Extractables and Leachables Analysis of IV Bag Systems using Direct Thermal Extraction of the Materials and Stir Bar Sorptive Extraction of Aqueous Solutions coupled with Thermal Desorption Gas-Chromatography with Unit Mass and High Resolution MSD

Význam tématu

V oblasti farmaceutických obalů a intravenózních vaků je klíčové sledovat migraci nežádoucích chemických látek z materiálů do roztoků. Analýza extractables a leachables pomáhá zajistit bezpečnost pacientů a splnění přísných regulačních požadavků.

Cíle a přehled studie

• Vymezit profil extrahovatelných látek z komponent IV vaku pomocí přímé termické extrakce.
• Simulovat uvolňování látek (leachables) do vodné fáze při skladování a analyzovat je SBSE-GC/MS.
• Ověřit výsledky jednotkovou a vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií (GC-QTOF-MS).

Použitá metodika a instrumentace

• Přímá termální extrakce (200 °C) pevného materiálu IV vaku s GERSTEL TDU a PTV inlet, analýza na Agilent 7890B/5977A MSD.
• Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) vodného simulantu s Twister PDMS, následná termická desorpce do GC-MS.
• Konfirmační analýzy na GC-QTOF-MS (Agilent 7200) pro přesné stanovení hmotnosti a rozlišení isobarických interferencí.

Hlavní výsledky a diskuse

• Přímá termická extrakce ukázala přítomnost zbytkových rozpouštědel (acetaldehyd, aceton), plastifikátorů (DEHP, DEP) a antioxidantů (BHT, BHA) v polypropylenu, PVC hadičkách a plastovém ventilu.
• Při 200 °C se zvýšil výtěžek těkavých i polotěkavých sloučenin, včetně reziduí tisku (methylmethakrylát, toluensulfonamidy).
• SBSE analýza vodného simulantu odhalila migraci BHT, jeho metabolitů (BHT-OH, BHT-quinon), fenolů a benzothiazolu.
• GC-QTOF-MS potvrdil přítomnost benzothiazolu a vyloučil chybné identifikace sloučenin s m/z 125 a 140.

Přínosy a praktické využití metody

• Minimalizace použití organických rozpouštědel a nízké riziko kontaminace díky čisté termální desorpci a SBSE.
• Vysoká citlivost pro sledování stopových hladin genotoxických nečistot a plastifikátorů.
• Možnost rychlého vytvoření „menu“ potenciálních leachables pro další kvantitativní studie.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace termické extrakce a SBSE pro vyšší propustnost ve farmaceutických laboratořích QA/QC.
• Integrace dat z vysokorozlišovací MS pro precizní monitorování stopových úrovní.
• Rozšíření aplikace na různé lékové formy a moderní kompozitní obalové materiály.

Závěr

Kombinace přímé termické extrakce a SBSE-GC/MS s podporou vysokorozlišovací GC-QTOF-MS poskytuje robustní komplexní přístup ke screeningovým a konfirmativním analýzám extrahovatelných a uvolnitelných látek z IV vaku. Tato strategie podporuje bezpečnost intravenózních přípravků a usnadňuje splnění regulačních požadavků.

Reference

1. FDA Guidance for Industry: Container–Closure Systems for Packaging Human Drugs and Biologics, 1999.
2. USP 1664: Assessment of Drug Product Leachables Associated with Pharmaceutical Packaging Delivery Systems, 2013.
3. Huang J-T; Alquier L; Kaisa JP; Reed G; Gilmor T; Vas G. J Chromatogr A, 2012.
4. Armstrong BL; Senyurt AF; Narayan V; Wang X; Alquier L; Vas G. J Pharm Biomed Anal, 2013.
5. Zweiben C; Shaw AJ. J Pharm Sci Technol, 2009.
6. Thompson-Torgerson CS; Champion HC; Santhanam L; Harris ZL; Shoukas AA. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2009.
7. Baltussen E; Sandra P; David F; Cramers C. J Microcolumn Sep, 1999.