrovanému workflow lze efektivně identifikovat a měřit nízkomolekulární kontaminanty v komplexních farmaceutických matricích.

Reference

1. Food and Drug Administration, 2015, Analytical Procedures and Methods Validation for Drugs and Biologics Guidance for Industry
2. PQRI, 2021, Safety Thresholds and Best Demonstrated Practices for Extractables and Leachables in Parenteral Drug Products
3. ISO 10993-18:2020 Biological evaluation of medical devices — Part 18
4. Waters Elucidation tool in UNIFI Application, 2014
5. Chromatography Today, What is a response factor, 2022