Analyse genotoxischer Verunreinigungen und mutagener Verunreinigungen

Die Bewertung genotoxischer Verunreinigungen ist von entscheidender Bedeutung für die Reinheit, Sicherheit und Qualität von Arzneimittelsubstanzen oder -produkten. Die ICH M7(R2) enthält Empfehlungen für die Bewertung und Kontrolle mutagener Verunreinigungen, die in der endgültigen Arzneimittelsubstanz oder dem Arzneimittelprodukt vorhanden sein können, unter Berücksichtigung der beabsichtigten Verabreichungsbedingungen für den Menschen. Mutagene Verunreinigungen in Arzneimitteln sind reaktive Substanzen, die das Potenzial haben, in geringen Mengen direkt DNA-Schäden zu verursachen, die zu Mutationen führen und damit möglicherweise Krebs auslösen. Ein verwandter Begriff, die „Genotoxizität“, hat eine noch umfassendere Definition als die Mutagenität. Die ICH M7 definiert „Genotoxizität“ als „einen weit gefassten Begriff, der sich auf jede schädliche Veränderung des genetischen Materials bezieht, unabhängig von dem Mechanismus, durch den die Veränderung hervorgerufen wird.“

Es gibt eine Reihe von Quellen für genotoxische Verunreinigungen, die zu den in Arzneimitteln verwendeten reaktiven Materialien beitragen, die in der Lage sind, mit der menschlichen DNA zu interagieren und Mutationen und Krebs zu verursachen, selbst bei extrem niedrigen Konzentrationen. In den Produktionsprozessen zur Herstellung von Arzneimitteln werden häufig elektrophile Agenzien verwendet, um die Bildung von Kohlenstoff-Kohlenstoff-, Kohlenstoff-Stickstoff-, Kohlenstoff-Sauerstoff- und Kohlenstoff-Schwefel-Bindungen zu unterstützen, z. B. Alkylierungsmittel, Benzylhalogenide und Michael-Akzeptoren. Einige elektrophile Reagenzien können mit der DNS reagieren, was zu Bedenken hinsichtlich des Vorhandenseins dieser potenziellen Karzinogene in einer Arzneimittelsubstanz führt - diese würden als genotoxische Verunreinigungen eingestuft werden. Zu den genotoxischen Verunreinigungen gehört auch eine Gruppe von potenziell hochwirksamen mutagenen Karzinogenen mit „alarmierenden Strukturen“ wie N-Nitroso-, Aflatoxin-ähnliche und Alkyl-Azoxy-Verbindungen, die als „bedenkliche Kohorte“ bezeichnet werden.

Die Identifizierung mutagener und genotoxischer Verunreinigungen in einem frühen Stadium des Arzneimittelentwicklungsprozesses und/oder die Begrenzung genotoxischer Verunreinigungen auf ein akzeptables Niveau im Wirkstoff oder Arzneimittelprodukt kann Risiken im Zusammenhang mit der Arzneimittelsicherheit und -qualität in einem späteren Stadium der Entwicklung und/oder der Marktzulassung vermeiden, die möglicherweise zu teuren Rückrufaktionen führen. Ein wichtiges Beispiel hierfür sind Nitrosamin-Verunreinigungen wie N-Nitrosodimethylamin (NDMA), die von der US-amerikanischen FDA (2018) und anderen Regulierungsbehörden als besorgniserregend eingestuft wurden.

Sowohl in Europa als auch in den Vereinigten Staaten von Amerika (USA) haben die Regulierungsbehörden Leitlinien zu den Grenzwerten für genotoxische Verunreinigungen in Arzneimitteln herausgegeben. Darin wird die Kontrolle potenziell genotoxischer Verunreinigungen in Arzneimitteln in einer Größenordnung von Teilen pro Million gefordert - je nach Art und spezifischer Toxizität. Die Bestimmung genotoxischer Verunreinigungen im Spurenbereich (in der Regel weniger als 0,01-0,03 %) erfordert hochempfindliche und spezifische Analyseverfahren, die für die betreffenden Probenmatrizes geeignet sind und idealerweise eine maximale tägliche Exposition von 1,5 ug/Tag und für einige spezifische Verbindungen der bedenklichen Kohorte sogar darunter ermöglichen. Je nach der maximal zulässigen Tagesdosis einer schädlichen Verbindung bestimmt die maximale Tagesdosis des Arzneimittels die Konzentration der Verunreinigung, die überwacht oder kontrolliert werden muss. Für hohe Tagesdosen könnte ein sehr niedriger LOQ erforderlich sein.

Unterstützung der analytischen Kontrollstrategie
Es sollte eine geeignete Kontrollstrategie entwickelt werden, die das Prozessverständnis und/oder analytische Tests nutzt, um sicherzustellen, dass die mutagene Verunreinigung auf oder unter dem akzeptablen Krebsrisikoniveau liegt. Eine Schlüsselkomponente Ihrer Kontrollstrategie ist eine angemessene analytische Prüfung. Unsere GCP/GLP/GMP-konformen Labors bieten analytische Dienstleistungen zum Nachweis und zur Bewertung potenzieller mutagener und genotoxischer Verunreinigungen in Ihren Rohstoffen, Ausgangsmaterialien, Zwischenprodukten, Wirkstoffen oder Arzneimittelsubstanzen und unterstützen Ihre Produktentwicklung von einem frühen Stadium bis zur Marktfreigabe.

Mit Wissenschaftlern, die in der Methodenentwicklung und Validierung geeigneter Analyseverfahren versiert sind, können wir die Herausforderungen niedriger Nachweisgrenzen und schwieriger Matrizes meistern. Mit einer Reihe von Technologien können wir einen orthogonalen Ansatz anwenden, um eine robuste, spezifische und empfindliche Analyse zu gewährleisten. Zu unseren umfassenden Charakterisierungstechniken gehören:

• Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) mit UV/Vis-Detektoren
• Gaschromatographie (GC) und GC-MS
• Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie (LC-MS)
• Optische Emissionsspektroskopie mit induktiv gekoppeltem Plasma
• (ICP-OES) und induktiv gekoppelte Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS)
• Kernmagnetische Resonanzspektroskopie (NMR)

Im Rahmen unserer umfassenden Stabilitätsstudien untersuchen wir Abbauprodukte unter Stressbedingungen, um die Abbaupfade zu ermitteln. Bei einem potenziellen Abbauprodukt, das als mutagen charakterisiert wurde, ist es wichtig, den Abbaupfad zu verstehen, und eine gut konzipierte beschleunigte Stabilitätsstudie (z. B. 40 °C/75 % relative Luftfeuchtigkeit, 6 Monate) in der vorgeschlagenen Verpackung mit geeigneten Analyseverfahren wird empfohlen, um die Relevanz des potenziellen Abbauprodukts zu bestimmen. Darüber hinaus bieten wir hochempfindliche und spezifische Methodenentwicklung und -validierung an, die erforderlich sind, um die Problematik genotoxischer Verunreinigungen, einschließlich des Screenings und der Quantifizierung von Nitrosaminen, anzugehen.

Toxikologische Risikobewertung
Mit langjähriger Erfahrung in der toxikologischen Risikobewertung führen unsere Berater Risikobewertungen durch, um die Probleme im Zusammenhang mit der Exposition gegenüber genotoxischen Verunreinigungen und anderen bedenklichen Stoffen, einschließlich Lösungsmittelrückständen, Prozessverunreinigungen, extrahierbaren und auslaugbaren Stoffen, elementaren Verunreinigungen (ICH Q3D) und anderen Stoffen, die in ein pharmazeutisches Produkt gelangen können, zu lösen.

Umfassende Qualitätssicherung
Die Prüfung auf genotoxische Verunreinigungen ist ein Aspekt unserer globalen GMP- und CMC-Labordienstleistungen, die auch die Analyse pharmazeutischer Verunreinigungen, Stabilitätsprüfungen, Qualitätskontrollen (QC) und Chargenfreigabetests umfassen. Wir bringen Qualität und Sicherheit ins Leben und bieten Ihnen eine umfassende Qualitätssicherung, die Ihnen hilft, Qualitäts-, Sicherheits- und gesetzliche Standards zu erfüllen und zu übertreffen.