Farmasötik ürünlerde nitrozaminlerin tayinine yönelik kromatografik metot geliştirilmesi ve analitik metot validasyonu
Chromatographic method development for determination of nitrosamines in pharmaceutical dosage forms and analytical method validation
- Tez No: 987338
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NEVİN ÖZTEKİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İlaç maddelerinin sentezi, reaktif kimyasalların, çözücülerin, katalizörlerin ve diğer yardımcı maddelerin kullanımını içerir. Kimyasal sentez sırasında veya sonrasında gerçekleşen bozunmanın bir sonucu olarak, tüm ilaç maddelerinde ve ilişkili ilaç ürünlerinde safsızlıklar bulunur. Bir bileşiğin (safsızlık (impürite)) genel olarak genotoksik olarak sınıflandırılması, doğrudan DNA hasarı potansiyeline sahip, DNA reaktif maddelere odaklanan yerleşik in vitro veya in vivo genotoksisite testlerinde pozitif bulgular olduğu anlamına gelir. Genotoksik madde türleri tipik olarak eşik mekanizmalarına sahiptir. Önemli kanserojenik veya diğer toksik etki riski oluşturmayacak, üzerinde çalışılmamış herhangi bir kimyasal için ortak bir maruz kalma seviyesini tanımlamak için bir toksikolojik endişe eşiği (Threshold of Toxicological Concern (TTC)) geliştirilmiştir. Ancak bazı yapısal grupların, TTC' nin altındaki alımlarda bile teorik olarak önemli bir kanserojen risk potansiyeline sahip olduğu belirlenmiştir.“Endişe grubu (cohort of concern)”olarak adlandırılan bu yüksek potansiyelli mutajenik karsinojen grubu, aflatoksin benzeri, N-nitroso- ve alkil-azoksi bileşiklerini içerir. Bu tür grup üyelerinin risk değerlendirmesi, bileşiğe özgü toksisite verilerinin incelenmesini gerektirir. Nitrozamin terimi, bir amine bağlı bir nitrozo grubunun kimyasal yapısına sahip bir bileşikler sınıfını tanımlar. Bileşikler, aminler (ikincil, üçüncül veya kuarterner aminler) ve nitröz asit (asidik koşullar altında nitrit tuzları) arasında bir nitrozlama reaksiyonu ile oluşabilir. Amerika Gıda ve İlaç İdaresi (FDA) ve Avrupa İlaç Ajansı (EMA) tarafından ilaç ürünlerinde teorik olarak bulunması muhtemel başlıca 7 adet N-nitrozamin tanımlanmıştır. Bunlar, N-Nitrozodimetilamin (NDMA), N-Nitrozodietilamin (NDEA), N-Nitrozometilfenilamin (NMPA), N-Nitrozodiizopropilamin (NDIPA), N-Nitrozoizopropiletilamin (NEIPA), N-Nitrozodibütilamin (NDBA), N-Nitrozo-N-metil-4-aminobütirik asit (NMBA)' tir. NDMA, NDEA, NMBA, NIPEA ve NMPA ilaç aktif maddelerinde veya ürünlerinde şu ana kadar tespiti yapılmış N-nitrozaminlerdir. Nitrozamin bileşikleri, çeşitli hayvan türlerinde güçlü genotoksik ajanlardır ve bazıları Uluslararası Kanser Araştırmaları Ajansı (IARC) tarafından olası insan kanserojenleri olarak sınıflandırılmaktadır. İnsanlar nitrozamin safsızlıklarına gıdalar, tekstil ürünleri, çevre suları, veteriner ilaçları ve beşerî ilaçlar aracılığı ile maruz kalabilmektedir. EMA ve FDA tarafından beşerî ilaçlarda bulunabilecek nitrozamin türleri ve miktarlarının tespit ve tayin edilmesi ve bu otoriteler tarafından belirlenmiş olan safsızlık limitlerinin altında kalacak şekilde gerekirse üretim proseslerinin iyileştirilmesi, mutlak suret ile belirlenen limitlerin üzerinde nitrozamin içeren ilaç aktif maddelerinin ve ürünlerinin kullanılmaması gerekliliği belirtilmiştir. Bu çalışma kapsamında, tanımlanmış nitrozaminlerin kalitatif ve kantitatif analizlerine yönelik seçici, kesin, doğru ve sağlam bir analitik metot geliştirilmesi ve valide edilmesi amaçlandı. Böylece nitrozamin oluşabilecek proseslere sahip, geliştirilen ilaç ürünlerinde olası safsızlıkların bertaraf edilmesi veya limit değerlerin üzerine çıkmadığının kontrol edilmesi planlandı. Çalışmanın ana hedefi nitrozaminlerin tespit ve tayin edilmesi için kullanılacak analitik metodun GC-MS/MS cihazında headspace modülü ile kullanılması ve NDMA, NDEA, NEIPA, NDIPA, NMPA, NDBA nitrozaminlerinin eş zamanlı olarak analiz edilmesi oldu. NMBA ise yüksek kaynama noktası ve düşük buhar basıncı nedeniyle gaz kromatografisi yöntemi ile tespit ve tayin edilmeye uygun bir nitrozamin değildir. Bu nedenle çalışma altı adet nitrozaminin birlikte analiz edilmesi hedeflenerek tasarlandı. Çalışmalar GC-MS/MS autosampler solvent vent modülü ile başlatıldı ve her iki modül ile paralel çalışmalar yapıldı. Buradaki amaç headspace modülüne geçmeden önce uygun analiz koşullarını, standart çözeltilerin ve numune çözeltilerin konsantrasyonlarını belirleyerek, headspace modülünde de en optimize metot şartlarını sağlamak oldu. Aynı zamanda, autosampler ve headspace modülü ile geliştirilen metotların validasyon çalışmaları da tamamlanarak, headspace modülü ile elde edilen sonuçların uygunluğu kontrol edildi. Çalışmalar süspansiyon, emülsiyon, film kaplı tablet olmak üzere üç farklı farmasötik dozaj formu ile gerçekleştirildi. Tek bir analitik metot ile aynı anda altı nitrozaminin analizini gerçekleştirmenin yanı sıra tamamen çözünmesi sağlanamayan farklı farmasötik dozaj formlarında nitrozaminlerin tespit ve tayinine olanak sağlandı. Böylece plasebo etkisi elimine edilerek ilaç ürünlerinin karmaşık matris yapısı içerisinden nitrozaminlerin ayrılması mümkün hale geldi. Analitik metot validasyon çalışmasının tasarımı çalışma aralığı sabit tutularak yapıldı. Böylece dozaj formu ve ilaç ürünü içerisindeki etkin maddenin etiket değeri fark etmeksizin aynı LOD – LOQ değerleri ile aynı doğrusal konsantrasyon aralığında, sadece ilaç ürünü için hazırlanan çözeltideki etkin madde konsantrasyonunu ayarlayarak, nitrozaminlerin limit değerlerine uygun bir şekilde analitik metodun çeşitli dozaj formları ve etkin maddeler için kullanılabilirliği mümkün hale getirildi. Analitik metot validasyon çalışmalarından elde edilen sonuçlar, önerilen metodun spesifik, doğrusal, doğru, kesin ve sağlam olduğunu kanıtladı.
Özet (Çeviri)
Synthesis of drug substances used in drug products includes solvents, reagents, reactive chemicals, catalysts and other excipients. Drug compounds and their corresponding drug products may develop contaminants as a result of degradation reactions involving these constituents during or after chemical production. Classification of a compound (impurity) as generally genotoxic means that there are positive findings in well-established in vitro or in vivo genotoxicity tests focusing on DNA reactive substances with the potential to cause direct DNA damage. Types of genotoxic agents typically have threshold mechanisms. A Threshold of Toxicological Concern (TTC) has been developed to define a common level of exposure for any unstudied chemical that will not pose a significant risk of carcinogenicity or other toxic effects. However, some structural groups have been identified as having a theoretically significant carcinogenic risk potential even at intakes below the TTC. This group of high-potential mutagenic carcinogens, referred to as the“cohort of concern,”includes aflatoxin-like, N-nitroso-, and alkyl-azoxy compounds. Risk assessment of members of such groups requires examination of compound specific toxicity data. The term nitrosamine describes a class of compounds that have the chemical structure of a nitroso group attached to an amine. The compounds can be formed by a nitrosation reaction between amines (secondary, tertiary, or quaternary amines) and nitrous acid (nitrite salts under acidic conditions). The US Food and Drug Administration (FDA) and the European Medicines Agency (EMA) have identified seven main nitrosamines that are theoretically likely to be present in drug products. These are N-Nitrosodimethylamine (NDMA), N-Nitrosodiethylamine (NDEA), N-Nitrosomethylphenylamine (NMPA), N-Nitrosodiisopropylamine (NDIPA), N-Nitrosoisopropylethylamine (NEIPA), N-Nitrosodibutylamine (NDBA), N-Nitroso-N-methyl-4-aminobutyric acid (NMBA). NDMA, NDEA, NMBA, NIPEA and NMPA are the nitrosamines that have been detected in active pharmaceutical ingredients or products so far. Nitrosamine compounds are potent genotoxic agents in various animal species and some are classified as probable human carcinogens by the International Agency for Research on Cancer (IARC). Humans may be exposed to nitrosamine impurities via food, textiles, environmental water, veterinary drugs and human medicines. It has been stated by EMA and FDA that the types and amounts of nitrosamines that may be present in human medicines should be detected and determined, and that production processes should be improved if necessary to remain below the impurity limits determined by these authorities, and that active pharmaceutical ingredients and products containing nitrosamines above the determined limits should definitely not be used. Within the scope of this study, the aim was to develop and validate a selective, precise, accurate and robust analytical method for the qualitative and quantitative analysis of defined nitrosamines. The goal was to either eliminate potential nitrosamine impurities in newly developed drug products or ensure that they levels remain below regulatory treshold values. The main objective of the study is to use the analytical method to detect and determine nitrosamines with the headspace module in the GC-MS/MS device and to analyze NDMA, NDEA, NEIPA, NDIPA, NMPA, NDBA nitrosamines simultaneously. NMBA is not a nitrosamine suitable for detection and determination by GC due to its high boiling point and low vapor pressure. Therefore, the study was designed to analyze six nitrosamines together. Initial studies were conducting using the GC-MS/MS autosampler solvent vent module and parallel studies were performed with both modules of autosampler and headspace. The aim was to determine the appropriate analysis conditions, concentrations of standard solutions and sample solutions before moving on to the headspace module and to provide the most optimized method conditions in the headspace module. Meanwhile, validation studies of the methods developed with the autosampler and headspace modules were completed and the appropriateness of the results obtained with the Headspace module was checked. In addition to the simultaneous analysis of six nitrosamines with a single analytical method, it was possible to detect and determine nitrosamines in different pharmaceutical dosage forms that could not be completely dissolved. Thus, the placebo effect was eliminated and it became possible to separate nitrosamines from the complex matrix structure of drug products. The studies were carried out with three different pharmaceutical dosage forms: suspension, emulsion, and film-coated tablets. Product A is a suspension with a formula of C25H34O6 that is recommended for COPD and asthma. Product B is an emulsion with a formula of C62H111N11O12 that is recomended for dry eye diseases. Product C is a film coated tablet with a formula of C21H16F4N4O2S that is recomended for prostate cancer diseases. Label claims of active substances in the drug products are 0.5 mg/mL for Product A, 1 mg/mL for Product B and 80 mg/tablet for Product C. Placebos were used for each pharmaceutical dosage form which were formulated without active ingredients. All products and placebos were developed and produced in Abdi Ibrahim Pharmaceuticals R&D Center, Türkiye. In the scope of this study, these three drug product were used in every stage of development and validation studies. The design of the analytical method validation study was made by keeping the working range constant. Thus, regardless of the pharmaceutical dosage form and the label value of the active substance in the drug product, the analytical method was made usable for various dosage forms and active substances in the same linear concentration range with the same LOD - LOQ values, only by adjusting the active substance concentration in the solution prepared for the drug product, in accordance with the limit values of nitrosamines. Concentrations of standard and sample solutions were calculated based on the acceptable daily intake (ADI) limits for nitrosamines, as outlined in regulatory guidelines. Maximum Daily Dose (MDD) are 4 mg/day for Product A, 0.1 mg/day for Product B, and 180 mg/day for Product C. Based on these MDD values, the nitrosamine impurity limits (ppm) were determined for each product as; 24.0, 960.0, 0.6 for NDMA, 6.625, 265.0, 0.166 for NDEA, 100.0, 4000.0, 2.5 for NEIPA, 375.0, 15000.0, 9.375 for NDIPA, 25.0, 1000.0, 0.625 for NMPA, 6.625, 265.0, 0.166 for NDBA. These values were used as the reference points for evaluating the compliance of the sample solutions during method validation and batch analysis. To optimize the method parameters, a design of experiment (DoE) approach was applied using the Minitab program. Oven temperature, vial equilibration time, and vial pressure parameters were selected as factors according to the scope of experimental design. The results obtained from the analytical method validation studies proved that the proposed method is specific, linear, accurate, precise and robust.
Benzer Tezler
- Effect of different precursors and disinfection processes on the formation of nitrosamines
Nitrosamin oluşumunda farklı öncü maddelerin ve dezenfeksiyon proseslerinin etkisi
BURÇİN COŞKUN
Doktora
İngilizce
2023
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELİF PEHLİVANOĞLU MANTAŞ
- Asebutolol etken maddesine sahip ilaçlarda n-nitrozo asebutolol impüritesinin tayini için LC-MS/MS ile yeni bir metot geliştirilmesi ve doğrulanması
Development and validation of a new method by LC-MS/MS for the determination of n-nitrozo asebutolol in drugs containing the active ingredient acebutolol
GİZEM NAZLI KALYONCUOĞLU
- Elektronik sigara kullanan bireylerde DNA hasarının DNA katım (Adduct) ürünleri yardımıyla belirlenmesi
Başlık çevirisi yok
GÖKSEL KOÇ MORGİL
Doktora
Türkçe
2023
Farmasötik ToksikolojiGazi ÜniversitesiFarmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMET ÇOK
- Nitrozamin grubu impüritelerin farmasötik preparatlardan kromatografik miktar tayini
Chromatographic determination of nitrosamine impurities from pharmaceutical preparations
İBRAHİM DANİŞ
- Farmasötik ürünlerde tüketilebilirlik çalışmalarına analitik yaklaşımlar
Analytical approaches on extractable studies in pharmaceutical products
MOHAMMAD RAZZAGHİ KALEJAHİ