Quantitation of N-Nitroso Carvedilol in Drug Substance Using LC-MS/MS

Význam tématu

Společné riziko karcinogenních N-nitrosaminů v léčivých přípravcích vyvolalo přísné regulační požadavky na jejich detekci na stopové úrovni. Tyto nechtěné vedlejší produkty mohou vznikat během syntézy, skladování nebo degradace farmaceutických látek. Regulátoři (FDA, EMA a další) zavedli akceptovatelné limity pro nitrosaminy a přistoupili k metodám Carcinogenic Potency Categorization Approach (CPCA) k odhadu bezpečné denní dávky. V této aplikaci je klíčové ověřit nepřítomnost N-nitroso carvedilolu pod 10 % akceptovatelného příjmu (AI) ve vzorku, aby se minimalizovalo riziko a zjednodušilo uvolnění šarží léčiva v kontrolách jakosti.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem studie bylo vyvinout a validovat citlivou UPLC-MS/MS metodu pro kvantifikaci dvou izomerů N-nitroso carvedilolu v surové účinné látce carvedilolu (API). Metoda měla splnit regulatorní požadavky CPCA a prokázat limit stanovení 0,4 ppm (10 % AI při MDD 100 mg). Studie dále hodnotila linearitu, přesnost, opakovatelnost, matrixové efekty a případné přenosy (carryover).

Použitá metodika a instrumentace

Pro chromatografii byla použita soustava ACQUITY Arc Premier s kolonkou CORTECS C18+ (25 °C) a 30 µl objemem injekce. Mobilní fáze A byla 0,1 % kyselina octová ve vodě, fáze B čistý methanol, gradient od 20 % do 98 % fáze B. Detekce probíhala pomocí Xevo TQ-S Cronos triple kvadrupólového hmotnostního spektrometru v režimu MRM. Výchozí MRM podmínky poskytl Quanpedia databázový modul pro nitrosaminy, následně optimalizovaný v Intellistart. Ke kvantifikaci sloužily kalibrační křivky od 0,4 do 100 ng/mL jak v čistém standardu, tak v matici API. Příprava vzorků zahrnovala ředění a před-spiking API standardem N-nitroso carvedilolu pro vyčíslení recovery.

Hlavní výsledky a diskuse

• Chromatografické oddělení API carvedilolu (RT 2,38 min) od dvou izomerů N-nitroso carvedilolu (RT 10,17 a 10,52 min) bylo dosaženo s integrovaným divertem do odpadu prvních 9,9 min. Tím se potlačil vliv vysoké koncentrace API na citlivost MRM.
• Limit stanovení LOQ na úrovni 0,4 ppm (S/N > 10) výrazně překročil 10 % limit CPCA. Lineární rozsah 0,4–100 ng/mL vykázal R2 > 0,995 a odchylky < 15 % při 1/X vážení.
• Recovery testy při 0,4, 4 a 40 ppm pro izomer 1 i izomer 2 ukázaly 85–110 % s RSD < 18 %. Matrixový efekt byl < 5 % a carryover po nejvyšší kalibrační úrovni nebyl zaznamenán.
• Plnohodnotná akvizice RADAR spolu s MRM umožnila potvrdit přítomnost dvou hlavních N-nitroso nedeklarovaných špiček v API bez narušení kvantifikace.

Přínosy a praktické využití metody

• Metoda splňuje regulatorní požadavky CPCA pro stopovou detekci nitrosaminů.
• Odpadá potřeba dodatečného uvolňovacího testování šarží v QC, což šetří čas i zdroje.
• Quanpedia databáze usnadnila nastavení MRM parametrů a urychlila vývoj metody.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření podobných UPLC-MS/MS metod na další nitrosaminy v různých API a přípravcích. Dále lze integrovat automatizované pracovní postupy pro rychlejší screening a využít pokročilé softwarové nástroje pro analýzu velkých objemů dat. Zlepšení citlivosti a přesnosti mohou přinést nová kolona a ionizační techniky.

Závěr

Vytvořená UPLC-MS/MS metoda pro kvantifikaci N-nitroso carvedilolu ukázala vysokou citlivost, linearitu i spolehlivost. Dosahuje LOQ 0,4 ppm, splňuje požadavky CPCA, prokazuje dobré recovery, nulový carryover a nízké matrixové efekty. Metoda je vhodná pro rutinní QC analýzy a rizikové hodnocení nitrosaminů v léčivech.

Reference

1. U.S. Food and Drug Administration. Nitrosamine Impurities in Human Drugs. FDA, 2019.
2. U.S. Food and Drug Administration. FDA updates and press announcements on angiotensin II receptor blocker (ARB) recalls. 2019.
3. Cioc R. C., Joyce C., Mayr M., Bream R. N. Formation of N-Nitrosamine Drug Substance Related Impurities in Medicines: A Regulatory Perspective on Risk Factors and Mitigation Strategies.
4. European Medicines Agency. Nitrosamine impurities. EMA, 2020.
5. EMA. Questions and answers on Nitrosamine impurities in human medicinal products. Revize QA10, říjen 2023.
6. U.S. Food and Drug Administration. Updated information: Recommended acceptable intake limits for Nitrosamine Drug Substance-Related Impurities (NDSRIs). FDA Guidance, říjen 2023.
7. Burns M. J. et al. Revisiting the Landscape of Potential Small and Drug Substance Related Nitrosamines in Pharmaceuticals. Journal of Pharmaceutical Sciences, 2023. DOI:10.1016/j.xphs.2023.10.001.
8. Online article: Carvedilol (Coreg) is a nonselective beta-blocker. Tandfonline, 2009.