Zarządzanie zanieczyszczeniami azotynowymi: Podejście dostawca-producent w celu ograniczenia ryzyka związanego z nitrozoaminą

N-Nitrozodimetyloamina (NDMA) i inne nitrozoaminy są sklasyfikowane jako prawdopodobne czynniki rakotwórcze dla ludzi¹ i zostały po raz pierwszy zidentyfikowane w produktach leczniczych zawierających walsartan w 2018 roku. Małe, silne alkilonitrozoaminy, takie jak NDMA, zwykle powstają z prekursorów amin drugorzędowych stosowanych jako materiały wyjściowe, odczynniki, rozpuszczalniki lub z ich zanieczyszczeń podczas syntezy aktywnych składników farmaceutycznych (API) lub wytwarzania i przechowywania produktów leczniczych. Drugim rodzajem nitrozoamin są tak zwane NDSRI (Nitrosamine Drug Substance Related Impurities), które pochodzą z API lub zanieczyszczeń API, które zawierają wrażliwe aminy. Od czasu pierwszej identyfikacji, zarówno nitrozoaminy, jak i NDSRI znaleziono w innych farmaceutykach². Ocena aktywnych składników farmaceutycznych (API), produktów leczniczych i opakowań wykazała, że zarówno nitrozoaminy, jak i NDSRI są bardziej rozpowszechnione niż wcześniej sądzono. Biorąc pod uwagę ich potencjalne zagrożenie dla bezpieczeństwa, producenci leków muszą ocenić poziomy zanieczyszczeń nitrozoaminami w produktach farmaceutycznych i określić odpowiednie działania łagodzące.³

Niniejsza strona opisuje sposób powstawania nitrozoamin, częstość występowania nitrozoamin i prekursorów chemicznych w farmaceutykach, metody oznaczania ilościowego oraz strategie zarządzania zanieczyszczeniami azotynowymi.

Przegląd sekcji

• Powstawanie nitrozoamin.
• Występowanie prekursorów nitrozoamin w farmaceutykach
• Methods for Nitrite Quantification
• Sources of Nitrites in Excipients
• Kategoryzacja produktów Emprove^® na podstawie poziomu azotynów

Powstawanie nitrozoamin

Zanieczyszczenia nitrozoaminowe najczęściej pochodzą z amin drugorzędowych, które mogą być materiałami wyjściowymi lub zanieczyszczeniami w surowcach wykorzystywanych do syntezy API, samych API lub zanieczyszczeń związanych z API. Aminy pierwszorzędowe nie mogą tworzyć nitrozoamin, podczas gdy aminy trzeciorzędowe wymagają nitrozacyjnej dealkilacji lub nitrozacyjnego rozszczepienia, które są znacznie wolniejszymi procesami. Czwartorzędowe jony amoniowe mogą ulegać degradacji do amin drugorzędowych i trzeciorzędowych lub zawierać je jako zanieczyszczenia.

Prevalence of Nitrosamine Precursors in Pharmaceuticals

Potencjalne występowanie prekursorów nitrozoamin w farmaceutykach zostało zbadane w niedawnej publikacji Schlingemanna i in. a do 2021 r. stało się jasne, że wiele API zawiera prekursory z potencjałem do tworzenia NDSRI⁴. Dokonano przeglądu kilku baz danych pod kątem obecności amin drugorzędowych i trzeciorzędowych w lekach i zanieczyszczeniach leków; w zależności od bazy danych od 25 do 40% wpisów zawierało aminy drugorzędowe lub trzeciorzędowe, przy czym aminy drugorzędowe stanowiły 10-19% wpisów.

Wszechstronny przegląd siły działania nitrozoamin opublikowany w 2023 r. przez Journal of Phamaceutical Sciences ujawnił, że nitrozoaminy pochodzące z amin drugorzędowych należą głównie do mniej silnych kategorii, a tylko niewielka ich część została sklasyfikowana jako najsilniejsza⁵. Nitrozoaminy pochodzące z amin trzeciorzędowych są stosunkowo równomiernie rozmieszczone w kategoriach siły działania, podczas gdy silne NDSRI częściej pochodzą z mniej reaktywnych amin trzeciorzędowych niż z amin drugorzędowych.

Metody kwantyfikacji azotynów

Dostępnych jest kilka metod wykrywania obecności azotynów, ale nie wszystkie mają zastosowanie do identyfikacji śladowych ilości na poziomie ng/g.⁶

Derywatyzacja Griessa jest pośrednią metodą kwantyfikacji opartą na prostej reakcji, która przenosi azotyny do różowego barwnika azowego. Derywatyzacja ta zwiększa retencję w RP-HPLC. Jednak matryca próbki może hamować reakcję chemiczną, a jeśli nie nastąpi pełna konwersja, zawartość azotynów w próbce może być niedoszacowana. Zastosowanie HPLC-MS/MS po derywatyzacji Griessa kompensuje różne wydajności poprzez analizę stabilnego rozcieńczenia izotopowego i oferuje wysoką czułość i specyficzność. Jednak podczas korzystania z tej metody wymagana jest matematyczna korekta nakładania się izotopów widmowych.

.Chromatografia anionowymienna z detekcją przewodnictwa jest bezpośrednią metodą wykrywania azotynów, ale oferuje niższą czułość i specyficzność w porównaniu z innymi metodami ze względu na częste zakłócenia. Połączenie chromatografii jonowej (IC) z derywatyzacją Griessa po kolumnie umożliwia detekcję UV i usuwa związki zakłócające, które mogą tłumić reakcję Griessa.

Trudne matryce próbek powodują potrzebę stosowania ortogonalnych metod wykrywania azotynów, ponieważ matryce aktywne w UV mogą prowadzić do koelucji w HPLC-UV, uniemożliwiając dokładną integrację. W takiej sytuacji należy zastosować techniki o wyższej specyficzności, takie jak LC-MS/MS lub inny mechanizm separacji, taki jak IC z derywatyzacją po kolumnie (PCD) w celu oddzielenia, a następnie derywatyzacji azotynów.

Sole lub inne materiały, które wnoszą duże ładunki jonów do procesu chromatografii jonowej.Proces chromatografii jonowej może nasycić kolumnę, uniemożliwiając integrację azotynów.

Gdy składniki matrycy próbki hamują reakcję Griessa, kwantyfikację azotynów można przeprowadzić za pomocą bezpośredniego wykrywania (IC-CD) lub usuwania matrycy (IC-PCD-UV).

Tabela 1 podsumowuje różne metody wykrywania azotynów i typowe granice oznaczalności (LOQ) każdej metody.

Źródła azotynów w substancjach pomocniczych

Obecność azotynów w zaróbki stwarzają ryzyko powstawania nitrozoamin w produktach leczniczych; powstają one z surowców lub etapów, takich jak suszenie rozpyłowe stosowane w produkcji zaróbek, Tabela 2. Nitrozoaminy mogą również tworzyć się podczas formulacji i przechowywania produktów leczniczych. Połączenie środka nitrozującego i wrażliwej aminy z rozpuszczalników, odczynników, produktów ubocznych reakcji, surowców i materiałów wyjściowych lub produktów degradacji może prowadzić do tworzenia nitrozoamin o niskiej masie cząsteczkowej w odpowiednich warunkach.

FDA podkreśla ryzyko powstawania zanieczyszczeń nitrozoaminowych z powodu obecności azotynów w substancjach pomocniczych w swoich wytycznych dla przemysłu z 2021 r.⁷ Podobnie, EMA stwierdza, że azotyny zostały zidentyfikowane jako zanieczyszczenia i w wielu popularnych substancjach pomocniczych, a posiadacze pozwoleń na dopuszczenie do obrotu lub wnioskodawcy powinni być świadomi, że zanieczyszczenia nitrozoaminowe mogą tworzyć się na poziomach przekraczających dopuszczalne poziomy spożycia z powodu azotynów w substancjach pomocniczych.⁸

Kategoryzacja produktów Emprove^® w oparciu o poziom azotynów

Ponad 350 produktów wchodzących w skład Emprove^® Essential, Emprove^® Expert oraz Emprove^® API portfolio, zostały ocenione pod kątem obecności azotynów i pogrupowane w trzy kategorie w oparciu o poziom azotynów.

• Stężenia azotynów poniżej 200 ng/g lub poniżej LOQ:  stanowią niski poziom ryzyka wprowadzenia odpowiedniego poziomu azotynów do procesu.
• Poziomy azotynów między 200 a 500 ng/g: obecność azotynów została wykryta w co najmniej jednej partii, a produkty te są okresowo testowane w celu monitorowania poziomów azotynów. Produkty te budzą umiarkowane obawy.
• Poziom azotynów  > 500 ng/g w co najmniej jednej partii. Chociaż jest to głównie poniżej ppm, stosowane są dodatkowe etapy kontroli i gromadzonych jest więcej danych partii w celu określenia wykonalnego limitu i metody regularnej kontroli.

Informacje związane z obecnością azotynów znajdują się w dokumentacji Emprove^® Material Qualification i Operational Excellence, które towarzyszą tym produktom. Informacje te wspierają ocenę ryzyka powstawania nitrozoamin w produktach leczniczych i dostarczają producentom leków cennych informacji w celu zmniejszenia ryzyka związanego z nitrozoaminami i poprawy bezpieczeństwa leków dla pacjentów. Pobierz bezpłatną dokumentację demonstracyjną Emprove^® chemicals.