Analysis of pharmaceutical products for their elemental impurities with the Thermo Scientific iCAP RQ ICP-MS

Význam tématu

Monitorování elementárních nečistot v léčivých přípravcích je klíčové pro zajištění jejich bezpečnosti, stability a prodloužení trvanlivosti. Regulace USP <232> a <233> stanovují limity a postupy pro stanovení až patnácti kovových stop, přičemž vyžadují velmi citlivé a spolehlivé analytické metody. Dodržení norem FDA 21 CFR Part 11 navíc klade důraz na integritu elektronických záznamů a auditní stopy, což je pro farmaceutický průmysl nezbytné.

Cíle a přehled studie

Studie demonstruje použití přístroje Thermo Scientific iCAP RQ ICP-MS pro kvantifikaci elementárních nečistot v reálných farmaceutických produktech. Cílem bylo:

• Implementovat vzorkovou přípravu podle USP <233> (uzavřená mikrovlnná digesce).
• Zajistit splnění limitů definovaných v USP <232> pro 15 prvků.
• Ověřit soulad s pravidly FDA 21 CFR Part 11 prostřednictvím Qtegra ISDS softwaru.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorků byly vybrány tři přípravky: rostlinný, cévní a anxiolytikum. Každý vzorek o hmotnosti 0,5 g prošel uzavřenou mikrovlnnou digescí v systémech UltraWAVE (Milestone) dle přednastaveného programu (200 °C, 40 bar, 25 min). Roztoky byly zředěny na konečný objem 50 ml ultrapure vodou a následně 1:5 do matrix 1,2 % HNO₃/0,5 % HCl s přídavkem 200 µg·l⁻¹ zlata (celkové ředění 500×).

Analytické měření proběhlo na iCAP RQ ICP-MS s externí kalibrací ve dvou úrovních (0,5 J, 2 J) a interní standardizací (Ga, In, Tl). Výpočet J (target limit) vycházel z PDE (ppm/de daily exposure) vůči maximální denní dávce 10 g. Softwarové řešení Qtegra ISDS zajišťovalo uživatelskou autentifikaci, audittrail a elektronické podpisy.

Hlavní výsledky a diskuse

Detekční limity instrumentu (LOD) se pohybovaly v řádu jednotek až desítek pg·g⁻¹, metodické detekční limity (MDL) pak na úrovni 0,001–0,2 µg·g⁻¹, což je minimálně 50× pod požadovanými limity USP <232>. Žádný z testovaných přípravků nepřekročil definované J hodnoty.

• Linearita kalibrací pro klíčové prvky As, Cd, Hg, Pb vykázala koeficienty R² > 0,999.
• Drift kalibrace během tříhodinového běhu (< 4 % RSD) zůstal v mezích USP <233>.
• Recovery testy (accuracy) při 0,5 J a 1,5 J vykázaly průměrné návraty 92–128 %, splňující hranice 70–150 %.
• Opakovatelnost (precision) šestinásobných analýz se pohybovala pod 4 % RSD.
• Ruggedness (mezi třemi dny) nebyla vyšší než 8,3 % RSD.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Vysokou citlivost a nízké detekční limity pro všechny požadované prvky.
• Robustní mikrovlnnou digesci zachovávající i těkavé prvky (např. Hg).
• Komplexní plnění požadavků USP <232>/<233> a FDA 21 CFR Part 11 včetně auditních stop a elektronických podpisů.
• Flexibilitu a univerzálnost pro různé farmaceutické matice.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj multidimenzionálních ICP-MS technik (časově-rozlišovací, TOF) umožní ještě rychlejší a detailnější analýzu stopových kovů. Automatizace přípravy vzorků a miniaturizace digesčního procesu sníží spotřebu kyselin a usnadní škálování v rámci QA/QC. Integrace cloudových platforem pro správu dat dále zlepší transparentnost a dohledatelnost výsledků.

Závěr

Studie prokázala, že kombinace mikrovlnné digesce UltraWAVE a Thermo Scientific iCAP RQ ICP-MS splňuje přísné požadavky na stanovení elementárních nečistot v léčivech podle USP <232>/<233> a FDA 21 CFR Part 11. Metoda poskytuje vynikající citlivost, přesnost a reprodukovatelnost, což ji činí ideálním nástrojem pro farmaceutické laboratoře.

Reference

1. United States Pharmacopeia. General Chapter <232> Elemental Impurities: Limits.
2. United States Pharmacopeia. General Chapter <233> Elemental Impurities: Procedures.
3. US Food and Drug Administration. Electronic Records; Electronic Signatures; Final Rule. 21 CFR Part 11.