Next Generation Quality Control in Pharma Applications

Význam tématu

Analytická kontrola kvality léků je nezbytná k zajištění bezpečnosti pacientů a ochraně reputace farmaceutických společností. Valsartan a další sartany byly v roce 2018 staženy z trhu kvůli přítomnosti karcinogenního NDMA a NDEA vzniklých změnou syntézy. Rutinní testy nedokázaly tyto nechtěné nečistoty včas odhalit, což vedlo k rozsáhlým odvoláním a ztrátě důvěry regulatorních úřadů i výrobců.

Cíle a přehled studie

Studie demonstruje aplikaci LC-MS/MS zobecněného workflow GUCS (General Unknown Comparative Screening) na systému SCIEX X500R QTOF pro rychlé, spolehlivé a kvantitativní zjišťování NDMA, NDEA a dalších neznámých nečistot ve vzorcích Valsartanu. Hlavními cíli bylo porovnat farmaceutický vzorek s referenčním standardem, detekovat odlišné složky a ověřit metodiku pro rutinní QC laboratoře.

Použitá metodika a instrumentace

Sample preparation:
• mletí tabletek, extrakce methanolem a vodou, odstředění, přímé uložení supernatantu do hnědých vialek.

Chromatografie (SCIEX ExionLC AD):
• Metoda 1 (NDMA optimalizace): Phenomenex Synergi Polar 100, 2,5 µm, 10 µL injekce, gradient 60→0 % vodného eluentu, 0–6,5 min.
• Metoda 2 (generická screeningová): Phenomenex Luna Omega Polar 100, 1,6 µm, 3 µL injekce, gradient 90→0 % vodného eluentu, 0–7 min.

Hmotnostní spektrometrie (SCIEX X500R QTOF):
• APCI v pozitivním módu pro cílové nečistoty (MS 65–400 amu, MS/MS 50–400 amu, CE 40±20 V).
• ESI v pozitivním/negativním módu se SWATH akvizicí (MS 70–750 amu, 12 oken, MS/MS 50–750 amu).

Software:
• SCIEX OS 1.5 pro akvizici a GUCS neřízené porovnání vzorků s referencí.
• MarkerView™ pro statistickou analýzu a PCA.

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizovaný GUCS protokol detekoval NDMA v generickém produktu až 1000× intenzivněji než v referenci. Neznámé nečistoty (např. dimethylvaleramid, valeramid) byly automaticky identifikovány pomocí knihovny, ChemSpider vyhledávání a AutoFrag in-situ fragmentace s 100% shodou fragmentů.
Generická SWATH metoda zvýšila počet detekovaných rozdílných složek cca 24násobně. PCA analýza ukázala odlišné shluky devíti vzorků Valsartanu dle výrobce a šarže, včetně neočekávaných šarží s přidanými sloučeninami (azilsartan, azilsartan-medoxomil).

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá neřízená komparace více vzorků proti referenčnímu standardu.
• Kvantifikace nízko abundantních karcinogenních nečistot a neznámých vedlejších produktů.
• Jednoduchá implementace v benchtop QC laboratořích.
• Statistická analýza pro sledování kolísání kvality mezi šaržemi a výrobními místy.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření neřízeného screeningového workflow na další třídy léčiv a matrice.
• Propojení s online databázemi (ChemSpider, knižní knihovny nečistot) a umělou inteligencí pro zrychlenou identifikaci.
• Integrace SWATH akvizice a chemometrie pro predikci syntetických úprav a optimalizaci výrobních procesů.
• Přijetí standardizovaných neřízených protokolů regulatorními úřady pro včasné odhalení kontaminantů.

Závěr

GUCS workflow na systému SCIEX X500R QTOF LC-MS/MS nabízí robustní, citlivou a snadno implementovatelnou platformu pro neřízené porovnávání farmaceutických vzorků s referencí. Metoda umožňuje důkladné sledování stopových nečistot, podporuje batch-to-batch kontrolu kvality a minimalizuje riziko uvedení kontaminovaných léčiv na trh.

Reference

1. German Federal Institute for Drugs and Medical Devices, BfArM, press release no. 5/18, 2018.
2. Food and Drug Administration, FDA announcement, July 13 2018.
3. FDA ARB Recalls: UCM615703.pdf, November 2018, 27th