A Sensitive and Cost-Effective LC–MS Method for Quantifying N-Nitroso-Atenolol in Drug Formulation

Význam tématu

Analýza N-nitrosaminů v léčivých přípravcích je kritická z hlediska toxikologie a regulační shody. I stopové množství těchto sloučenin může představovat zdravotní riziko, což vedlo k přísným limitům přijatelné denní dávky (AI) a postupům pro kontrolu impurit stanoveným agenturami FDA a EMA.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této studie bylo vyvinout vysoce citlivou a cenově dostupnou UHPLC–MS metodu na kvantifikaci N-nitroso-atenololu v API i v hotových tabletách atenololu. Klíčové body:

• Stanovení kvantifikačního limitu 1,5 ppm (10 % regulačního limitu).
• Ověření linearity, přesnosti a obvykle vysoké návratnosti v reálných farmaceutických matricích.
• Zajištění chromatografického rozlišení od strukturálně příbuzných impurit.
• Integrace datového zpracování v prostředí Empower CDS pro plnou regulační kompatibilitu.

Použitá metodika

Vzorky API i tablety atenololu byly rozpuštěny v metanolu na koncentraci 0,5 mg/mL. Pro kalibraci byla připravena série standardů N-nitroso-atenololu (0,2–150 ng/mL) ve vodném i matricovém prostředí. Chromatografické podmínky zahrnovaly:

• Gradient 0,1 % kyseliny mravenčí ve vodě a methanolu na CORTECS T3 kolonce (2,7 µm, 2,1×100 mm) při 45 °C.
• Průtok 0,4 mL/min, objem injekce 1 µL, doba běhu 15 min.
• Divert ventil k ochraně MS během silně organických podmínek (0–6 min, 8–15 min do odpadu).
• Studie degradace: 30denní expozice UV a teplu na okenním parapetu.

Použitá instrumentace

• UHPLC systém ACQUITY Arc QSM-R (Path 2 pro UHPLC podmínky).
• ACQUITY QDa II Mass Detector s ESI+ ionizací.
• PDA detektor pro sledování API při 225 nm.
• CORTECS Premier T3 kolona se zvýšenou odolností proti carry-over.
• Software Empower CDS 3.8.1 pro akvizici a zpracování dat.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahuje v roztoku linearity od 0,2 ng/mL (R2 = 0,999) a v matrici od 0,5 ng/mL (R2 = 0,996). Retenční časy: atenolol 3,45 min, N-nitroso-atenolol 6,72 min. Recoveries:

• At 15 ppm: 87–96 % (API), 95–102 % (tablety), RSD ≤ 1,9 %.
• At 1,5 ppm: 71–96 % (API), 84–95 % (tablety), RSD ≤ 4,4 %.

Degradací v UV a teple se nezvýšila hladina N-nitroso-atenololu, avšak vzrostl signál přechodné impurity identifikované jako 13C-izotop N-formyl-atenololu.

Přínosy a praktické využití metody

• Cenově dostupné řešení pro rutinní kontrolu NDSRI v prostředích s omezenými zdroji.
• Umožňuje detekci na sub-ppb úrovni bez nutnosti drahých MS/MS nebo HRMS systémů.
• Plná integrace s Empower CDS zajišťuje dodržení 21 CFR Part 11 a transparentní reporting.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření přístupu single-quadrupolových detektorů pro analýzu dalších kategorií NDSRI, zvýšení automatizace přípravy vzorků a vývoj rychlejších UHPLC metod. Integrace s pokročilými datovými platformami a AI-podporou může dále zrychlit screening a usnadnit rozsáhlejší monitorování impurit.

Závěr

Vyvinutá UHPLC–MS metoda poskytuje robustní a nákladově efektivní nástroj pro kvantifikaci N-nitroso-atenololu v API a produktech, splňuje regulační požadavky a nabízí jednoduchou implementaci v běžných QC laboratořích.

Reference

1. FDA. FDA Guidance for Industry: Recommended Acceptable Intake Limits for Nitrosamine Drug Substance Related Impurities (NDSRIs). 2023.
2. FDA. FDA updates and press announcements on ARB recalls (Valsartan, Losartan, Irbesartan). 2023.
3. EMA. CHAMPIX Lots to Be Recalled Due to Presence of Impurity N-Nitroso-Varenicline. 2021.
4. Jireš J., Douša M. Nitrites as precursors of N-nitrosation in pharmaceutical samples – A trace level analysis. J. Pharm. Biomed. Anal. 2022;213:114677.
5. NCD-RisC. Worldwide trends in hypertension prevalence and progress in treatment and control from 1990 to 2019. Lancet. 2021;398(10304):957–980.
6. Kwon S. et al. Development and Validation of a Sensitive LC-MS/MS Method for Determination of N-Nitroso-Atenolol. Separations. 2025;12(5):122.
7. EMA. Appendix 1: Acceptable intakes established for N-nitrosamines. 2025.
8. Zheng J. et al. Practical HPLC-MS method for analysis of nitrosamine impurities using single quadrupole MS. J. Chromatogr. A. 2024;1736:465399.
9. Twohig M., Bartlett A., Wagh P. Quantitation of N-Nitroso-Propranolol in Drug Substance using LC-MS/MS. Waters Application Note. 2022.
10. Hoaglund Hyzer C.S. et al. Mechanistic studies of the N-formylation of Edivoxetine in solid dosage form. J. Pharm. Sci. 2017;106(5):1218–1238.