Analysis of Extractables from Pharmaceutical Packaging Materials by Solvent Extraction-GC-MS and Headspace-GC-MS

Význam tématu

Interakce mezi léčivem a jeho obalem mohou vést k migraci nechtěných sloučenin, tzv. extractables a leachables, s potenciálním dopadem na kvalitu a bezpečnost farmaceutického přípravku. Bezhotovostní a spolehlivá identifikace těchto látek je klíčová pro splnění regulačních požadavků a zajištění ochrany pacienta.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat komplementární využití dvou přístupů pro analýzu extractables z plastových obalů pro vodné formulace: solventní extrakci následovanou GC-MS a vysokoteplotní headspace extrakci bez rozpouštědel. Pro podporu jednoznačné identifikace aditiv a jejich rozpadových produktů byla využita Polymer Additives Library spolu s NIST knihovnou.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorky: sáčky z PVC řezané na ~1 cm čtverečky; hmotnost 200–400 mg.
• Solventní extrakce: 5 mL hexanu, dichlormethanu nebo ethanolu; ultrazvuk 5 h + 3 dny při pokojové teplotě; následná injekce 1 µL do GC-MS.
• Vysokoteplotní headspace extrakce: vzorky v nádobkách přefiltrovaných dusíkem; temperování 80–250 °C; přímé natahování do GC-MS.
• Analytika: Shimadzu GCMS-QP2020 NX, kolona SH-I-5MS (30 m × 0,25 mm, 0,25 µm); autosamplery AOC-20is a HS-20; EI ionizace; program pece 40 °C → 330 °C; detekce m/z 29–800.
• Identifikace: knihovny NIST a Polymer Additives Library s použitím retenčních indexů.

Hlavní výsledky a diskuse

• Solventní extrakce: polarita rozpouštědla ovlivnila profil detekovaných látek. Hexan a DCM upřednostnily nízkomolekulární plastikizéry (DEHP, DEHA, TOTM) a lubrikanty, ethanol extrahoval širší spektrum sloučenin včetně polárnějších.
• High-temperature headspace: nejvyšší výtěžnost sloučenin při 250 °C. Headspace metoda odhalila i rozpadové produkty TOTM a PVC, které by při konvenční extrakci mohly uniknout.
• Polymer Additives Library umožnila jednoznačnou identifikaci původních aditiv i jejich degradátů, zatímco NIST knihovna byla méně úspěšná u specifických polymerních komponent.

Přínosy a praktické využití metody

• Solventní extrakce s proměnnou polaritou rozpouštědel umožňuje cílenou detekci širokého spektra aditiv.
• Headspace-GC-MS nabízí extrémně jednoduchou a rychlou přípravu bez použití rozpouštědel a minimalizuje riziko kontaminace.
• Polymer Additives Library zefektivňuje a zpřesňuje analýzu polymerních aditiv a jejich rozpadových produktů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšiřování knihoven hmotnostních spekter aditiv, integrace směrnic ICH-Q3E pro jednotné hodnocení extractables/leachables a vývoj miniaturizovaných high-throughput metod. Metody lze aplikovat na jednorázové bioprocesní systémy i nové polymerní materiály pro lékařské účely.

Závěr

Kombinace solventní GC-MS extrakce a high-temperature headspace GC-MS poskytuje komplexní přehled extractables z farmaceutických obalů. Využití Polymer Additives Library výrazně zvyšuje spolehlivost identifikace aditiv i jejich degradátů, což napomáhá splnění regulačních požadavků a ochraně koncového uživatele.

Reference

• Guidance for Industry: Container Closure Systems for Packaging Human Drugs and Biologics, FDA.
• ICH Q3E Working Group on Extractables and Leachables, 2020.