Analysis of Pharmaceutical Raw Materials Compliant with ICH Q3D Guideline Using ICP-MS with Collision Mode

Význam tématu

Elementární nečistoty v léčivých surovinách mohou ovlivnit bezpečnost a kvalitu farmaceutických přípravků. Směrnice ICH Q3D stanovuje přijatelnou denní expozici (PDE) pro 24 kovových prvků s toxikologickým významem v perorálních, injekčních i inhalačních formulacích. Monitorování těchto prvků je proto nezbytné pro splnění regulačních požadavků a zajištění ochrany pacienta.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit vhodnost hmotnostního spektrometru ICPMS-2040 se systémem pro organická rozpouštědla při analýze 24 prvků dle ICH Q3D v ethanolem rozpustných farmaceutických surovinách. Jako modelové matricové látky byly zvoleny aspirin, kyselina salicylová a ibuprofen. Stanovení bylo prověřeno z hlediska přesnosti, opakovatelnosti, meze kvantifikace a specificity.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorků byly suroviny rozpuštěny v ethanolu s přídavkem kyseliny dusičné a chlorovodíkové, poté ředěny na stanovené koncentrace odpovídající 30 % PDE. Kalibrační roztoky se připravily z víceprvkových standardů pro třídu ICH Q3D a z vnitřních standardů Be, Bi, Ga a Y.

Instrumentace:

• ICP-MS Shimadzu ICPMS-2040
• Nebulizér DC04, cyklónová komora (-5 °C)
• Organický solvantní hořák, platinná odběrová kužele
• Autosampler AS-20 s On-line Internal Standard Kit
• Analyzační režim: RF výkon 1,60 kW, plasma gas 20,0 L/min, He kolizní plyn 7,0 mL/min

Hlavní výsledky a diskuse

Ve všech třech matricích (aspirin, kyselina salicylová, ibuprofen) byla dosažena průměrná procentuální návratnost 94–111 % při 50 %, 100 % a 150 % cílové koncentrace. Opakovatelnost (RSD) se pohybovala mezi 0,27 % a 3,79 %, což splňuje požadavek < 20 %. Meze kvantifikace pro 50 % koncentraci vyhověly kritériu přesnosti. Specifičnost byla demonstrována na potlačení interference MoO na izotopu Cd kombinací He kolizního plynu a interelementární korekce, kdy Cd bylo pod mezí detekce.

Přínosy a praktické využití metody

Validated metoda umožňuje rychlé a citlivé simultánní stanovení 24 kovových prvků v ethanolem rozpustných farmaceutických surovinách bez náročné chemické destrukce. Organic solvent torch minimalizuje poškození vzorku a kovových částí, zatímco on-line vnitřní standard zjednodušuje přípravu a zvyšuje robustnost analýzy. Laboratoře QA/QC tak mají k dispozici spolehlivý postup splňující USP a EP požadavky.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může zahrnovat:

• rozšíření na další organické a biologické matice,
• integraci předúpravy vzorků do automatických systémů,
• pokročilou kolizní a reaktivní buňku pro potlačení obtížných interferencí,
• aplikaci strojového učení pro optimalizaci datové analýzy a predikci interferencí,
• on-line monitorování výrobních procesů ve farmaceutickém průmyslu.

Závěr

Shimadzu ICPMS-2040 s organickým solvantním systémem prokázal vysokou citlivost, přesnost a opakovatelnost pro simultánní stanovení 24 prvků dle ICH Q3D v ethanolem rozpustných farmaceutických surovinách. Metoda splňuje požadavky USP a EP a představuje efektivní nástroj pro kontrolu kovových nečistot v průmyslové praxi.

Reference

1. GUIDELINE FOR ELEMENTAL IMPURITIES Q3D (2015.09.30)
2. GUIDELINE FOR ELEMENTAL IMPURITIES Q3D(R2) (2023.01.20)
3. USP <232> Elemental Impurities - Limits
4. USP <233> Elemental Impurities - Procedures