Identification and Quantitation of Plastic Additives in Medicine Containers by HR LC-MS, GC-MS and ICP-MS

Význam tématu

V extraktech z plastikových obalů medicínských přípravků mohou být přítomny různé typy přísad a kontaminantů, jako jsou antioxidanty, změkčovadla a stopové kovy. Tyto látky mohou migrovat do léčiv a představovat zdravotní riziko či ovlivňovat stabilitu léčivých forem. Kombinace vysokorozlišujících technik LC-MS, GC-MS a ICP-MS umožňuje komplexní profilaci takových extraktů a zároveň splnění přísných regulačních požadavků.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo identifikovat a kvantifikovat organické i anorganické extrahovatelné a vyluhované látky z komerčních polypropylenových lahviček určených pro léky. Pro tento účel byly použity:

• HR-LC-MS na Orbitrapu pro nepolární a středně polární sloučeniny
• GC-MS pro těkavé a polotěkavé látky
• ICP-MS pro stopové a toxické kovy dle USP<232> normy

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky:

• Polypropylenové pilulkové lahvičky extrahované isopropanolem při 50 °C po dobu 5 dnů
• Rozdělení extraktu pro jednotlivé analytické techniky

Instrumentace:

• UHPLC: Thermo Scientific Dionex Ultimate 3000 RS, C18 kolona Acclaim RSLC 120
• HR-LC-MS: Thermo Scientific Q Exactive Orbitrap, ESI+ režim, full-scan 70 000, top3 MS/MS 35 000
• GC-MS: Thermo Scientific Trace Ultra GC s oddělovacím modelem split, Thermo Scientific ISQ Single Quadrupole
• ICP-MS: Thermo Scientific iCAP Q s dobývacím plynem He v KED režimu
• Softwarové nástroje: SIEVE 2.1 pro extrakci komponent, Mass Frontier 7.0 pro automatickou anotaci fragmentů, databáze mzCloud a ChemSpider pro podporu identifikace

Hlavní výsledky a diskuse

HR-LC-MS

• Identifikace řady antioxidantů a zlúhovačů s přesností do 1 ppm na bázi přesné hmotnosti a MS/MS fragmentace
• Vyhodnocení kalibračních křivek v rozsahu 1–1000 ppb pro klíčové antioxidanty

GC-MS

• Detekce těkavých antioxidantů a plastifikátorů, např. Irganox 1010 a Bumertrizol
• Kvantitativní analýza regulovaných ftalátů s lineárním rozsahem měření

ICP-MS

• Stanovení USP<232> prvků (As, Cd, Pb, Hg, Cr, Ni aj.), všechny hodnoty pod limitem
• Dodatečné stanovení běžných kovů (Ti, Mn, Co, Zn, Sr aj.) rovněž pod prahem detekce

Výsledky z jednotlivých technik se doplňují a poskytují komplexní pohled na složení extraktů z polypropylenu.

Přínosy a praktické využití metody

Integrovaný workflow nabízí:

• Rychlou a spolehlivou identifikaci organických přísad a kovových kontaminantů
• Možnost splnit regulatorní požadavky (USP<232>, 21 CFR Part 11)
• Implementaci v QC laboratořích farmacie, potravinářství a výrobcích pro zdravotní péči

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj spektrálních databází (mzCloud) a strojového učení pro rychlejší strukturové předpovědi, miniaturizace extrakčních postupů, automatizace datové analýzy a rozšíření workflow na nové materiály a biopolymerní obaly nabízejí potenciál ke zrychlení E&L studií.

Závěr

Prokázalo se, že kombinace HR-LC-MS, GC-MS a ICP-MS společně s výkonným softwarovým zpracováním poskytuje robustní platformu pro komplexní extrakční analýzu medicínských kontejnerů. Workflow umožňuje spolehlivě identifikovat a kvantifikovat široké spektrum běžných přísad i toxických kovů a je plně kompatibilní s průmyslovými i regulatorními standardy.