Routine, Ultra-Trace Analysis of Nitrosamines in Drugs using Gas-Chromatography – Orbitrap Mass Spectrometry

Význam tématu

Analýza nitrosaminů je zásadní pro zajištění bezpečnosti farmaceutických produktů. Tyto sloučeniny patří mezi silné mutageny a karcinogeny, vznikají neúmyslně reakcí amínů a dusitanu. Regulace FDA a EMA vyžaduje detekci a kvantifikaci stopových koncentrací, což klade vysoké nároky na citlivost a selektivitu analytických metod.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo ověřit možnost rutinní ultra-stopové analýzy N-nitrosodimethylaminu (NDMA), N-nitrosodiethylaminu (NDEA) a N-nitrosoethylisopropylaminu (NEIPA) ve vzorcích Valsartanu a Metforminu. Studie porovnává cílené kvantitativní stanovení podle FDA s necíleným screeningem dalších těkavých kontaminantů.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky (blank, spiked a reálné) se zpracovávaly statickým headspace při max. 120 °C, aby se zabránilo vzniku NDMA in situ. Jako interní standard byl použit deuterovaný NDMA-d6. Analýza probíhala na systému Thermo Scientific Exactive GC Orbitrap MS spojeném s TriPlus 500 HS autosamplerem a kapilární kolonu TraceGOLD TG-WAXMS B (30 m × 0,25 mm × 0,5 μm). Data byla akvírována v režimech SIM a FS, zpracována pomocí Xcalibur, Freestyle a Chromeleon 7.3 CDS.

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrační křivky pro NDMA, NDEA a NEIPA prokázaly vynikající linearitu (R2 ≥ 0,9998) a splnily FDA limity (MDL 0,01 ppm, LOQ 0,03 ppm). V reálných vzorcích byly recoveries v rozsahu 85–110 % a hmotnostní přesnost konstantně pod 1 ppm. Identifikace NDMA byla potvrzena extrahovanou iontovou chromatografií, charakteristickými fragmenty, retenčním časem a izotopovým vzorcem. Necílený screening ukázal schopnost odhalit další těkavé kontaminanty (např. toluen) při rozlišení 60 000.

Přínosy a praktické využití metody

• Kombinace SIM a FS umožňuje současné kvantitativní stanovení a necílený screening.
• Vysoká rozlišovací schopnost Orbitrapu zajišťuje selektivitu a přesnost měření pod 1 ppm.
• Statický headspace minimalizuje složitost přípravy a riziko vzniku artefaktů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření využití vysokorozlišovacích technologií pro komplexní screening farmaceutických a environmentálních vzorků. Další směry zahrnují automatizaci přípravy, snížení LOQ pod legislativní limity a zavedení multikomponentních necílených analýz pro včasné odhalování neočekávaných kontaminantů.

Závěr

Studie potvrdila, že kombinace Exactive GC Orbitrap MS a headspace samplingové jednotky splňuje požadavky FDA na ultra-stopovou analýzu nitrosaminů. Metoda nabízí spolehlivé, vysoce selektivní a citlivé stanovení NDMA, NDEA a NEIPA s možností necíleného screeningu dalších těkavých látek.

Reference

1. Combined Headspace NDMA, NDEA, NEIPA and NDIPA Impurity Assay by GC-MS/MS, FDA, 29.04.2019.
2. USP 467 Organic Volatile Impurities, United States Pharmacopeia, Interim Revision Announcement Official November 1, 2019; Official December 1, 2020.
3. European Medicine Agency, Sartan medicines: companies to review manufacturing processes to avoid presence of nitrosamine impurities, EMA/44960/2019.