MSUM: Solution for Extractables & Leachables Analysis - Instruments, Software, Database/Spectral Library

Význam tématu

Analýza extrahovatelných (Extractables) a uvolnitelných (Leachables) látek se stala klíčovým prvkem zajištění bezpečnosti a kvality farmaceutických, biotechnologických, potravinářských a dalších průmyslových produktů. Pomáhá předcházet kontaminacím léčiv, balených potravin a kosmetiky látkami pocházejícími z obalových či výrobních systémů. Regulace a standardy kladou na E&L analýzu stále přísnější požadavky, což vyžaduje robustní metodiky, moderní instrumentaci a spolehlivý software pro identifikaci a kvantifikaci stopových kontaminantů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem předneseného materiálu je představit komplexní řešení společnosti Thermo Fisher Scientific pro analýzu extrahovatelných a uvolnitelných látek. Shrnuje klíčové principy E&L testování, přehled regulačních požadavků, praktické pracovní postupy, popis dostupných technologických platforem a softwarových nástrojů pro identifikaci a kvantifikaci chemických nečistot.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika E&L analýzy zahrnuje extrakční studie za agresivních i běžných podmínek následované vysoce citlivou chromatografií s hmotnostní spektrometrií (GC–MS, LC–HRMS, LC–MS/MS) a elementární analýzou (ICP-MS, ICP-OES). Thermo Fisher nabízí řadu přístrojů:

• GC–MS platformy: TRACE 1310 GC, ISQ Single Quad, TSQ 8000 Evo Triple Quad, Q Exactive GC Orbitrap
• UHPLC–HRMS: Vanquish UHPLC, Q Exactive Plus, Focus, Orbitrap Fusion Tribrid
• Elementární analýza: iCAP Q ICP-MS, iCAP 7000 Plus ICP-OES
• Vzorkovací techniky: ASE (automatizovaná extrakce rozpouštědlem), SPME, Headspace

Pro zpracování dat se používají softwarové nástroje:

• Compound Discoverer 2.1 pro extrakci, predikci složení, vyhledávání v databázích a de-novo strukturální řešení
• TraceFinder pro cílené stanovení a kvantifikaci
• Mass Frontier a FISh scoring pro interpretaci fragmentačních spekter
• mzVault a mzCloud pro správu spektrálních knihoven a vyhledávání známých standardů
• Qtegra ISDS pro splnění požadavků USP 232/233 při analýze kovových nečistot

Hlavní výsledky a diskuse

Prezentované řešení ukazuje vysokou přesnost (<1 ppm interně) a rozlišení až 1 000 000 (Orbitrap Fusion), které umožňuje jasně separovat izotopové struktury, predikovat elementární složení a strukturu neznámých analyzovaných látek. Ukázalo se, že kombinace GC–MS a LC–HRMS včetně datově závislého získávání MS/MS spekter poskytuje komplexní profil extrahovatelných a uvolnitelných sloučenin. Integrované databáze E&L Mass List (~2000 sloučenin) a substrukturální vyhledávání v cloudové databázi mzCloud značně urychlují identifikaci známých nečistot.

Přínosy a praktické využití metody

• Zajištění souladu s předpisy FDA, EMA, USP 1663/1664/1665, ICH Q6A/Q8, ISO 10993 aj.
• Včasná fáze vývoje pro prevenci pozdějších problémů při registraci a uvedení produktu na trh
• Možnost paralelního cíleného a necíleného screeningu pro identifikaci známých a neznámých látek
• Automatizace a robustnost pracovních postupů vedou k redukci manuálních chyb a zvýšení reproducibility

Budoucí trendy a možnosti využití

V oblasti E&L analýz se očekává další rozvoj vysokého rozlišení a rychlosti akvizice, integrace umělé inteligence pro predikci a de-novo strukturální řešení, rozšíření spektrálních databází včetně substrukturálních vyhledávacích nástrojů a lepší podpora multi-módové detekce (HRAM MS, IMS–MS, nukleární magnetická rezonance). Dále se předpokládá širší využití in silico predikcí migrace a toxikologických hodnocení založených na chemoinformatice.

Závěr

Prezentované řešení Thermo Fisher Scientific nabízí komplexní a modulární přístup k analýze extrahovatelných a uvolnitelných látek v různých průmyslových odvětvích. Kombinace špičkových hmotnostních spektrometrů, chromatografických technik a pokročilého softwaru zaručuje vysokou citlivost, spolehlivost a rychlost, což podporuje dodržení přísných regulačních požadavků a zajištění bezpečnosti konečných produktů.

Reference

• FDA Guidance for Industry: Container Closure Systems for Packaging Human Drugs and Biologics, May 1999
• EMA Guideline on Plastic Containers and Closures, EMEA/205/04
• USP Chapters 1663, 1664, 1665; USP 87/88; USP 661
• ICH Q6A/B: Test Procedures and Acceptance Criteria; ICH Q8: Pharmaceutical Development
• PQRI Leachables and Extractables Working Group Recommendations
• ISO 10993 series for medical devices