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 v léčivých API představují kritické riziko pro pacienty, protože mohou být karcinogenní. Regulace ICH M7, FDA a EMA stanovuje přísné limity (TTC) a vyžaduje citlivé a spolehlivé analytické metody pro detekci a kvantifikaci takových látek v nízkých ng/mL koncentracích.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout jedinou chromatografickou metodu pro:

• identifikaci souvisejících a genotoxických nečistot v aprepitantu, zejména methyl-p-toluenesulfonátu (methyl-TSF),
• kvantitativní stanovení genotoxické nečistoty pomocí UV detekce na úrovni ng/mL,
• rychlé potvrzení identity nečistot pomocí single quadrupole MS.

Použitá metodika a instrumentace

Chromatografie: UHPLC Thermo Scientific Vanquish Flex s kolonkou Acclaim Polar Advantage II (150×2,1 mm, 2,2 µm). Mobilní fáze A: 15 mM amonium acetát, B: metanol; průtok 0,3 mL/min, gradient 60→73 % B. Detece: DAD při 225 nm (3D scan 190–280 nm).
MS: Thermo ISQ EM single quadrupole, režim HESI+, full scan m/z 100–650 a SIM módy pro API a pět nečistot. Inteligentní nastavení iontového zdroje Autospray zjednodušuje optimalizaci plynů a teplot.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila potvrdit čtyři známé nečistoty včetně methyl-TSF. Impurity II vykazovala slabý signál pod UV detekcí. Full scan spektra methyl-TSF ve vzorku i standardu byla shodná, bez koelutujících látek. Kalibrace UV detekce pro methyl-TSF vykázala výbornou linearitu (R2=0,9999) v rozsahu 0,01–2,5 µg/mL. LOD 3,3 ng/mL, LOQ 9,4 ng/mL. Objevy vzorku: 0,010 µg/mL (RSD 5,1 %), pod limitem 0,96 µg/mL vyplývajícím z TTC.

Přínosy a praktické využití metody

• Integrované UHPLC-UV-MS řešení pro simultánní identifikaci a kvantifikaci nečistot.
• Vysoká citlivost UV detekce na úrovni ng/mL.
• Jednoduchá optimalizace iontového zdroje díky Autospray.
• Vhodné pro rané fáze vývoje léků a rutinní QA/QC.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření na další genotoxické nečistoty i finalizované přípravky, použití vysokorozlišujícího MS pro strukturální potvrdění a automatizace metod pro online monitoring a sběr dat za pomoci AI.

Závěr

Vyvinutá metoda kombinující UHPLC-UV a single quadrupole MS umožňuje rychlé, spolehlivé potvrzení identity a kvantifikaci genotoxického methyl-p-toluenesulfonátu v aprepitantu pod regulačními limity. Autospray usnadňuje nastavení parametrů, čímž se zkracuje čas vývoje metody.

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 in Drug Substances and Products, 2008.
3. ICH M7(R1), Assessment and Control of DNA Reactive (Mutagenic) Impurities in Pharmaceuticals to Limit Potential Carcinogenic Risk, 2017.
4. Zacharis C.K., Vastardi E., Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2018, 150, 152–161.
5. Elati C.R. et al., Tetrahedron Letters, 2007, 48, 8001–8004.
6. United States Pharmacopeia, Aprepitant, USP Monograph Version 1, 2012.
7. TRC Canada, Product Listing, 2019.