Simple and Accurate Analysis of Extractables from Pharmaceutical Packaging Materials using Headspace GC-MS and Special Mass Spectral Library for Additives

Význam tématu

Analýza extrahovatelných a uvolnitelných látek z farmaceutických obalových materiálů je klíčová pro zajištění kvality a bezpečnosti léčiv. Tyto látky mohou ovlivnit stabilitu a biologickou účinnost finálních přípravků a představují potencionální riziko pro pacienta.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo navrhnout jednoduchou a přesnou metodu pro analýzu extrahovatelných látek z PVC sáčků pro tekuté formulace. Metoda kombinuje headspace GC-MS s unikátní Polymer Additives Library a klasickou solventní extrakci s GC-MS.

Použitá metodika a instrumentace

• Solventní extrakce (LI-GC-MS): vzorky (~400 mg) extrahovány 5 mL hexanu, dichlormethanu nebo ethanolu, sonikace 5 h, stání 3 dny.
• High-temperature headspace extrakce (HS-GC-MS): vzorky (~400 mg) zapečetěné v hlavičkových vialách s dusíkem, zahřívání při 80–250 °C, optimální 250 °C, doba ohřevu 10 min.
• Instrumentace: AOC-20i pro LI, HS-20 pro HS, GCMS-QP2020 NX, kolona SH-I-5ms (30 m×0,25 mm×0,25 µm).
• Detekce: Scan m/z 29–800, splitless/split (1:10), stálá lineární rychlost 36,1 cm/s, program teploty 40 °C (3 min) až 330 °C.
• Knihovny: Polymer Additives Library (4 869 záznamů aditiv a dekompozičních produktů), NIST Library.

Hlavní výsledky a diskuse

• Solventní extrakce odhalila plastifikátory tris(2-ethylhexyl) trimellitat (TOTM), bis(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP), bis(2-ethylhexyl) adipate (DEHA) a lubrikanty kyselinu palmitovou, ethyl palmitát, kyselinu stearovou a butylestery.
• HS-GC-MS poskytuje rychlejší a jednodušší analýzu, nicméně při vyšších teplotách dochází k dekompozici aditiv. Optimalizace ukázala nejvyšší extrakční účinnost při 250 °C.
• Polymer Additives Library umožnila přesné určení jak původních aditiv, tak dekompozičních produktů, které nejsou vždy pokryty NIST knihovnou.
• Porovnání obou přístupů ukázalo, že se navzájem doplňují – solventní extrakce mapuje široké spektrum látek, HS-GC-MS operuje rychle a minimalizuje spotřebu rozpouštědel.

Přínosy a praktické využití metody

• Komplexní identifikace extrahovatelných látek z PVC obalů pro farmaceutické aplikace.
• Možnost volby mezi širokospektrálním solvenčním přístupem a rychlou headspace technikou podle konkrétních potřeb laboratoře.
• Využití specializované knihovny aditiv zvyšuje spolehlivost kvalitativní analýzy a snižuje riziko zaměnění klíčových sloučenin.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšiřování a aktualizace spektrálních knihoven o nové polymery a aditiva.
• Integrace s vysokorozlišovacími hmotnostními spektrometry pro zpřesnění identifikace stopových látek.
• Automatizace přípravy vzorků a zpracování dat pro zvýšení throughput a konzistence výsledků.
• Rozvoj metod pro in situ a on-line monitorování extrahovatelných látek v reálném čase.

Závěr

Kombinace solventní extrakce a HS-GC-MS v kombinaci s Polymer Additives Library přináší efektivní, rychlý a spolehlivý postup pro analýzu extrahovatelných sloučenin z farmaceutických obalových materiálů. Metoda zajišťuje široké spektrum detekovaných látek a zároveň minimalizuje čas a používání organických rozpouštědel.

Reference

• Kazuhiro Kawamura, Yukihiko Kudo, Noriyuki Ojima, Koki Tanaka. Simple and Accurate Analysis of Extractables from Pharmaceutical Packaging Materials using Headspace GC-MS and Special Mass Spectral Library for Additives. Shimadzu Corporation.
• Guidance for Industry Container Closure Systems for Packaging Human Drugs and Biologics. FDA.