Analysis of genotoxic impurities in pharmaceuticals

Význam tématu

Analýza genotoxických nečistot (GTI) v léčivech je zásadní pro zajištění bezpečnosti pacientů a dodržení regulatorních limitů. Nečistoty jako nitrosaminy, azidové či nitroso IVF-vázané sloučeniny mohou při velmi nízkých koncentracích způsobit mutace DNA a karcinogenní účinky. Význam sledování GTI narostl po řadě stažení léčiv z trhu v roce 2018 (ranitidin, metformin, sartany) kvůli překročení povolených mezních hodnot.

Cíle a přehled studie / článku

Studie popisuje kompletní řešení pro spolehlivou, citlivou a selektivní kvantifikaci GTI ve farmaceutických vzorcích pomocí vysoce rozlišující hmotnostní spektrometrie (HRMS) kombinované s UHPLC. Cílem bylo překonat výzvy nízkých LOD/LOQ (<1 ng/ml), simultánního stanovení více typů nečistot a splnění požadavků ICH S2(R1) a 21 CFR Part 11.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika staví na spojeném provozu UHPLC a Orbitrap MS s vysokým rozlišením a přesností hmotnosti.

• UHPLC systém Thermo Scientific Vanquish Flex s technologií SmartFlow™ a Viper™ konektory
• Orbitrap Exploris 120 s C-Trap, HCD, EASY-IC interními kalibracemi a OptaMax™ iontovým zdrojem
• Chromeleon™ CDS pro řízení instrumentu, auditní stopy a 21 CFR Part 11 compliance
• Rozličné LC kolony Thermo Scientific (Acclaim 120 C18, Accucore Biphenyl, Mixed Mode WCX-1, Hypersil GOLD C18)

Hlavní výsledky a diskuse

Systém dosahuje sub-3 ppm přesnosti hmotnosti extenzivně kalibrovanými metodami a <1 ppm pomocí EASY-IC interního standardu. S rozlišením až 120 000 FWHM dovoluje selektivně zachytit GTI i při m/z 40–3000. V časech analýzy ~20–40 min bylo na modelech tablet tolterodinu, metforminu, sartanů a dalších dosaženo LOQ 0,3–0,5 ng/ml, lineárního rozsahu až do desítek ng/ml a výborné robustnosti (>40 h kontinuálních injekcí). Rozdělení toku („divert valve“) chrání MS před vyšší koncentrací API. Chromatografické separace zajišťují ostré špičky a rozlišení až sedmi nitrosaminů od matice léčiva.

Přínosy a praktické využití metody

Navržené řešení umožňuje:

• Rychlou validaci a šaržový screening GTI v API i hotových lécích
• Vysokou průchodnost laboratoře při zachování datové integrity
• Minimalizaci falešně pozitivních či negativních výsledků
• Ochranu hmotnostního spektrometru před kontaminací

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj se zaměří na real-time monitoring genotoxických nečistot, využití pokročilých iontových zdrojů (APPI, MALDI) a umělé inteligence pro automatizované vyhodnocení dat. Rozšíření metod na další terapeutické třídy a implementace „green chemistry“ přístupů podpoří udržitelnost a rychlejší uvedení nových léčiv na trh.

Závěr

Kombinace UHPLC Vanquish Flex, Orbitrap Exploris 120 a Chromeleon CDS představuje silné a regulatorně kompatibilní řešení pro spolehlivou detekci a kvantifikaci genotoxických nečistot. Vysoká citlivost, selektivita a robustnost umožňují laboratořím efektivně řídit kvalitu léčiv a předcházet bezpečnostním rizikům.

Reference

• ICH S2(R1) Guidelines on Genotoxicity Testing and Data Interpretation for Pharmaceuticals for Human Use.
• Pharmaceutical Processing World: 10 prominent drugs recalled over nitrosamines (2018).