Analytical Scale Isolation and Purification of Propranolol Impurities Including Nitrosamine Drug Substance Related Impurity (NDSRI)

Význam tématu

Analytické izolace a purifikace stopových nitrosaminových nečistot v léčivých látkách je klíčová pro zajištění bezpečnosti a kvality farmaceutických produktů. Nitrosaminy mohou vznikat během syntézy, zpracování i skladování a představují potenciální karcinogen. Metodika umožňuje získat čisté vzorky těchto nečistot pro jejich charakterizaci, toxikologické hodnocení a přípravu referenčních standardů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout robustní analytickou škálovou metodu pro izolaci a purifikaci N-nitroso-propranololu a dalších stopových nečistot propranololu hydrochloridu. Použitím LC-řízené frakční kolekce a cílené hmotnostně-spouštěné detekce autor umožnili získat vysoce čisté frakce nečistot pro další charakterizaci a využití jako standardy.

Použitá instrumentace

• Chromatograf Arc™ Premier System s Binary Solvent Manager (BSM-R) a Flow-Through Needle (FTN-R)
• Quaternary Solvent Manager (QSM-R) pro následnou analýzu
• Waters™ Fraction Manager-Analytical (WFM-A) pro frakční kolekci
• 2998 Photodiode Array (PDA) Detector pro UV-detekci
• ACQUITY™ QDa™ II Mass Detector pro hmotnostní detekci (ESI+, 85–350 m/z)
• Software MassLynx™ s aplikací FractionLynx™ a Empower™ CDS pro řízení a zpracování dat

Použitá metodika

Vzorky propranololu a N-nitroso-propranololu byly připraveny v metanolu a DMSO/ACN, injektovány objemem 45 µl na C18 kolonu 4,6×100 mm, 2,5 µm. Mobilní fáze A: voda/0,1 % kyseliny formové, B: methanol/0,1 % kyseliny formové. Frakční kolekce probíhala v režimu řízeném hmotnostním signálem a časově založeném spouštěči. Pro zvýšení rozlišení blízko elujících složek byl aplikován zaměřený (focused) gradient se šikmou linií, stanovený pomocí kalkulátoru.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla baseline separace mezi propranololem a N-nitroso-propranololem (m/z 289 [M+H]+), což umožnilo efektivní sběr frakcí s hmotnostním spouštěním. Čistota izolovaného N-nitroso-propranololu byla ověřena na orthogonální HSS T3 kolonu, kde byla zjištěna chromatografická čistota 96,1 % a spektrální homogenita bez koeluujících příměsí. Zaměřený gradient zlepšil rozlišení dvou nízkoúrovňových nečistot koeluujících s API, aniž by se prodloužil celkový běh.

Přínosy a praktické využití metody

• Zajištění čistých materiálů pro toxikologické testy a metrologii
• Využití jako referenční standardy pro kvantitativní analýzy
• Rychlá a účinná metoda vhodná pro vývoj a kontrolu kvality
• Měřítko pro analytické izolace jiných stopových nečistot a degradátů

Budoucí trendy a možnosti využití

V budoucnu se očekává rozšíření metodiky na větší počet nitrosaminů a dalších rizikových nečistot v různých API. Kombinace hlubokého učení pro predikci retence a zaměřených gradientů může dále zlepšit účinnost separací. Integrace mikroskopických a ultrarychlých LC systémů umožní rychlejší screening a širší aplikaci ve farmaceutickém vývoji.

Závěr

Popisovaná workflow ukazuje, jak pomocí hmotnostně-řízené frakční kolekce a zaměřeného gradientu získat vysoce čisté vzorky stopových nečistot propranololu. Tento přístup podporuje správnou charakterizaci, bezpečnost lékových přípravků a tvorbu referenčních materiálů.

Reference

• International Conference on Harmonization Q3A(R2), Impurities in New Drug Substances, 2006
• International Conference on Harmonization Q3B(R2), Impurities in New Drug Products, 2006
• Răzvan C. Cioc et al. Formation of N-Nitrosamine Drug Substance Related Impurities in Medicines, Org. Process Res. Dev., 27(10), 2003
• Li X. et al. Revisiting Mutagenicity of N-nitroso-Propranolol, Regul. Toxicol. Pharmacol., 141, 2023