Analysis of Elemental Impurities in Synthetic Oligonucleotides by ICP-MS

Význam tématu

Syntetické oligonukleotidy jsou rychle rostoucí třídou terapeutických látek s uplatněním v léčbě závažných onemocnění. Při jejich výrobě vzniká riziko kontaminace stopovými prvky, které mohou ovlivnit bezpečnost, stabilitu i účinnost léčiv. Řízení a kontrola těchto elementárních nečistot je klíčová pro splnění přísných regulačních požadavků a zajištění kvality finálních produktů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit metodiku stanovení 24 regulovaných prvků v syntetickém antisense oligonukleotidu pomocí ICP-MS Agilent 7850. Metoda byla konstruována v souladu s požadavky USP <232>/<233> a ICH Q3D(R2)/Q2(R1). Hlavní body zahrnovaly hodnocení system suitability, detekovatelnosti, přesnosti, opakovatelnosti, robustnosti a linearity.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorek oligonukleotidu byl 0,1 g rozpustěn v 30 mL dilučního roztoku (3 % HNO₃, 1 % HCl) a doplněn na 50 g (500× ředění). Analýza byla prováděna na Agilent 7850 ICP-MS s ORS4 kolizní buňkou v režimu helia (He-KED). K automatizaci sloužil autosampler I-AS a software ICP-MS MassHunter s přednastavenou ICH/USP pracovním postupem. Klíčové provozní parametry (RF výkon, teplota komory, průtoky plynů, napětí elektrod) byly automaticky optimalizovány autotuningem.

Hlavní výsledky a diskuse

• System suitability: Drift a stabilita 1,5 J QC standardu během 7 hodin analýzy zůstaly v ±5 % (povolený limit ±20 %), RSD < 2,6 %.
• Detekovatelnost: Průměr výsledků 1 J a 0,8 J kali­bračních vzorků splnil kritéria USP <233> (±15 % pro 1 J, nižší 0,8 J než 1 J).
• Přesnost a linearita: Recoveries při 0,5, 1,0 a 1,5 J v rozsahu 85–115 %. Lineární křivky s koeficientem ≥ 0,999 pokryly rozsah až 3 000 µg/L.
• Opakovatelnost a robustnost: RSD opakovatelnosti < 2,5 % (n=6), RSD mezipokusu (n=12) < 4 %. Splněno kritérium ≤ 25 %.
• LOQ a BEC: Limit kvantifikace i ekvivalent pozadí byly ve vrstvě ppt pro všechny analyty.
• Specificita: ORS4 buňka s He-KED účinně odstranila polyatomické interference, kvalifikátorové izotopy potvrzují správnost stanovení.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlé, spolehlivé a citlivé stanovení prvků s vysokou přenositelností do rutinních laboratoří biofarmaceutického průmyslu. Využití přednastavených protokolů v softwaru zkracuje dobu vývoje metody a minimalizuje chyby při zavádění pro laboratoře méně zkušené s ICP-MS.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metodiky o speciační analýzu kovů v biomolekulách.
• Automatizace přípravy vzorků a online kontrola kvality.
• Vývoj specifických regulačních standardů pro oligonukleotidy.
• Integrace s dalšími technikami, např. HPLC-ICP-MS pro komplexní charakterizaci.

Závěr

Přede­stavená ICP-MS metoda splňuje všechny požadavky USP <232>/<233> a ICH Q3D(R2)/Q2(R1) pro stanovení elementárních nečistot v syntetickém oligonukleotidu. Její vysoká citlivost, přesnost, linearita a robustnost ji činí vhodnou pro rutinní kontrolu kvality nových oligonukleotidových terapeutik.

Reference

1. Kiesman WF et al. Perspectives on the Designation of Oligonucleotide Starting Materials. Nucleic Acid Therapeutics, 2021;31(2):93–113.
2. US FDA Guideline for Elemental Impurities Q3D(R2), 2022.
3. ICH Q2(R1) Validation of Analytical Procedures, FDA Guidance 2021.
4. Pharmacopeial Forum US <232>/<233> Elemental Impurities, 2014–2016.
5. Sapru M. CMC Regulatory Considerations for Oligonucleotide Drug Products. PQRI/USP Workshop 2017.