Strukturelle Aufklärung einer unbekannten Verunreinigung

Die Bestimmung des Verunreinigungsprofils ist ein entscheidender Aspekt der pharmazeutischen Herstellung und gewährleistet die Qualität und Sicherheit von Arzneimitteln. Die Identifizierung und Charakterisierung unbekannter Verunreinigungen sind dabei unerlässlich, da diese potenzielle Gesundheitsrisiken für Patienten darstellen können. Im Folgenden finden Sie einen Überblick über die Techniken und Verfahren zur Strukturaufklärung unbekannter Verunreinigungen in Arzneimitteln:

Wir setzen verschiedene Methoden ein, um Verunreinigungen aus Ihrer Verbindung zu entfernen. Vor der Reinigung können wir Experimente durchführen, um den Reinheitsgrad durch forcierte Abbauprozesse zu erhöhen. Unser Ziel ist es, die Verbindung mithilfe von Techniken wie Flüssig-Flüssig-Extraktion, Normalphasen- oder Umkehrphasenchromatographie, semipräparativer HPLC, Kristallisation usw. zu reinigen oder zu isolieren, um ausreichende Mengen der Verunreinigung(en) zu erhalten. Dies ermöglicht uns die Durchführung von Analysen zur Strukturaufklärung.

LC-MS (Flüssigkeitschromatographie-Massenspektrometrie) kombiniert Flüssigkeitschromatographie mit Massenspektrometrie zur qualitativen und quantitativen Analyse von Verunreinigungen. Aufgrund ihrer Empfindlichkeit, Selektivität und der Möglichkeit, detaillierte Strukturinformationen zu liefern, wird sie häufig zur Verunreinigungsprofilierung eingesetzt. Das Orbitrap-Massenspektrometer ist ein hochauflösendes Massenspektrometer, das ebenfalls zur Verunreinigungsprofilierung verwendet wird, da es komplexe Gemische auftrennen, unbekannte Verunreinigungen identifizieren und Strukturaufklärung durchführen kann. Weitere gekoppelte Techniken wie GC-MS, DSC, TGA und Elementaranalyse können je nach Probenart ebenfalls hilfreich sein. Spiking-Studien beinhalten die Zugabe bekannter Verunreinigungen zu einer Probe zum Vergleich mit reinen Standards, was die Identifizierung unbekannter Verunreinigungen unterstützt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass gekoppelte Techniken wie NMR (1H, 13C, DEPT, COSY, HMBC, HSQC…), LC-MS, HRMS und Spiking-Studien aufgrund ihrer Schnelligkeit, einfachen Handhabung und der Fähigkeit, detaillierte Strukturinformationen zu liefern, wertvolle Werkzeuge für die Verunreinigungsprofilierung darstellen.

Reproduktion von Verunreinigungspeaks: Nachbildung von Stressbedingungen im Labor, um die Bildung von Verunreinigungen zu reproduzieren und die entsprechenden chromatographischen Peaks zu verstärken.
Peak-Identifizierung: Optimierung chromatographischer Methoden zur Auflösung und Identifizierung des gewünschten Peaks.

MS- und MS2-Experimente: Durchführung von Massenspektrometrie-Scans an der Probe zur Identifizierung ionisierbarer Spezies unterhalb des Peaks, gefolgt von Fragmentierungsexperimenten an ausgewählten Mutterionen zur Aufstellung von Hypothesen zur Molekülstruktur.

Überprüfung mutmaßlicher Identitäten unter Verwendung kommerziell erhältlicher Standards und maßgeschneiderter analytischer Methoden.

Bewertung der Machbarkeit der Hochskalierung präparativer Methoden, Durchführung von Isolierungszyklen sowie – bei Bedarf – Bereitstellung einer NMR-Charakterisierung.

Klassifizierung von Verunreinigungen gemäß den ICH-M7-Leitlinien zur Gefahrenbewertung, einschließlich Datenbankrecherchen zu Daten bezüglich Karzinogenität und bakterieller Mutagenität.

Nutzung von In-silico-QSAR-Prädiktoren zur Vorhersage toxikologischer Profile, sofern keine relevanten Daten aus der Fachliteratur verfügbar sind.

Ableitung der PDE für die systemische Toxizität auf der Grundlage substanzspezifischer Dosen, bei denen eine tägliche Exposition über die gesamte Lebensspanne hinweg voraussichtlich keine unerwünschten Wirkungen hervorruft.

Vergleich der PDE mit der maximalen täglichen Aufnahme (MDI) zur Bestimmung der MOS sowie der damit verbundenen toxikologischen Bedenken.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass verschiedene analytische Techniken wie massenspektrometrische Experimente, Bestätigungsstudien, Isolierung von Verunreinigungen und toxikologische Risikobewertungsverfahren einschließlich In-silico-Vorhersagen eingesetzt werden, um unbekannte Verunreinigungen in pharmazeutischen Produkten zu identifizieren und gleichzeitig die Patientensicherheit durch umfassende Strukturaufklärungsprozesse zu gewährleisten.