HRAM LC-MS method for the determination of nitrosamine impurities in drugs

Význam tématu

Rizikové nitrosaminy se objevily v léčivech jako ranitidin a další generické přípravky, kvůli potenciálním karcinogenním účinkům. Regulátoři (US FDA, EMA) stanovili přísné meze (např. 30 ppb pro součet sedmi nitrosaminů), které vyžadují vysoce citlivé a selektivní analytické postupy. Robustní kontrola obsahu genotoxických nečistot je zásadní pro zajištění bezpečnosti pacientů a dodržení požadavků cGMP a 21 CFR Part 11.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout a validovat rychlou metodu LC–HRAM MS pro kvantifikaci devíti nitrosaminů v ranitidinu. Výzkum ukázal možnost měřit stopové koncentrace v čistých i excipientních matricích pod hranicí přijatelného denního příjmu. Metoda je koncipována pro 21 CFR Part 11 soulad a lze ji aplikovat i na další farmaceutické produkty.

Použitá metodika

Využití UHPLC s gradientem vody a methanolu s 0,1 % kyseliny mravenčí. Vzorky se připravovaly extrakcí ranitidinové substance a tablet v methanolu, interní standardy (deuterované nitrosaminy) přidány na 500 ng/mL. Kalibrace v rozsahu 0,1–50 ng/mL (0,3–170 ppb) v excipientní matrici. Recoveries 95–105 %, RSD <10 %.

Použitá instrumentace

• UHPLC Thermo Scientific Vanquish Horizon s kolonkou Acclaim Polar Advantage II (100 × 2,1 mm, 2,2 μm)
• Orbitrap Exploris 120 MS s APCI ionizačním zdrojem
• Chromeleon 7.2.10 CDS pro akvizici a zpracování dat (21 CFR Part 11)

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla LOD 0,1–0,5 ng/mL a LLOQ 0,1–0,5 ng/mL (3–17 ppb), linearita R² >0,99. Recoveries při extrakci byly 95–105 %, RSD ≤10 %. Kontrola specificity ukázala, že vysoké rozlišení (120 000) a nízká toleranční mez pro zpracování (≤3 ppm) zabrání zkreslení kvantifikace NDMA vlivem souběžně eluujícího N,N-dimethylformamidu. Naměřené koncentrace NDMA v ranitidinové substanci >7 ppm a v tabletách 82 ppb výrazně překračují regulační limity.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé a simultánní stanovení devíti nitrosaminů jedním během
• Vysoká citlivost a selektivita díky HRAM a tSIM/tMS2 režimu
• Možnost použití excipientní matice pro kalibraci a kontrolu matrice
• Úplná shoda s požadavky 21 CFR Part 11 pro datovou integritu

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření panelu sledovaných nitrosaminů podle nových doporučení ICH a FDA
• Automatizace přípravy vzorků a zvýšení throughputu pomocí robotizovaných stanic
• Využití pokročilých datových analýz a strojového učení pro detekci vzorců nečistot
• Aplikace metody na další farmaceutické látky a excipienty

Závěr

Vyvinutá HRAM LC–MS metoda na Orbitrap Exploris 120 umožňuje přesné a spolehlivé stanovení nitrosaminů v ranitidinu pod regulačními limity. Díky vysokému rozlišení, citlivosti a kompatibilitě s 21 CFR Part 11 je vhodná pro implementaci v cGMP laboratořích a kontrolu kvality léčiv.

Reference

1. ICH M7(R1): Assessment and control of DNA reactive (mutagenic) impurities in pharmaceuticals to limit potential carcinogenic risk. 2017.
2. EMA nitrosamine impurities guideline. EMA/369136/2020.
3. US FDA FY19-177-DPA-S: LC-HRMS method for NDMA in ranitidine. 2019.
4. US FDA FY19-107-DPA-S: LC-HRMS method for six nitroso impurities in ARB. 2019.
5. US FDA FY20-106-DPA-S: LC-ESI-HRMS method for nitrosamines in metformin. 2020.
6. US FDA guidance Control of Nitrosamine Impurities in Human Drugs (2020).
7. Yang et al.: Cautionary tale: LC-HRMS for NDMA in metformin; AAPS J. 2020.