使用 MSn 數據對藥物中的不純物進行結構推估
不純物與異物
使用 MSn 數據對藥物中的不純物進行結構推估
■ 阿托品 (Atropine) 中微量不純物分析
FDA 準則草案「藥物物質和產品中的基因毒性與致癌不純物：建議方法」針對藥物成分中的不純物，規定須進行基因毒性及致癌性驗證，這部分並未包含於 ICH 準則。對於新藥、試驗藥物及學名藥中可能有基因毒性或毒性未知的不純物，若假設某人用藥超過 12 個月，則不純物的每日最高攝入量不得超過 1.5 µg。
驗證不純物的基因毒性和致癌性，以及提升製程以符合每日攝入量上限 1.5 µg 的規定，都需要進行不純物的結構分析。依據這項限值，每日劑量 200 mg 的藥物所需要的不純物結構分析，其濃度比 ICH 準則規定低約 150 倍。
有機不純物的結構分析可採用 NMR 方法，不過由於需要分析混合物，加上靈敏度的要求，LCMS-IT-TOF 質譜儀能夠藉由提供精確質量計算及 MSn，更有效完成超微量不純物的結構分析。
以下說明阿托品 (atropine) 中微量不純物的分析。
以市售阿托品 (atropine) 加入 0.001% 對硝苯酚 (p-nitrophenol)，進行微量不純物分析，結果如下。
圖 1 為 LC 層析圖的放大檢視圖，箭頭表示加入之對硝苯酚的峰。
圖 2 為對硝苯酚峰的 LCMS-IT-TOF 分析結果。
圖 3 及圖 4 分別為MS 與 MS/MS 數值使用分子式預測軟體得到的結果。
LCMS-IT-TOF Liquid Chromatograph Mass Spectrometer
• A high-resolution mass spectrometer for structural analysis, it uses unique rapid positive/negative ion switching to dramatically increase the information acquired from a single sample injection and significantly accelerates decision-making for formula and structure predictions.
• The Dual-Stage Reflectron (DSR), Ballistic Ion Extraction (BIE), and precise temperature control of the flight tube allow the acquisition of high-accuracy MSn data over a long period of time. This mass stability permits accurate impurity formula and structure predictions.
• A neutral loss survey performs MS3 measurements using the desorption of specific neutral molecules obtained in the product ion spectrum as the trigger and MS2 measurements using a specific isotope pattern as the trigger. These automated MSn functions, based on the structural similarity of the compounds, only evaluate the ions structurally related to API.
The workflow for the process from impurities detection to formula/structure prediction is significantly accelerated by two pieces of software: MetID Solution, which uses the similarity of the MSn spectra to automatically extract peaks with structural relativeness to API; and Formula Predictor, which not only uses mass accuracy for structure estimation but combines isotope pattern scoring, chemistry rules, and MSn filtering.