»Unerwartete« Verunreinigungen zuverlässiger aufspüren

Die internationalen Arzneibücher versuchen, die Qualität eines Arzneistoffes mittels standardisierter Methoden zu evaluieren und damit letztlich auch zu sichern. Zu den wichtigsten Methoden zählen die Identifizierung von Restlösemittel, die Suche nach Schwermetallen und vor allem die Identifizierung und Quantifizierung von verwandten Substanzen. Bei Letzterer kommt zumeist eine Hochleistungsflüssigkeitschromatografie (HPLC) mit UV/Vis-Detektion zum Einsatz.

Die Analytik basiert dabei auf der Kenntnis des Herstellungswegs. Wird dieser von einem pharmazeutischen Hersteller verlassen, muss überprüft werden, ob die beschriebene Analytik die Qualität des Wirkstoffs noch ausreichend sichern kann. Aber reicht das wirklich aus?

Unter der Rubrik »verwandte Substanzen« gruppiert man zumeist Syntheseausgangsprodukte, Nebenprodukte und Zersetzungsprodukte ein. Eher selten im Blick hat man die Reinheit der Edukte sowie der Lösungsmittel und Reagenzien, geschweige denn die Reaktionsprodukte aus den genannten Substanzen, obgleich man mithilfe einer Synthesematrix mögliche weiteren Verunreinigungen identifizieren kann. Nach diesen könnte man dann gerichtet (targeted) mittels HPLC mit massenspektrometrischer Detektion suchen.

Alternativ kann man aber auch ungerichtet mittels HPLC/MS-Methoden nach unerwarteten Verunreinigungen suchen. Dazu benötigt man einen empfindlichen Massendetektor wie ein qTOF-Detektor, der die Massen auf vier Nachkommastellen bestimmen kann, sowie eine entsprechende Mess- und Auswertesoftware. Derart ausgerüstet, kann man die Summenformel einer Verunreinigung und deren Strukturformel aufklären.

Mit dieser Technik haben wir an der Universität Würzburg kürzlich unter anderem sechs Proben von Losartan-Kalium unterschiedlicher Herkunft untersucht (»Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis«, DOI: 10.1016/j.jpba.2023.115955). Durch systematische Variation der chromatografischen Bedingungen konnten wir einige der im Arzneibuch beschriebenen Verunreinigungen auffinden sowie auch Losartan-Azid, über das kürzlich berichtet wurde, und ein Losartan-Cyanoalkohol-Isomer (Abbildung).

Erstaunt waren wir allerdings über die Entdeckung von N-Methylpyrrolidon (NMP) in einem asiatischen Produkt, insbesondere über die Menge von knapp 33.000 ppm. Der Wert liegt mehr als 60-fach über dem Limit von 530 ppm, das sowohl die ICH-Guideline Q3C (R9) als auch das US-amerikanische Arzneibuch (USP) und das Europäische Arzneibuch (PhEur) vorschreiben. NMP war offensichtlich als Lösemittel in der Synthese verwendet und nicht ausreichend abgereichert worden.