Примеси нитрозаминов в действующих веществах и лекарственных препаратах

Примеси нитрозаминов в действующих веществах и лекарственных препаратах

РЕЗЮМЕ

Известно, что примеси нитрозаминов являются мутагенными и канцерогенными, и даже незначительная экспозиция данных примесей может привести к раку. Настоящие примеси могут образовываться и вноситься в действующее вещество или лекарственный препарат через реагент, катализатор, растворитель или сырьё, используемые в процессе производства. Некоторые регуляторные органы опубликовали обзор о контроле этих примесей с предельно допустимым её содержанием. Примесей нитрозаминов можно избежать, приняв соответствующие меры предосторожности при производстве действующего вещества и лекарственных препаратов. Для качественного и количественного определения данных примесей должны использоваться валидированные методы анализа, для чего требуется высокочувствительный прибор, который может обнаружить примеси до остаточного уровня при заданном временном значении. Для их определения в основном используется жидкостная или газовая хроматография, равно как и масс-спектрометрия.

Ключевые слова: классификация, действующие вещества, лекарственный препарат, примеси, нитрозамин, руководства.

ВВЕДЕНИЕ

Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств (FDA) и Европейское агентство по лекарственным средствам (EMA) в июле 2018 года объявили о том, что канцерогенные примеси N-нитрозодиметиламина (НДМА) и N-нитрозодиэтиламина (НДЭА), как сообщается, присутствуют в дженериковых действующих веществах и лекарственных препаратах, особенно в блокаторах рецепторов ангиотензина II (БРА) или сартанах, которые используются для лечения пациентов с артериальной гипертензией (высоким артериальным давлением) и сердечной недостаточностью (рис. 1). Данное заявление ведёт к добровольному отзыву фармацевтическими дистрибьюторами сотен серий дженериков по всему миру [1-3]. Кроме того, исследование FDA и EMA в 2019 году привело к обнаружению примесей нитрозаминов в пиоглитазоне, используемом при лечении диабета, и ранитидине – блокаторе Н2-гистаминовых рецепторов, применяемого для лечения повышенной кислотности желудка. В настоящее время низкий уровень примеси НДМА, обнаруженный в метформине, также привел этот препарат к исследованиям FDA и EMA.

В ICH M7 (R1) примеси нитрозаминов категоризированы как примеси I класса, которые, как известно, являются мутагенными и канцерогенными (данные исследований на грызунах). Примеси нитрозаминов воздействуют на генетический материал посредством мутаций через хромосомные разрывы и перестройки, ковалентное связывание или вставку в ДНК во время репликации.

Рисунок 1. Структуры препаратов из группы сартанов.

ИСТОЧНИКИ ПРИМЕСЕЙ НИТРОЗАМИНОВ

Примеси нитрозаминов могут образовываться в действующем веществе или лекарственном препарате посредством деградации, перекрёстной контаминации или прямого введения.

Изменения в генетическом материале, вызванные воздействием очень низких уровней примесей нитрозаминов, могут привести к раку [4-6]. Таким образом, важно выявлять примеси нитрозаминов в лекарственных средствах на очень низких уровнях с целью обеспечения безопасности населения.

При производстве действующих веществ задействованы сырьё, промежуточные и химические вещества, растворители и реагенты [7-9]. На различных этапах, при образовании или наличии примеси, она может быть перенесена в лекарственный препарат, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2. Источники примесей нитрозаминов.

Рисунок 3. Образование примесей нитрозаминов.

Эксперты предполагают, что примесь НДМА в валсартане могла быть получена из нитрита натрия, который используется для удаления оставшегося реагента азида натрия. В кислых условиях нитрит-ионы образуют азотистую кислоту, которая затем может вступать в реакцию со следовым количеством диметиламина, продуктом разложения растворителя диметилформамида (ДМФА). На рисунке 3 показано образование примесей при синтезе лекарственных средств. Некоторые из образующихся вторичных аминов и соответствующие примеси нитрозаминов приведены ниже в таблице 1.

Таблица 1. Амины и соответствующие примеси нитрозаминов.

ПОДХОД РЕГУЛЯТОРНЫХ ОРГАНОВ

Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств (FDA)

В июне 2018 года FDA было проинформировано одним из производителей валсартана о наличии примеси, идентифицированной как N-нитрозодиметиламин (НДМА). Дальнейшее расследование FDA показало, что другие примеси нитрозаминов, например, N-нитрозодиэтиламин (НДЭА), также присутствовали на недопустимых уровнях в действующих веществах нескольких производителей валсартана и других препаратов класса БРА. Поскольку в спецификации на нитрозамины не было указано допустимого предела, в качестве первоначальной меры FDA опубликовало временные допустимые пределы для примесей нитрозаминов в препаратах БРА. Действующие вещества и лекарственные препараты, превышающие эти допустимые пределы, рекомендовалось отозвать с рынка. FDA рекомендовало производителям лекарственных средств проверить образцы каждой серии лекарственного препарата или партии действующего вещества, используемых для производства лекарственного средства на американском рынке, чтобы определить, содержат ли они обнаруживаемое количество примесей нитрозаминов. FDA также опубликовало валидированные методы обнаружения и количественного определения примесей НДМА и НДЭА во всех действующих веществах БРА и некоторых лекарственных препаратах [10].

Европейское агентство по лекарственным средствам (EMA)

EMA впервые инициировало расследование примесей нитрозаминов в июле 2018 года и обнаружило, что лекарственные препараты, содержащие сартан, загрязнены примесями нитрозаминов, что приводит к отзыву нескольких лекарственных препаратов и их пересмотру Европейским союзом (ЕС), поэтому EMA утвердило новые жесткие требования к производству данных лекарственных средств.

Ранее, в январе 2019 года, EMA рекомендовало компаниям, производящим сартаны, пересмотреть свою технологию производства во избежание образования примесей нитрозаминов. Компаниям был предоставлен переходный период для внесения необходимых изменений, в течение которого применялись временные строгие пределы содержания этих примесей. По истечении данного периода компании должны были продемонстрировать, что их продукция имеет безопасный уровень примесей, прежде чем её можно будет использовать в ЕС. ЕМА отметило, что в подавляющем большинстве примеси либо не были обнаружены, либо присутствовали в очень низких концентрациях. Комитет по лекарственным препаратам для медицинского применения (CHMP) предоставит владельцам регистрационного удостоверения руководство по предотвращению наличия примесей нитрозаминов [11].

Другие регуляторные органы

Австралийская администрация лекарственных средств (TGA) в официальном уведомлении сообщила, что она ввела требования к спонсорам сартанов, а именно препаратов для снижения артериального давления, для принятия мер, позволяющих избежать присутствия примесей нитрозаминов в лекарственных средствах и проведения строгих испытаний лекарственных средств для выявления наличия каких-либо примесей нитрозаминов. TGA предусматривает двухлетний переходный период (2019-2021 годы), позволяющий спонсорам пересмотреть и при необходимости внести изменения в свои производственные процессы и внедрить надлежащие методы испытаний. В течение переходного периода спонсоры должны информировать TGA при обнаружении нитрозаминов в своих лекарственных препаратах. Изменения в производственных процессах и/или мерах контроля, при необходимости, должны быть представлены как «категория 3» в соответствии с разделом 9D (3) Закона о лекарственных средствах 1989 года. Лаборатории TGA приняли общедоступный метод испытаний US-FDA. Министерство здравоохранения Канады продолжает возлагать на производителей ответственность за безопасность и эффективность лекарственных средств, продаваемых на канадском рынке, и предприняло ряд мер по снижению риска для канадцев. Министерство здравоохранения Канады продолжает тесно сотрудничать с международными регуляторными партнерами, включая FDA и EMA, в целях обмена информацией и координации усилий по проведению инспекций, оценке рисков и связям с общественностью. Министерство здравоохранения Канады предоставило метод, который был разработан для обнаружения и количественного определения примесей нитрозаминов НДМА и НДЭА в блокаторах рецепторов ангиотензина II (БРА) [12-13].

ПРЕДЕЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ И ДОПУСТИМАЯ ДОЗА

В соответствии с руководствами ICH примеси нитрозаминов классифицируются как примеси I класса в силу своей канцерогенности и мутагенности. Для расчета их предельных значений используется средняя токсическая доза TD50 (показывает токсичность в 50 % случаев). TD50 является широко известным международным стандартом для расчёта приемлемого повышенного риска для определения допустимой дозы мутагенных и канцерогенных примесей.

Значение TD50 для НДМА составляет 0,096 мг/кг в сутки для наиболее чувствительных видов крыс [5].

Экстраполяция до уровня повышенного риска возникновения рака рассчитывается путем линейной обратной экстраполяции на дозу, теоретически вызывающей риск 1:100000, путем деления TD50 на 50 000 (50 % или 0,5 x 100 000). В отношении НДМА это означает, что доза составляет 1,92 нг/кг в сутки. Для человека с массой тела 50 кг это приведет к уровню предельно допустимой дозы 96 нг/в сутки (50 х 1,92 нг). Аналогичным образом, для НДЭА доза составляет 26,5 нг/в сутки. В соответствии с руководством ICH M7 (R1), FDA рассчитало предел содержания примесей НДМА и НДЭА в различных сартанах, как показано ниже в таблице 2. С помощью данной методики можно рассчитать предел содержания примесей нитрозаминов в любом действующем веществе или лекарственном препарате. FDA и EMA недвусмысленно указали, что это лишь временные предельные значения [14-15].

Таблица 2. Предел содержания НДМА и НДЭА в сартанах.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА

Европейское агентство по лекарственным средствам (EMA) выпустило для владельцев регистрационного удостоверения типовые формы, которые можно использовать при подаче результатов испытаний продукции на контаминацию нитрозаминами. Для контроля оценки содержания нитрозаминов в лекарственных препаратах для медицинского применения производитель должен предпринять следующие шаги [16].

Шаг I. Оценка риска

Владелец регистрационного удостоверения вместе с производителем действующего вещества и лекарственного препарата должен провести оценку риска содержания нитрозаминов в соответствии с руководствами ICH Q9 и ICH M7 в течение шести месяцев (уведомление от 26 сентября 2019 г). Оценка риска должна проводиться в приоритетном порядке, то есть сначала должна оцениваться наибольшая вероятность контаминации. Регуляторные органы должны быть проинформированы о результатах оценки. В случае обнаружения возможной контаминации владелец РУ должен перейти к шагу 2, как указано ниже.

Шаг II. Подтверждающее испытание

После оценки риска следует немедленно приступить к подтверждающему испытанию. Продукция с высокой степенью риска должна как можно скорее быть испытана на наличие примесей нитрозаминов с использованием валидированных методов, имеющих должную чувствительность. Аналогичным образом, подтверждающие испытания всех соответствующих лекарственных средств должны быть завершены не позднее чем в течение трех лет после опубликования уведомления, или иным образом обоснованы. В случае обнаружения нитрозамина уполномоченные органы должны быть немедленно проинформированы, независимо от обнаруженного количества.

Шаг III. Изменения в регистрационном удостоверении

Изменения в РУ, такие как изменение технологии производства или спецификации на действующее вещество или лекарственный препарат, должны применяться своевременно. В случае угрозы здоровью населения, уполномоченные органы должны быть немедленно проинформированы об этом. Все шаги должны быть завершены в течение трех лет в приоритетном порядке.

НЕДОПУЩЕНИЕ КОНТАМИНАЦИИ НИТРОЗАМИНАМИ

Все амины наряду с нитрозирующими агентами считаются предшественниками в образовании примесей нитрозаминов в действующем веществе или лекарственных препаратах. Таким образом, следующие меры предосторожности могут помочь минимизировать данные примеси в лекарственных препаратах для медицинского применения [17].

В целом можно сделать вывод, что нитрозамины в готовых лекарственных средствах возможно эффективно контролировать посредством синтеза, который минимизирует образование этих примесей, а также соблюдения строгих требований GMP, таких как очистка оборудования и контроль процесса удаления растворителей, что также может привести к удалению и ограничению примесей нитрозаминов в действующем веществе и лекарственном препарате.

МЕТОДЫ АНАЛИЗА

Разработка методов определения примесей нитрозаминов является трудной задачей из-за очень низких уровней примесей, присутствующих в сложных матрицах. Разработанные методы также нуждаются в валидации для соответствия требованиям GMP. FDA опубликовало несколько методов для охвата НДМА и НДЭА в различных сартанах. ЕМА указало на расширение мер по включению большего количества нитрозаминов.

Другие регуляторные органы (Канады, Швейцарии и Сингапура) приняли свои собственные меры и опубликовали методы анализа. В большинстве случаев для определения нитрозаминов в действующем веществе или лекарственном препарате используются хроматографические методы – обращенно-фазовая жидкостная хроматография или газовая хроматография в сочетании с различными детекторами (масс-спектрометрическими, УФ-спектрометрическими, азотными хемилюминесцентными) [18-20].

Официальные лаборатории по контролю лекарственных средств (OMCL) разработали методы испытаний специфических нитрозаминов в сартанах на основе различных аналитических принципов. Ирландская OMCL в лаборатории «Public Analyst’s Laboratory» (PALG) в г. Голуэй, французская OMCL в национальном агентстве ANSM в Монпелье, государственная организация «Chemisches and Veterinär-Untersuchungsamt» (CVUA) в г. Карлсруэ, а также Lgl Bayern разработали методы количественного определения нитрозамина по поручению OMCL. Кроме того, FDA, Министерство здравоохранения Канады и Швейцарское агентство по лекарственным средствам «Swissmedic» опубликовали методы одновременного определения нитрозамина. Некоторые из этих методов приведены в таблице 3.

Таблица 3. Опубликованные методы определения примесей нитрозаминов.

Указанные методы испытаний служат отправной точкой для разработки и валидации методов анализа, подходящих и для других действующих веществ или лекарственных препаратов. FDA сообщает, что эти методы должны быть валидированы пользователем, если полученные данные используются для подтверждения требуемой оценки качества АФИ или ЛП, или если результаты представляются в заявке на регистрацию.

Газовая хроматография

Газовая хроматография масс-спектрометрии (ГХ-МС) является наиболее часто используемым методом определения низкомолекулярных нитрозаминов. В большинстве недавних публикаций используются методы ГХ-МС, ГХ-МС/МС, парофазная ГХ-МС из-за их высокой селективности и низкого предела обнаружения. FDA разработало и валидировало комбинированный метод парофазной ГХ-МС для одновременной оценки четырех примесей нитрозаминов (N-нитрозодиметиламин, N- нитрозодиэтиламин, N-нитрозодиизопропиламин, N-нитрозоэтилизопропиламин) в действующем веществе и лекарственных препаратах валсартана. Этот метод отвечает всем требованиям к чувствительности и повторяемости и превышает ожидаемые требования пределов регулирования. ГХ с термо-энергетическим анализатором также обеспечивает высокую селективность к нитрозаминам. Высокомолекулярные нитрозамины являются довольно неустойчивыми молекулами, и их невозможно определить методом ГХ.

Жидкостная хроматография

ЖХ предлагает более быструю альтернативу традиционным методам ГХ-МС. Использование масс-спектрометрии высокого разрешения с определением точной массы помогает достичь надлежащей селективности к обнаружению как детектируемых ГХ, так и не детектируемых ГХ соединений наряду с термически устойчивых и неустойчивых нитрозаминов. FDA отмечает, что метод ГХ-МС при испытании БРА на наличие примесей нитрозаминов не подходит для анализа ранитидина, потому что при нагревании образца образуется НДМА. Впоследствии для измерения уровней НДМА в действующем веществе и лекарственном препарате ранитидина FDA разработало метод ЖХ-МСВР на основе ICH Q2 (R1). Предел обнаружения (LOD) составляет 0,011 ppm, предел количественного определения (LOQ) – 0,033, а диапазон применения метода – 0,033-3,33 ppm. Кроме того, в научной литературе сообщалось о нескольких методах с использованием жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией (ЖХ-МС) или ЖХ-МС/МС. Однако лишь в нескольких исследованиях сообщалось о проведении анализа НДМА с использованием традиционной высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), особенно в отношении лекарственных препаратов. ВЭЖХ является наиболее популярным методом контроля качества АФИ и ЛП при стандартном анализе, и желательно, чтобы примесь НДМА одновременно обнаруживались с действующими веществами с помощью одного анализа ВЭЖХ. Таким образом, важно разработать быстрый и простой метод определения НДМА в ЛП с использованием ВЭЖХ.

РАЗРАБОТКА МЕТОДА АНАЛИЗА

Основная задача при разработке метода испытания на наличие примесей нитрозаминов состоит в том, чтобы создать метод, который может обнаружить эти примеси на следовых уровнях и значительно ниже порога токсикологической угрозы. Для их обнаружения следует использовать различные передовые и сложные методы. Разработанный метод анализа должен иметь меньшую вариабельность при проведении серии испытаний в контролируемых условиях, что позволит получать качественные и безопасные лекарственные препараты. Международные требования регуляторных органов стали более жесткими, и методы испытаний препаратов глобального производства должны быть в состоянии удовлетворить все регуляторные требования. Разработка метода анализа – это непрерывный процесс, целью которого является последовательное повышение качества продукции [21].

ВАЛИДАЦИЯ МЕТОДА АНАЛИЗА

Валидация это – документированная процедура, дающая высокую степень уверенности в том, что конкретный процесс, метод, или система будет последовательно приводить к результатам, отвечающим заранее установленным критериям приемлемости и характеристикам качества. Валидация является важным элементом после разработки любого метода анализа, поскольку она тесно связана с качеством полученных результатов. Все методы анализа, будь то качественные или количественные, должны быть валидированы. Степень валидации зависит от типа метода и его применения. Вот уже несколько лет исследования по валидации методов, руководства и процедуры сосредоточены главным образом на количественных методах анализа. Валидация является обязательным этапом в профиле распределения примеси, когда разработанный метод анализа, используемый для определения генотоксических примесей в действующих веществах, валидируется с целью установления пригодности метода для его целевого назначения. В соответствии с Согласованным трёхсторонним руководством ICH [22-23] при валидации оценивается специфичность, линейность, прецизионность, точность, устойчивость метода к изменению внешних параметров, робастность и параметры форсированной деградации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Высоко мутагенные и канцерогенные примеси нитрозаминов необходимо ограничить до допустимого предела в действующих веществах и лекарственных препаратах. Потенциальные источники примесей нитрозаминов, такие как перекрестная контаминация, сырье, реагенты, катализатор, растворители, используемые в производстве, должны быть идентифицированы для контроля их содержания в действующих веществах. Регуляторные органы (FDA, EMA, Австралийская администрация лекарственных средств, Министерство здравоохранения Канады) опубликовали несколько официальных уведомлений, которые помогут производителю контролировать и ограничивать эти примеси до предельно допустимых доз. Регуляторные органы также выпустили типовые формы для владельцев РУ для оценки примесей нитрозаминов в лекарственных препаратах для медицинского применения. Образование примесей нитрозаминов можно избежать, выбрав надлежащий реагент, катализатор и растворитель при производстве действующих веществ. Для определения и количественного анализа примесей нитрозаминов используется метод ГХ или ЖХ с масс-спектроскопией. Эти методы должны быть надлежащим образом разработаны и валидированы в соответствии с руководствами ICH для определения примесей до очень низких уровней.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ