Increased Identification of Extractable and Leachable Compounds by the Use of Chemical Ionization and Custom Databases

Význam tématu

Správná identifikace extractables a leachables je klíčová pro zajištění kvality a bezpečnosti farmaceutických přípravků přicházejících do styku s obaly.

Cíle a přehled studie / článku

Článek popisuje porovnání klasické elektronové ionizace (EI) a chemické ionizace (CI) na vysokorozlišovacím GC/Q-TOF za účelem zvýšení počtu detekovaných a identifikovaných sloučenin ve vzorcích extraktů a vypouštěných látek z očních roztoků.

Použitá metodika a instrumentace

Studie zahrnovala:

• Přípravu vzorků: extrakci očních lahviček (ODP) organickým rozpouštědlem n-hexanem za normálních i zvýšených podmínek teploty (60 °C, 24 h).
• Sběr dat: analýzu v režimu EI a CI na GC/Q-TOF s rozsahem m/z 55–700.
• Zpracování: dekonvoluci spekter v MassHunter Qualitative Analysis, diferenciální porovnání v Mass Profiler Professional (MPP) a vyhledávání ve vlastních PCD databázích extractables/leachables.
• Strukturální potvrzení: CI MS/MS fragmentace a kresba strukturového schématu v ACD Labs.

Použitá instrumentace

• Agilent 7890A GC s multimode inlet MMI (splitless), kolona DB-5ms 30 m × 0,25 mm × 0,25 μm.
• Agilent 7200 GC/Q-TOF: EI (70 eV, 35 μA) a CI (CH4, 115 eV, 240 μA) režimy, zdroj 300 °C, čtvrťák 175 °C.
• Carrier gas helium, průtok 1,3 mL/min; program pece 50 °C (3 min) → 320 °C (7 min) při 6 °C/min.
• Data processing: MassHunter Qualitative Analysis, Unknowns Analysis, MPP, vlastní PCD databáze.

Hlavní výsledky a diskuse

• CI metoda odhalila více sloučenin než EI, včetně molekulárních iontů, které EI neukázalo.
• Pomocí Vennových diagramů bylo identifikováno 15 společných sloučenin mezi extractables, leachable stresovanými a nestrésovanými vzorky.
• Příklady nově detekovaných sloučenin: decylcyclopentane potvrzené CI MS/MS, benzene,1,3-bis(1,1-dimethylethyl), (E)-3-eicosene.
• Průměrná přesnost měření < 3 ppm u klíčových aduktů [M+H]+, [M+C2H5]+ a [M+C3H5]+.
• Semi-kvantitativní odhad s interním standardem (triphenylphosphate) ukázal překročení AET pro vybrané sloučeniny, což vyžaduje další bezpečnostní hodnocení.

Přínosy a praktické využití metody

CI GC/Q-TOF ve spojení s vlastními databázemi usnadňuje:

• Komplexní screeningové analýzy ve farmaceutickém QA/QC a výzkumu.
• Rychlé rozlišení původu sloučenin z materiálů obalů nebo z formulace.
• Spolehlivou detekci nízkokoncentrovaných leachables s vysokou hmotnostní přesností.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření databází o literární a vlastních PCD zdrojích pro rychlejší možnost automatického rozpoznání nových kontaminantů.
• Integrace strojového učení pro predikci fragmentačních cest a zrychlení identifikace.
• Implementace metody do regulovaných procesů a validací podle směrnic farmaceutických úřadů.

Závěr

Využití CI spolu s inteligentními databázemi významně zvyšuje schopnost identifikovat extractables a leachables v očních přípravcích. Tato kombinace poskytuje robustní nástroj pro bezpečnostní hodnocení a podporuje rychlejší rozhodování při vývoji a kontrole kvality.

Reference

1. Recommendations for Extractables and Leachables Testing Part 1: Introduction, Regulatory Issues, and Risk Assessment. BioProcess International, Dec 2007.
2. Jenke D. et al., Utilization of Internal Standard Response Factors to Estimate the Concentration of Organic Compounds Leached from Pharmaceutical Packaging Systems and Application of Such Estimated Concentrations to Safety Assessment. Journal of Chromatographic Science, 50(2012):206–212.
3. Lateef S. S. et al., Differential Analysis in Screening Assays for an Extractables and Leachables Study Using an Agilent 7200 GC/Q-TOF System Combined with Data Mining Software. Agilent Application Note 5991-6688EN, March 2016.