Analysis of Elemental Impurities in GLP-1 Receptor Agonist Oral Tablets by ICP-MS

Analýza elementárních nečistot v tabletkách GLP-1 receptorových agonistů metodou ICP-MS — shrnutí aplikace Agilent 7850

Význam tématu

Kontrola elementárních nečistot v léčivých přípravcích je kritická pro zajištění bezpečnosti pacientů a souladu s regulačními požadavky (ICH Q3D(R2), USP <232>/<233>). U orálně podávaných peptide-based formulací, jako jsou GLP-1 receptoroví agonisté, přidávají složky formulace (permeabilizační látky, excipienty, povlaky) riziko zavlečení kovových látek. Spolehlivá, validovaná multi-prvková analýza umožňuje řídit riziko, podpořit regulační podání a udržet kvalitu ve výrobě.

Cíle a přehled studie

• Cílem studie bylo vyvinout a ověřit kvantitativní metodu pro zjišťování všech 24 regulovaných elementárních nečistot v orálním tabletu GLP-1 agonisty v souladu s ICH Q3D(R2), USP <232>/<233> a validačními pravidly ICH Q2(R2)/USP <1225>.
• Metoda využívá Agilent 7850 ICP-MS s ORS4 kolizní/reakční buňkou v režimu heliového KED pro potlačení polyatomových interferencí v digestních matricích obsahujících chloridy.
• Validace zahrnovala testy detekovatelnosti, přesnosti, opakovatelnosti, mezioperační přesnosti (intermediate precision), specificity, linearity, rozsahu a stability (drift) podle požadavků kompendií.

Použitá metodika a příprava vzorku

• Formát přípravy: nepřímé roztoky dle USP <233> — uzavřená mikrovlnná trávicí metoda (closed-vessel microwave digestion).
• Postup: čtyři tablety rozemlety, 0,2 g vzorku v každé trávicí nádobě; přidáno 6 mL koncentrované HNO3 a 2 mL koncentrované HCl (poměr 3:1) pro rozklad organické matrice a stabilizaci Hg a PGE; digesce v MARS 6; po ochlazení dolito do 500 mL v 3% HNO3/1% HCl — celkové ředění 2500×.
• Kontroly: zpracovány i digesční blanky; spike standardy připraveny v digestu při spikových úrovních definovaných parametrem J (0.5–1.5 J, 0.8 J pro limitní procedury).
• Výpočet J hodnoty: J = PDE / (Total dilution × Max daily dose). J byla odvozena z orálních PDE uvedených v ICH/USP a automatizovaná v softwaru MassHunter pro každé analytikum.

Použitá instrumentace

• Agilent 7850 ICP-MS s ORS4 (heliový KED režim).
• Standardní systém pro zavedení vzorku: MicroMist skleněný koncentričný nebulizér, křemenná rozprašovací komora, křemenná hořáková trubice s 2,5 mm injektorem, niklové sampling a skimmer kužely.
• Autosampler: Agilent SPS 4.
• Klíčové nastavení: Plasma General Purpose; RF 1550 W; teplota komory 2 °C; sampling depth 10 mm; nebulizér ~1.03 L/min; He plyn 4.3 mL/min; KED 5 V; autotune optika.
• Softwarová podpora: ICP-MS MassHunter s přednastavenou ICH/USP metodou, automatickým výpočtem J hodnot a systémovou suitability reportací.

Hlavní výsledky a diskuse

• Senzitivita: Instrumentální IDL na úrovni ppt; J hodnoty (cílové limity v roztoku) byly minimálně ~500× nad IDL, což zajišťuje dostatečný analytický prostor pro kvantifikaci.
• Stabilita a drift: 1.5 J standard analyzovaný každých 15 vzorků během 8hodinového běhu zůstal v rozmezí ~90–110% (drift ≤ ±10%), což splňuje požadavek USP <233> na drift ≤ ±20%.
• Precision a opakovatelnost: RSD QC (n=7) < 2.6% pro všechny analyty; opakovatelnost (n=6) ≤ 2% RSD; intermediate precision (n=12, různí analytici/ dny) ≤ 3.2% RSD — výsledky výrazně lepší než požadavek ≤20%.
• Accuracy a linearita: Spike recoveries při 0.5, 1.0 a 1.5 J v rozmezí 90–110%; lineární kalibrace s R2 > 0.999 pro testované prvky; BEC a LOD na úrovni ppt.
• Specificita: He KED efektivně potlačil polyatomové interference (např. ArCl+ na 75As), umožnil použití kvalifikačních izotopů pro potvrzení identity; shoda primárních/kvantifikačních izotopů ~99–100%.
• Speciace As a Hg: Vzorkové blanky obsahovaly jen stopové Li a Ni; ostatní prvky pod IDL, takže speciační analýza nebyla v tomto případě vyžadována. Metoda však lze integrovat s LC-ICP-MS pro rozlišení anorganického As nebo methylovaného Hg, jestliže to matrice vyžaduje.

Přínosy a praktické využití metody

• Metoda poskytuje regulacím vyhovující, robustní platformu pro rutinní QC stanovení elementárních nečistot v orálních peptidech a dalších peptidových tabletkách.
• Heliový KED režim ORS4 zjednodušuje multi-prvkovou analýzu bez nutnosti optimalizace pro jednotlivé prvky v přítomnosti chloridových matric.
• Automatizované funkce softwaru (přednastavené metody, automatické výpočty J, reporty systémové suitability) urychlují validaci, zmenšují riziko lidské chyby a usnadňují přenos metody mezi laboratořemi.
• Dosažené senzitivity a stabilita podporují vysokoprůchodové testování (high-throughput) v výrobním QC prostředí.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rostoucí poptávka po analýzách speciačních forem kritických prvků (inorganický As, methyl-Hg) povede ke širšímu nasazení LC-ICP-MS kombinací pro farmaceutické matrixy.
• Další automatizace přípravy vzorků, validovaných šablon a reportování usnadní metodickou konsolidaci v síťových výrobních provozech a podpoří lifecycle monitoring podle Q3D/Q2 požadavků.
• Zpřísnění regulačních požadavků a rozšíření seznamu sledovaných prvků může vést k integraci metod s vyšším rozlišením a k pokračujícímu zlepšování detekčních limitů a kvalifikace kvalifikačních izotopů.
• Využití AI a laboratorních informačních systémů (LIMS) pro prediktivní sledování trendů kontaminací a optimalizaci šetření dat QC.

Závěr

Agilent 7850 ICP-MS s ORS4 v heliovém KED režimu byl v této aplikaci ověřen jako vhodný nástroj pro identifikaci a kvantifikaci 24 regulovaných elementárních nečistot v orálních tabletách GLP-1 receptorových agonistů. Metoda splnila kritéria USP <232>/<233> a ICH Q3D(R2)/Q2(R2) včetně stability, přesnosti, linearity a specificity. Softwarová podpora a robustní potlačení interferencí činí postup vhodným pro rutiní QC a usnadňují přenositelnost metody mezi laboratořemi.

Reference

1. International Council for Harmonisation (ICH). ICH Q3D(R2): Guideline for Elemental Impurities. Step 4, April 2022.
2. United States Pharmacopeia General Chapter <232> Elemental Impurities—Limits. USP–NF.
3. United States Pharmacopeia Elemental Impurities — Procedures, General Chapter <233>, USP-NF.
4. International Council for Harmonisation. ICH Q2(R2): Validation of Analytical Procedures. Step 4, November 2023.
5. United States Pharmacopeia Validation of Compendial Procedures, Chapter <1225>, USP–NF.
6. Agilent publication: Octopole Collision/Reaction Cell and Helium Mode, 5994-1172EN.
7. Agilent publication: Meet The Growing Demand for Elemental Speciation, 5991-4269EN.