Rapid quantification of 12 nitrosamines in metformin using triple quadrupole GC-MS/MS with Advanced Electron Ionization (AEI)

Význam tématu

Nitrosaminy jsou v lékové výrobě považovány za vysoce toxické a pravděpodobné karcinogeny. Po zjištění přítomnosti NDMA ve valsartanu a následně dalších nitrosaminů v ranitidinu a sartanech vzrostly požadavky na spolehlivou a citlivou analýzu těchto nebezpečných příměsí. Regulace (ICH M7, IARC) stanovují limity na úrovni desítek ppb, což vyžaduje metody s nízkými limity detekce, vysokou selektivitou a robustností pro rutinní laboratorní kontrolu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem tohoto application note bylo ukázat vhodnost triple kvadrupolového GC-MS/MS systému Thermo Scientific TSQ 9000 (a alternativně TSQ 9610 NeverVent AEI se XLXR detektorem) spojeného s TRACE 1310 GC pro simultánní kvantifikaci 12 nitrosaminů v metforminu. Studie se zaměřila na ověření linearity, citlivosti (MDL, MQL), přesnosti a reproduceibility metody a na porovnání klasického AEI zdroje se systémem NeverVent AEI s prodlouženým dynamickým rozsahem.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky metforminu (100 mg) byly extrahovány kapalina-kapalina (LLE) v automatizovaném režimu na TriPlus RSH autosampleru:

1. přidání 0,6 mL vody se 13C2D6-NDMA,
2. vortex 1 min/2000 rpm,
3. přidání 0,3 mL dichlormetanu,
4. vortex 1 min,
5. centrifugace 2 min/3500 rpm,
6. odsátí 100 μL organické fáze do GC vialu.

Chromatograf: Thermo Scientific TRACE 1310 GC, kolona TraceGOLD TG-1701MS (30 m×0,25 mm×0,50 μm), program teploty 40 °C→270 °C (celkem <11 min).
Spektrometrie: TSQ 9000 AEI (50 eV, 340 °C) ve SRM mode; pro prodloužený rozsah TSQ 9610 NeverVent AEI s XLXR detektorem.

Hlavní výsledky a diskuse

Chromatografická separace 12 nitrosaminů byla dosažena za méně než 11 min s hodnotami špičkové asymetrie <1,5. Linearity v rozsahu 0,05–2000 ng/mL (u některých analytů až 4000 ng/mL s XLXR) vykazovala R2>0,995 a AvCF %RSD<14. Metodní limity detekce (MDL) dosáhly 35–184 fg na kolonu (0,05–0,28 ng/g v matrici), MQL byly 0,25–2,0 ng/g, výrazně pod limitem FDA 30 ng/g. Instrumentální limity detekce (IDL) se pohybovaly mezi 11–56 fg o.c. (průměr 27 fg). Přesnost a reprodukovatelnost testovaná na triplicitách extrahovaných vzorcích dala průměrné recovery 70–130 % a RSD <20 % pro všechny analyty.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a robustní separace a kvantifikace nitrosaminů ve farmaceutických produktech.
• Sub-ppb citlivost zajišťující dodržení regulatorních limitů.
• Automatizované vzorkování a jednoduchá integrace do laboratoří s Chromeleon CDS pro zajištění integrity dat a souladu s FDA 21 CFR Part 11 a EU Annex 11.
• Variabilita dynamického rozsahu (TSQ 9610/XLXR) pro analýzu nízkých i vysokých koncentrací ve stejném běhu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze rozšířit na další API a matrice náchylné k tvorbě nitrosaminů (sartany, ranitidin, ostatní léčiva). Plánuje se integrace headspace technik, další automatizované přípravné moduly (mikrovlnné extrakce, tuhá fáze) a aplikace pokročilých zdrojů ionizace. V budoucnu se očekává širší uplatnění AEI zdrojů s delší životností a detektory s ještě větším dynamickým rozsahem pro vysokopropustné screeningové laboratoře.

Závěr

Popsaná GC-MS/MS metoda na bázi Thermo Scientific TRACE 1310 GC a TSQ 9000/9610 AEI poskytuje rychlou, citlivou, vysoce selektivní a plně validovatelnou analýzu 12 nitrosaminů v metforminu a podobných matricích. Splňuje požadavky farm. předpisů a regulatorních orgánů, nabízí jednoduchou automatizaci a široký dynamický rozsah vhodný pro QC i výzkumné laboratoře.

Reference

1. WHO, Information note on nitrosamine impurities, 2019.
2. International Council for Harmonisation, ICH M7(R1): Assessment and Control of DNA Reactive (Mutagenic) Impurities in Pharmaceuticals, 2017.
3. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, Vol. 89: Smokeless Tobacco and Some Tobacco-specific N-Nitrosamines, 2007.
4. Thermo Fisher Scientific, Technical Note 10499: Practical Determination and Validation of Instrument Detection Limit of ISQ LT Single Quadrupole GC-MS, 2019.