Analysis of Residual Catalysts in Pharmaceuticals Using ICP Atomic Emission Spectrometry

Význam tématu

Farmaceutické přípravky mohou obsahovat reziduální kovové katalyzátory z výrobního procesu, které představují riziko pro lidské zdraví. Regulace EMEA a USP stanovují přísné limity pro řadu kovů, jejichž přesná analýza je klíčová pro zajištění kvality a bezpečnosti léčiv. ICP-AES nabízí rychlou a mnohačetnou analýzu těchto kovů.

Cíle a přehled studie

• Vyhodnotit možnost kvantifikace 14 kovů dle EMEA pokynů v léčivých látkách.
• Uplatnit metodu ICP atomové emisní spektrometrie pro analýzu reziduálních katalyzátorů.
• Ověřit citlivost, přesnost, opakovatelnost a stabilitu měření na modelových vzorcích.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda založena na indukčně vázané plasmě (ICP), kde vzorek v argonové atmosféře vytváří vysokoteplotní plazmu (6000–8000 K). Excitované atomy emitují spektrum s charakteristickými vlnovými délkami. Použitý přístroj Shimadzu ICPE-9000 je multikanálové ICP-AES se systémem CCD detektoru (1 Mpix) a vakuovou optikou bez nutnosti plynné předehry, umožňující měření ve vakuu i organických matricích. Přepínání mezi axiálním a radiálním pozorováním optimalizuje citlivost.

Hlavní výsledky a diskuse

• Detekční limity (3σ) pro všechny sledované kovy byly 10× nižší než limity EMEA pro orální expozici.
• Opakovatelnost: RSD <1 % při dvouhodinové kontinuální analýze a třídenní reprodukovatelnost.
• Obnovení signálu (recovery) po přídavku analyzovaných prvků do matrice prokázalo 98–101 %.
• Digitální archivace kompletních spektrálních dat umožňuje následné doplnění kvalitativní i kvantitativní analýzy.
• Diagnostický asistent automaticky detekuje optimální vlnové délky při spektrálních interferencích.

Přínosy a praktické využití metody

• Současná multi‐prvková měření zkracují dobu analýzy a zvyšují laboratorní produktivitu.
• Vyšší spolehlivost díky archivaci kompletních spektrálních profilů.
• Možnost analýzy organických vzorků bez přídavku kyslíku na plazmovou hořák.
• Splňuje požadavky farmakopejních norem na reziduální kovy a usnadňuje kontrolu kvality léčiv.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření na detekci dalších kovových nečistot v širokém spektru léčiv.
• Integrace s ICP‐MS pro zvýšení citlivosti a selektivity.
• Automatizace přípravy vzorků a datové zpracování pro vysokoprůchodné provozy.
• Vyvíjení nižších mezí stanovení v souladu s přísnějšími globálními předpisy.
• Využití online monitoringu při výrobě pro průběžnou kontrolu metalických nečistot.

Závěr

Studie potvrdila schopnosti ICP-AES s multikanálovým CCD detektorem pro spolehlivou kvantifikaci reziduálních kovových katalyzátorů v léčivých látkách. Shimadzu ICPE-9000 nabízí vysokou citlivost, přesnost i robustnost a je vhodný pro rutinní kontrolu kvality i výzkumné aplikace ve farmacii.

Reference

• Revised Guidelines on Impurities in New Drug Substances, Evaluation and Licensing Division, Pharmaceutical and Food Safety Bureau, MHLW, 2002.
• Guideline on the Specification Limits for Residues of Metal Catalysts or Metal Reagents, CHMP, EMEA, 2008.
• USP Ad Hoc Advisory Panel on Inorganic Impurities and Heavy Metals: General Chapter on Inorganic Impurities: Heavy Metals, Pharmacopeial Forum 34(5), 2008.
• ICH Harmonised Tripartite Guideline Q3C(R3): Guideline for Residual Solvents, ICH, 2008.