Determination of 18 nitrosamine impurities in sartan drug products using gas chromatography coupled with high-resolution Orbitrap mass spectrometry (GC-HRMS)

Význam tématu

Nitrosaminy patří mezi vysoce rizikové karcinogenní nečistoty, které se mohou vyskytovat v léčivech ze skupiny sartanů používaných pro terapii hypertenze a srdečního selhání. Jejich přítomnost vyžaduje citlivé a spolehlivé analytické metody pro zajištění kvality a bezpečnosti hotových farmaceutických přípravků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této studie bylo vyvinout jednoduchou, rychlou a validovanou kvantitativní metodu pro stanovení osmnácti nitrosaminů v tabletách Telmisartanu a Losartanu. Využitím výhod vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie Orbitrap Exploris GC-MS byly sledovány nízké koncentrace s minimálními kroky očisty vzorku a možností zpětné analýzy plnoskenových dat.

Použitá metodika a instrumentace

• Příprava vzorku: tablety rozdrceny v hmoždíři, ekvivalent 250 mg API extrahován směsí NaOH/voda/acetnitril s interním standardem NDMA-D6, následně extrahováno dichlormethanem, odstředěno a filtrované.
• Chromatografie: TRACE 1610 GC se sloupcem TraceGOLD TG-624 (30 m × 0,25 mm × 1,4 μm), splitless injekce (2 μL), teplotní program od 40 °C do 240 °C.
• Hmotnostní spektrometrie: Orbitrap Exploris GC-MS s ExtractaBrite zdrojem EI, teplota zdroje 240 °C, elektronová energie 30 eV, plnoskenový režim 40–300 m/z, rozlišení 60000 FWHM, rychlost skenování 7 Hz.
• Software: Chromeleon Chromatography Data System pro řízení analýzy a vyhodnocení dat.

Hlavní výsledky a diskuse

• Citlivost a limity detekce: LOD 0,1–0,3 ng/mL; LOQ 0,3–1,0 ng/mL (2,8–7,6 ng/g vzorku), splňující FDA limit 30 ppb.
• Linearity: rozsah 0,25–10 ng/mL (2–80 ng/g vzorku), koeficient determinace R² > 0,995 pro všechny analyty.
• Přesnost a přesnost: absolutní recovery 70–130 % s RSD < 20 % ve všech testovaných koncentracích.
• Interferenční potlačení: vysoké rozlišení HRMS v režimu plného skenu umožnilo potlačit matricové interferenty a detekovat nečistoty i ve složitých farmaceutických maticích. Procedurální blanky a neotípané extrakty neprokázaly významné hladiny nitrosaminů.

Přínosy a praktické využití metody

Tato metoda umožňuje rychlé a spolehlivé stanovení stopových nitrosaminů v hotových léčivých formách bez nutnosti rozsáhlých čistících kroků. Splňuje regulační požadavky FDA, USP i EDQM a může být snadno implementována do rutinních QA/QC laboratoří farmaceutického průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze rozšířit na další skupiny léčiv, využít úsporných plynů (dusík) díky modulům pro šetření nosiče a aplikovat plnoskenová data pro nontarget screening neznámých nebo nově vznikajících nečistot. Integrace pokročilých softwarových nástrojů zvyšuje možnosti retrospektivní identifikace.

Závěr

Vyvinutá GC-HRMS metoda s Orbitrap Exploris GC-MS pro stanovení osmnácti nitrosaminů v sartanových tabletách prokázala vynikající citlivost, linearitu, přesnost a robustnost. Díky plnoskenovému HRMS přístupu je možné efektivně potlačit interferující signály a současně uchovat data pro budoucí necílené analýzy.

Reference

1. ICH Harmonised Guideline M7(R1): Assessment and Control of DNA Reactive (Mutagenic) Impurities in Pharmaceuticals to Limit Potential Carcinogenic Risk, 2017.
2. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, Vol. 89: Smokeless Tobacco and Some Tobacco-specific N-Nitrosamines.
3. Nitrosamine Impurities, U.S. Pharmacopeia General Chapter <1469>.
4. Schlingemann J. et al. Avoiding N-nitrosodimethylamine formation in metformin pharmaceuticals by limiting dimethylamine and nitrite. Int. J. Pharmaceutics. 2022;620:121740.
5. FDA Combined NDMA and NDEA Impurity Assay by GC/MS-Headspace, Jan 2019.
6. FDA Combined Direct Injection NDMA and NDEA Impurity Assay by GC/MS, Dec 2018.
7. FDA Combined Direct Injection NDMA, NDEA, NEIPA, NDIPA, NDBA Impurity Assay by GC-MS/MS, Apr 2019.
8. FDA Combined Headspace NDMA, NDEA, NEIPA, NDIPA Impurity Assay by GC-MS/MS, Apr 2019.
9. European Pharmacopoeia 10.6, Chapter 2.5.42 N-Nitrosamines in Active Substances.
10. Thermo Scientific Technical Note 001218: Addressing gas conservation challenges when using helium or hydrogen as GC carrier gas.
11. Thermo Scientific Product Spotlight SL001585: Carrier gas conservation for nitrosamines analysis in pharmaceutical products.
12. Thermo Fisher Scientific Application Note 10753: Rapid determination of fifteen nitrosamines in metformin drug substance.
13. ICH Guideline Q2(R1): Validation of Analytical Procedures: Text and Methodology.