Farmasötik preparatlarda plastik katkı maddelerinin LC-MS/MS ile tayini için yöntem geliştirme ve validasyon: Extractables ve leachables çalışmalarına uygulama
Method development and validation for determination of plastic additives in pharmaceutical preparations by LC-MS/MS: Application to extractables and leachables studies
Yazar: İBRAHİM HAKKI DEMİRCİOĞLU
Danışman: PROF. DR. ALPTUĞ ATİLA
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Amaç: İlaç endüstrisinde bir ilacın üretim aşamasından başlayıp, raf ömrünün sonuna kadar izlenmesi gereken süreçte ilaca kontamine olabilecek plastik katkı maddelerinin analizi için LC-MS/MS metodu geliştirip, geliştirilen yöntemi valide etmektir. Valide edilmiş olan LC-MS/MS metodu ile Extractables ve Leachables çalışmalarında plastik katkı maddelerinin analizini yapmaktır.
Yöntem: İlaç endüstrisinde kullanılan ambalaj malzemelerinde sıkça karşılaşılan ve European Pharmacopoeia' da belirtilen 27 adet plastik katkı maddesi bulunmaktadır. Bu tez kapsamında 27 adet plastik katkı maddesinden 15 adeti LC-MS/MS sisteminde çalışılmıştır. Bu çalışmada iç standart olarak Difenil ftalat kullanılmıştır. LC-MS/MS sisteminde iyonlaştırma kaynağı olarak Elektrosprey iyonizasyon yapılmıştır. Kromatografik ayırımda sabit faz olarak ters faz C18 kolon, hareketli faz olarak 5 mmol Amonyum asetat içeren su ve metanol karışımı ile gradient ayırım gerçekleştirilmiştir. Gerçek numunelerde Extractables ve Leachables çalışmaları için çeşitli ekstraksiyon teknikleri kullanılarak LC-MS/MS sisteminde analizleri yapılmıştır.
Bulgular: İç standart yardımıyla 15 adet plastik katkı maddesinin analizi için LC-MS/MS metodu geliştirilip, alınarak ICH (Validation of Analytical Procedures: Q2(R1)'e göre validasyonu yapılmıştır. Optimize edilen kromatografik ve spektroskopik şartlarda her bir plastik katkı maddesi ve iç standart için moleküler iyon ve parçalanma iyon pikleri belirlenmiştir. 15 adet plastik katkı maddeleri için doğrusal olduğu aralıklar belirlenerek kalibrasyon eğrileri çizilmiştir. Kalibrasyon eğrisinin en alt noktası bütün plastik katkı maddelerinde en düşük miktar tayin alt limiti (LLOQ) 50 ng/ml (PA 20 için 150 ng/ml) olarak belirlenmiştir. Çalışılan her bir plastik katkı maddesi için gün içi ve günler arası kesinlik, doğruluk, tekrarlanabilirlik, sistem uygunluk ve stabilite analizleri yapılarak geliştirilen LC-MS/MS metodunun uygulanabilir olduğu gösterilmiştir. Kesinlik yüzde bağıl standart sapmayla (%BSS) ve doğruluk yüzde bağıl hatayla (%BH) verilmiştir. Sırasıyla; kesinlik %6,91'den, doğruluk %9,89'dan küçük olarak bulunmuştur.
Sonuç: Plastik ambalaj malzemesinden farmasötik preparata geçebilecek olan 15 adet plastik katkı maddesini belirlemek için hızlı, hassas, tekrarlanabilir ve güvenilir olan yeni bir LC-MS/MS metodu geliştirilmiştir. Geliştirilen metod alınarak ICH (Validation of Analytical Procedures: Q2(R1)'e göre valide edildi. Bu yeni metod ile ilaç endüstrisinde son yıllarda büyük önem kazanan Extractables ve Leachables çalışmaları için ihtiyaç duyulan plastik katkı maddelerinin analizi yapılabilecektir.

Anahtar Kelimeler: Extractables, Leachables, Plastik Katkı Maddesi, LC-MS/MS, Farmasötik Preparat, Metod Validasyon

Abstract:
Purpose: Our aim is to develop the LC-MS/MS method for the analysis of plastic additives that may contaminate the drug in the pharmaceutical industry, starting from the production phase of a drug until the end of its shelf life, and to validate the developed method. To analyze plastic additives in Extractables and Leachables studies with the validated LC-MS/MS method.
Method: There are 27 plastic additives frequently encountered in packaging materials used in the pharmaceutical industry and specified in the European Pharmacopoeia. Within the scope of this thesis, 15 of the 27 plastic additives were studied in LC-MS/MS system. Diphenyl phthalate was used as internal standard in this study. Electrospray ionization was used as ionization source in LC-MS/MS system. In chromatographic separation, reverse phase C18 column was used as stationary phase and gradient separation was performed with a mixture of water and methanol containing 5 mmol Ammonium acetate as mobile phase. Real samples were analyzed in LC-MS/MS system using various extraction techniques for Extractables and Leachables studies.
Findings: LC-MS/MS method was developed for the analysis of 15 plastic additives using an internal standard and validated according to ICH (Validation of Analytical Procedures: Q2(R1). Molecular ion and fragmentation ion peaks were determined for each plastic additive and internal standard under optimized chromatographic and spectroscopic conditions. For 15 plastic additives, calibration curves were drawn by determining the ranges in which they are linear. The lowest point of the calibration curve was determined as the lower limit of quantification (LLOQ) 50 ng/ml (150 ng/ml for PA 20) for all plastic additives. Intra-day and inter-day precision, accuracy, repeatability, system availability and stability analyses were performed for each plastic additive studied and the developed LC-MS/MS method was shown to be applicable. Precision is given in percent relative standard deviation (%RSD) and accuracy in percent relative error (%RE). The precision and accuracy were found to be less than 6.91% and 9.89%, respectively.
Results: A new rapid, sensitive, reproducible and reliable LC-MS/MS method was developed to identify 15 plastic additives that can migrate from plastic packaging material to pharmaceutical preparation. The method was validated according to ICH (Validation of Analytical Procedures: Q2(R1). With this new method, it will be possible to analyze the plastic additives needed for Ekstractables and Leachables studies, which have gained great importance in the pharmaceutical industry in recent years.

Keywords: Extractables, Leachables, Plastic Additive, LC-MS/MS, Pharmaceutical Preparation, Method Validation