Extractables Analysis of Elements in Plastic Pharmaceutical Packaging

Význam tématu

Analýza extrahovatelných a vyluhovatelných prvků z obalových materiálů je klíčová pro zajištění bezpečnosti parenterálních léčiv. Elementární kontaminanty mohou za podmínek skladování migrovat z plastových obalů do kapalných či polotekutých léčiv a ohrozit kvalitu či zdravotní nezávadnost produktu. Implementace citlivých a simultánních metod jako ICP-MS umožňuje stanovit stopové prvky podle mezinárodních průmyslových standardů (ICH Q3D) a podporuje řízení rizik v oblasti E&L.

Cíle a přehled studie

Studie se zaměřila na kvantitativní stanovení nežádoucích prvků ve výluzích z plastových infuzních vaků (PVC bez DEHP, PE, EVA) za různých extrakčních podmínek (pH 2,5; pH 9,5; 50 % IPA). Hlavním cílem bylo ověřit citlivost a spolehlivost ICP-MS (ICPMS-2030) při detekci 24 prvků specifikovaných v ICH Q3D, včetně ironu a zinku.

Použitá metodika

Pro každou vzorkovou skupinu byla provedena extrakce malých výřezů o ploše přibližně 100 cm2 v 30 ml různých extrakčních roztoků při 70 °C po dobu 24 hodin. Extrakční roztoky (0,01 M KCl pH 2,5; 0,0045 M NaH2PO4/0,007 M Na2HPO4 pH 9,5; 50 % isopropanol) simulovaly extrémní podmínky E&L testů. Po ochlazení byly roztoky ředěny 10× a stabilizovány přídavkem kyseliny dusičné (1 %) a solné (0,5 %).

Použitá instrumentace

ICPMS-2030 (Shimadzu) s Mini torch a Cu kuželky Sampling/Skimmer, provozní parametry: RF výkon 1,2 kW, plasma gas 9,0 L/min, auxiliary gas 1,1 L/min, carrier gas 0,7 L/min. Interní standardy (Be, Sc, Ga, Y, In, Te, Bi) byly automaticky přidávány v poměru 1:9.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza PVC ukázala, že pod pH 2,5 a v 50 % IPA byly detekovány Pb, Ba, Tl a Zn v rozsahu 0,05–562 ng/cm2, ostatní prvky pod LOQ. Extrakční chování se lišilo dle matrice a kyselosti rozpouštědla. PE a EVA vykázaly nízké uvolňování téměř všech sledovaných prvků pod LOQ, výjimkou byl Sb ve všech extrakcích (2,5–6,8 ng/cm2), Zn v zásaditém roztoku a 50 % IPA a Fe z EVA při pH 2,5.

Spike recovery (95–108 %) potvrdila přesnost metody. Měřitelné koncentrace byly nižší než packaging-adjusted PDE podle ICH Q3D, což potvrzuje vhodnost ICPMS-2030 k rutinní E&L kontrole.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká citlivost pro simultánní stanovení prvků podle ICH Q3D.
• Možnost komplexního E&L hodnocení plastových obalů v různých podmínkách.
• Snížené náklady na plyn díky optimalizované spotřebě argonu a možnosti použití nižší čistoty.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj metod E&L by měl zahrnovat validaci širšího spektra plastových a silikonových komponent, harmonizaci protokolů podle ICH Q3E a implementaci multi-technik (combination ICP-MS/GC-MS či LC-MS) pro simultánní organické a elementární extrahovatelné.

Závěr

Studie prokázala, že ICPMS-2030 je vhodný nástroj pro kvantitativní stanovení elementárních extrahovatelných z plastových obalů v souladu s ICH Q3D. Metoda nabízí dostatečnou citlivost, reprodukovatelnost i hospodárný provoz, což podporuje její nasazení při E&L hodnocení farmaceutických obalů.

Reference

1. FDA Guidance for Industry: Container Closure Systems for Packaging Human Drugs and Biologics.
2. PQRI Experimental Protocol for Qualitative Controlled Extraction Studies on Material Test Articles.
3. Biophorum Best Practices Guide for Extractables Testing of Polymeric Single-Use Components.
4. ICH Q3E Concept Paper: Guideline for Extractables and Leachables.
5. ICH Q3D(R2) Guideline for Elemental Impurities.