High Sensitivity Quantitation of Nitrosamine Genotoxic Impurities: LC-MS Analysis of Ranitidine Drug Product using the Waters ACQUITY UPLC I-Class/Xevo TQ-XS Tandem Quadrupole Mass Spectrometer

Význam tématu

Detekce a kvantifikace N-nitrosaminů jako genotoxických nečistot v léčivých přípravcích je klíčová pro zajištění bezpečnosti pacientů a splnění stále přísnějších regulačních limitů. Nízké hladiny těchto potenciálně karcinogenních látek vyžadují vysoce citlivé, selektivní a reprodukovatelné analytické přístupy, které umožní spolehlivě monitorovat a kontrolovat znečištění na úrovni pg/mL.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo vyvinout jednoduchou, rychlou a robustní metodu pro současné stanovení šesti nízkomolekulárních nitrosaminů (NDMA, NDEA, NEIPA, NDIPA, NDBA, NMBA) v ranitidinu. Studie hodnotí chromatografii, ionizaci a kvantifikační výkon LC-MS/MS s důrazem na dosažení kvantifikačních limitů výrazně pod 1 pg na kolonu.

Použitá metodika a instrumentace

Chromatografická separace:

• Kolona: ACQUITY UPLC HSS T3 C18, 2,1×100 mm, sub-2 µm částice
• Mobilní fáze: voda a methanol s 5 mM amonným formiátem, flow 0,35 mL/min

MS detekce:

• Systém: ACQUITY UPLC I-Class PLUS spojený s Xevo TQ-XS tandemovým kvadrupólem
• Ionizace: APCI s IonSABRE APCI sondou (preferována před ESI, ~10× vyšší citlivost)
• Podmínky: corona 1,3 µA, zdroj 130 °C, sonda 250 °C, desolvační plyn 1000 L/h, MRM přechody optimalizované softwarově

Příprava vzorků:

• Standardy nitrosaminů ve 250 µg/mL v methanolu, ranitidin DSP/DP 30 mg/mL ve vodě
• Kalibrace: 0,025–100 ng/mL přídavkem do matric DSP/DP

Hlavní výsledky a diskuse

• Kvantifikační limity (LLOQ): 0,025–0,1 ng/mL (tj. 0,75–3 pg na kolonu) se S/N ≥10
• Lineární kalibrace (R² ≥0,99, vážení 1/x), zpětné ziskovosti 85–115 %
• HSS T3 kolona pro nejlepší retenci a rozlišení NDMA a NMBA vůči ranitidinu, lepší než CSH Phenyl-Hexyl či BEH C18 AX
• Endogenní NDMA v testovaném DP: ~28–29 ng/mL (~1 ppm), potvrzeno standardní přídavkovou metodou

Přínosy a praktické využití metody

Vyvinutá metoda poskytuje vysokou citlivost a selektivitu při minimalizaci rušivého vlivu API prostřednictvím odváděcího ventilu. Splňuje i překračuje regulační limity pro genotoxické nečistoty v ranitidinu a je vhodná pro rutinní QC laboratoře v průmyslu i regulaci.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace na další třídy genotoxických nečistot v dalších farmaceutických matricích
• Automatizace přípravy vzorků a vysokopropustné platformy pro screening
• Komplementární použití vysoce výkonné (HR) MS pro neznámé nečistoty a profilování degradantů

Závěr

Metoda UPLC-APCI-MS/MS s HSS T3 kolonkou a Xevo TQ-XS nabízí robustní, citlivé a vysoce přesné stanovení nitrosaminových nečistot v ranitidinu. Dosahuje kvantifikačních limitů na úrovni pg a plně vyhovuje dnes platným bezpečnostním požadavkům.

Reference

• 1. ICH M7 R1: Assessment and Control of DNA Reactive (Mutagenic) Impurities in Pharmaceuticals to Limit Potential Carcinogenic Risk, ICH, 2018
• 2. FDA: FDA Requests Removal of All Ranitidine Products (Zantac) from the Market, September 2019
• 3. Harvard Health Publishing: Popular heartburn drug ranitidine recalled – what you need to know and do, September 2019
• 4. FDA Statement: NDMA Found in Samples of Ranitidine, November 2019
• 5. Application Note 720006751EN: LC-MS Quantitation of Nitrosamine Impurities in Pharmaceuticals, Waters Corporation