Overcoming the challenges of nitrosamine impurities in drugs

Význam tématu

Nitrosaminy byly poprvé zjištěny v lécích v roce 2018 při odvolání valsartanu kvůli přítomnosti N-nitrosodimethylaminu (NDMA) a dalších N-nitrosaminů. Tyto látky jsou klasifikovány jako mutagenní karcinogeny a jejich přítomnost v léčivech představuje riziko pro pacienty a vyžaduje přísnou kontrolu a splnění regulačních limitů podle ICH M7, FDA a dalších agentur.

Cíle a přehled studie

Studie demonstruje využití různých GC-MS a GC-MS/MS technologií v QA/QC laboratořích k detekci a kvantifikaci stopových úrovní nitrosaminů v aktivních složkách léků (API) a hotových produktech (FPP). Cílem je porovnat metody s využitím headspace, direct injection a Orbitrap vysokého rozlišení pro plánování strategie kontroly a splnění cGMP požadavků.

Použitá metodika a instrumentace

V rámci studie byly nasazeny tři hlavní analytické konfigurace:

• Headspace-GC-MS: Thermo Scientific TriPlus 500 HS autosampler + ISQ 7000 single quadrupole, SIM režim pro NDMA a NDEA, LOD od 0,004 ppm.
• Direct liquid injection GC-MS/MS: TSQ 9000 triple quadrupole + AS 1310 autosampler, SRM režim pro pět nitrosaminů (NDMA, NDEA, NEIPA, NDIPA, NDBA), LOQ až 0,0005 ppm, linearita 1–100 ng/mL, R²>0,998.
• Full-scan high resolution GC-Orbitrap: Exactive a Q Exactive GC-MS s TriPlus RSH autosamplerem, přesná hmotnostní analýza (sub-1 ppm), kombinace SIM a full-scan, screening známých i neznámých sloučenin, retropaktivní analýza.

Hlavní výsledky a diskuse

Všechny metody dosáhly citlivosti pod regulačními požadavky FDA (LOD<0,005 ppm pro NDMA, LOQ<0,03 ppm pro NDEA). Reprodukovatelnost vyjádřená RSD byla pod 7 % v nízkých ng/mL koncentracích. Orbitrap GC-MS umožnil spolehlivou identifikaci stopových a neznámých VOC na základě exact mass, izotopického vzoru a matchingu proti NIST knihovně.

Přínosy a praktické využití metody

• Headspace-GC-MS minimalizuje matrice a zjednodušuje přípravu vzorku.
• GC-MS/MS přináší vysokou selektivitu a nízké meze detekce pro cílené nitrosaminy.
• GC-Orbitrap kombinuje kvantifikaci s nekonečným screeningem a retrospektivní analýzou.
• Integrované Chromeleon CDS softwarové prostředí zajišťuje plnou cGMP a 21 CFR Part 11 compliance.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další zpřísnění regulačních limitů a rozšíření požadavků na screening neznámých prekurzorů. Vývoj technologií AEI ionizace, dynamického headspace-ITEX-DHS a automatizovaných datových workflow podpoří vyšší citlivost i robustnost analýz. Integrace umělé inteligence pro dekonvoluci a vyhodnocení chromatografických dat dále zrychlí rozhodovací procesy.

Závěr

Sada analytických řešení Thermo Fisher Scientific včetně GC-MS, GC-MS/MS a GC-Orbitrap pokrývá současné i budoucí požadavky na kontrolu nitrosaminových nečistot. Vyšší citlivost, selektivita a spolehlivost měření v kombinaci s compliance-ready softwarovým řízením procesů podporují bezpečnost pacientů a efektivitu farmaceutické výroby.

Reference

• WHO Information Note Nitrosamine impurities
• ICH M7(R1) Guideline Assessment and Control of DNA Reactive (Mutagenic) Impurities
• IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, vol. 89
• EMA Temporary interim limits for NMBA, DIPNA and EIPNA
• FDA combined GC-MS and GC-MS/MS methods for nitrosamine assays
• USP <467> Organic Volatile Impurities