Viele Nitrosamine sind hochpotente Karzinogene, die in pharmazeutischen Produkten als Verunreinigungen vorkommen können. Um die damit verbundenen Risiken zu beherrschen, verlangen sowohl die Europäische Arzneimittel-Agentur (EMA) als auch die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) von Pharmaunternehmen die Umsetzung strenger Nitrosamin-Minderungsstrategien.1
Dieser Artikel fasst die Empfehlungen der EMA und FDA zur Analyse von Nitrosamin-Verunreinigungen zusammen, einschließlich der Schritte zur Bestimmung, ob eine Prüfung erforderlich ist, der Festlegung akzeptabler Aufnahmemengen sowie geeigneter Analysemethoden, um sicherzustellen, dass diese Werte nicht überschritten werden. Sollten Sie eine Prüfung für die Produkte Ihres Unternehmens benötigen, zögern Sie nicht, unsere Experten für ein Angebot zu kontaktieren.
Wann ist eine Nitrosamin-Verunreinigungsanalyse erforderlich?
Sowohl die EMA als auch die FDA verlangen von pharmazeutischen Herstellern die Einführung ähnlicher Nitrosamin-Kontrollstrategien, die aus den folgenden Schritten bestehen:
Bewertung des Risikos von Nitrosamin-Verunreinigungen.
Durchführung von Bestätigungstests, wenn ein Risiko identifiziert wurde.
Umsetzung von Minderungsmaßnahmen, wenn das Vorhandensein von Nitrosaminen bestätigt wird.
Im Rahmen der ersten Risikobewertung sollten Unternehmen die Zusammensetzung ihrer Produkte und die Produktionsprozesse eingehend prüfen. Da bereits Spurenkonzentrationen von Nitrosamin-Verunreinigungen gesundheitliche Risiken darstellen können, ist selbst eine geringe Wahrscheinlichkeit der Nitrosaminbildung Anlass genug, um mit dem Testschritt fortzufahren.2
Beispiele für Entstehungswege von Nitrosamin-Verunreinigungen
Nitrosamine entstehen in der Regel durch eine Nitrosierungsreaktion zwischen bestimmten Aminen und Nitrosierungsmitteln unter sauren Bedingungen. Diese Nitrosamin-Vorläuferverbindungen können in aktiven pharmazeutischen Wirkstoffen (APIs) oder anderen Substanzen, die im Arzneimittelherstellungsprozess verwendet werden, sowohl absichtlich als auch als unbeabsichtigte Verunreinigungen oder Abbauprodukte vorhanden sein. Zu den Praktiken, die das Risiko der Bildung von Nitrosamin-Verunreinigungen erhöhen, gehören die Verwendung von Natriumnitrit in Gegenwart von sekundären oder tertiären Aminen, die Verwendung von rückgewonnenen Lösungsmitteln, Katalysatoren oder Reagenzien sowie die unvollständige Umsetzung der GMP-Grundsätze in der gesamten Produktionskette.3
Die meisten Arzneimittel, die chemisch synthetisierte APIs enthalten, werden so hergestellt, dass zumindest einige Nitrosamin-Vorläuferverbindungen in bestimmten Phasen des mehrstufigen Produktionsprozesses wahrscheinlich vorhanden sind. Auch biologische Arzneimittel sind gefährdet, wenn sie chemisch synthetisierte Fragmente enthalten, unter Verwendung von Nitrosierungsreagenzien hergestellt werden oder in bestimmten Hochrisiko-Verpackungsmaterialien verpackt sind, wie z. B. Blisterpackungen mit Nitrozellulose.4
Welche Verbindungen sollten bei der Bestätigungsprüfung gezielt untersucht werden?
Die Zusammensetzung des Wirkstoffs und des fertigen Arzneimittels bestimmt, welche Arten von Nitrosamin-Verunreinigungen während des Herstellungsprozesses entstehen können:5
Nitrosamin-Wirkstoff-bezogene Verunreinigungen (NDSRIs) sind strukturell ähnlich zu den APIs in bestimmten Arzneimitteln und in der Regel einzigartig für diese Produkte. Beispiele hierfür sind N-Nitroso-Ramipril in Ramipril, N-Nitroso-Fluoxetin in Fluoxetin und N-Nitroso-Duloxetin in Duloxetin-Arzneimitteln.
Niedermolekulare Nitrosamine sind strukturell keiner spezifischen API ähnlich und können in verschiedenen Arzneimitteln entstehen. Mehrere der häufigsten niedermolekularen Nitrosamine, wie NDMA, NDEA, NDIPA und NEIPA, können häufig gleichzeitig analysiert werden.
Bestimmung akzeptabler Aufnahmemengen für die Konformitätsprüfung
Die akzeptablen Aufnahmemengen (AI) für Nitrosaminverbindungen werden auf Grundlage ihrer mutagenen und karzinogenen Potenz bestimmt. Um das Risiko gesundheitsschädlicher Auswirkungen zu minimieren, werden die Grenzwerte sehr konservativ auf einem Niveau festgelegt, bei dem das erhöhte Krebsrisiko bei täglicher Exposition über 70 Jahre voraussichtlich 1 von 100.000 Personen nicht übersteigt.6
Einige niedermolekulare Nitrosamine, wie NDMA und NDEA, wurden umfassend untersucht, und ihr mutagenes sowie karzinogenes Potenzial ist gut belegt. Für diese Verbindungen basiert der zulässige Aufnahmegrenzwert auf Daten aus substanzspezifischen toxikologischen Studien. Wenn keine substanzspezifischen Daten verfügbar sind, empfehlen die EMA und die FDA die Anwendung eines Ansatzes zur Kategorisierung der vorhergesagten karzinogenen Potenz, um den AI-Grenzwert zu bestimmen. Dies ist bei den meisten NDSRIs und weniger untersuchten niedermolekularen Nitrosaminen der Fall.
Die von der FDA und der EMA festgelegten AI-Grenzwerte für ausgewählte Nitrosamin-Verunreinigungen sind in Tabelle 1 aufgeführt. Diese Grenzwerte gelten, wenn das Arzneimittel ein einzelnes Nitrosamin enthält.7
Tabelle 1: AI-Grenzwerte für bestimmte Nitrosamin-Verunreinigungen in pharmazeutischen Produkten
Nitrosamin | CAS-Nummer | Max. Aufnahme (ng/Tag) – EU | Max. Aufnahme (ng/Tag) – USA |
N-Nitrosodimethylamin (NDMA) | 62-75-9 | 96 | 96 |
N-Nitrosodiethylamin (NDEA) | 55-18-5 | 26,5 | 26,5 |
N-Nitroso-ethyl-isopropylamin (EIPNA/NEIPA) | 16339-04-1 | 400 | 400 |
N-Nitrosodiisopropylamin (DIPNA/NDIPA) | 601-77-4 | 1.500 | 1.500 |
N-Nitroso-N-methyl-4-aminobuttersäure (NMBA) | 61445-55-4 | 1.500 | 1.500 |
N-Methyl-N'-Nitrosopiperazin (MeNP/MNP) | 16339-07-4 | 400 | 400 |
N-Nitrosodibutylamin (NDBA) | 924-16-3 | 26,5 | – |
N-Nitroso-Atomoxetin | NA | 100 | 100 |
N-Nitroso-Piperazin (NPZ) | 5632-47-3 | 400 | 1.300 |
N-Nitroso-Desmethyl-Diltiazem | NA | – | 100 |
N-Nitroso-Duloxetin | NA | 100 | 100 |
N-Nitroso-Fluoxetin | 150494-06-7 | 100 | 100 |
N-Nitroso-Methylphenidat | 55557-03-4 | 1.300 | 1.300 |
N-Nitroso-Vonoprazan | NA | – | 96 |
Um den AI-Grenzwert in eine Konzentration in Teilen pro Million (ppm) umzurechnen, wird er durch die maximale Tagesdosis des Arzneimittels dividiert.
Anforderungen an Prüfmethoden für Nitrosamin-Verunreinigungen
Nitrosamin-Verunreinigungen werden in der Regel nicht bei routinemäßigen Qualitätskontrolltests identifiziert, die zur Bestätigung der Identität eines API oder zur Überprüfung auf bekannte Verunreinigungen durchgeführt werden. Daher sind spezifisch ausgerichtete Methoden erforderlich. Aufgrund der niedrigen Grenzwerte für eine akzeptable Exposition müssen diese Methoden hochempfindlich sein.
Die FDA führt empfohlene GC-MS- und LC-HRMS-basierte Analysemethoden für spezifische Arzneimittel auf, die bekanntermaßen besonders anfällig für Nitrosamin-Verunreinigungen sind. Dazu gehören Methoden zur Untersuchung von Angiotensin-II-Rezeptorblockern (ARB-Arzneimittel oder „Sartane") auf gängige niedermolekulare Nitrosamine sowie Methoden zur Quantifizierung von NDSRIs in ausgewählten Arzneimitteln, bei denen deren Bildung bekannt ist. In Europa führt das Europäische Direktorat für die Qualität von Arzneimitteln und Gesundheitspflege (EDQM) eine ähnliche Liste, in der Methoden aufgeführt sind, die in offiziellen Arzneimittelkontrolllaboratorien mehrerer Länder entwickelt wurden.8
Ähnliche Hochleistungschromatographieverfahren können auf andere pharmazeutische Produkte und Nitrosamine angewendet werden, jedoch muss die Methode für jede Zielverbindung und Probenmatrix spezifisch validiert werden. Dies macht die Analyse von Nitrosaminverunreinigungen zu einem hochspezialisierten Bereich, in dem das analysierende Labor über ein erhebliches Maß an Fachkompetenz verfügen muss.
Measurlabs bietet Nitrosamin-Verunreinigungstests für pharmazeutische Rohstoffe, Zwischenprodukte und Fertigprodukte an, um die Einhaltung der Anforderungen von EMA und FDA zu unterstützen. Das Leistungsangebot umfasst GMP-konforme Routineanalysen, die für Chargenfreigabetests geeignet sind, sowie die erforderliche Methodenentwicklung und -validierung. Kostengünstigere Nicht-GMP-Analysen sind ebenfalls als schnelle Screening-Option verfügbar. Über das nachstehende Formular können Sie ein Angebot oder weitere Informationen zu unserem Leistungsangebot anfordern.
Quellenverzeichnis:
1 Siehe die Guidance for Industry: Control of Nitrosamine Impurities in Human Drugs der FDA (Sept. 2024) sowie die Questions and answers for marketing authorisation holders/applicants on the CHMP Opinion for the Article 5(3) of Regulation (EC) No 726/2004 referral on nitrosamine impurities in human medicinal products der EMA (Juli 2024) für die aktuellen Empfehlungen der Behörden zu diesem Thema.
2 Auf Seite 14 des FDA-Leitfadendokuments fordert die Behörde die Hersteller auf, „Bestätigungstests durchzuführen, wenn jedwedes Risiko für das Vorliegen von Nitrosamin-Verunreinigungen besteht.“ (Hervorhebung hinzugefügt)
3 Siehe Abschnitt III. des FDA-Leitfadens für eine ausführliche Erörterung der Nitrosaminbildung sowie Abschnitt 4 des EMA-Frage-und-Antwort-Dokuments für eine Liste der Risikofaktoren.
4 Risikofaktoren für biologische Arzneimittel, die Nitrosamine enthalten, sind auf Seite 6 des EMA-Frage-und-Antwort-Dokuments aufgeführt.
5 Siehe Seite 4 des FDA-Leitfadens für die Definition von Nitrosaminen und Seite 2 für die Kategorisierung in niedermolekulare Nitrosamine und NDSRIs.
6 Dieser Ansatz ist in ICH Harmonised Guideline M7(R2) zu mutagenen Verunreinigungen in Arzneimitteln beschrieben und wird sowohl von der EMA als auch von der FDA unterstützt.
7 Die FDA-Grenzwerte stammen aus der Auflistung der Behörde zu Nitrosamin-Verunreinigung – Akzeptable Aufnahmegrenzen, und die EMA-Grenzwerte sind in Anhang 1 des Q&A-Dokuments von 2024 zu Nitrosamin-Verunreinigungen aufgeführt. Werden mehrere Nitrosamine nachgewiesen, darf das gesamte zusätzliche Krebsrisiko 1 zu 100.000 nicht überschreiten. Eine Möglichkeit, dies nachzuweisen, besteht darin zu zeigen, dass die gesamte tägliche Aufnahme aller nachgewiesenen Nitrosamine den AI-Grenzwert des wirksamsten Nitrosamins nicht überschreitet.
8 Siehe Tabelle 5: Empfohlene analytische Testmethoden auf der FDA-Seite zu akzeptablen Aufnahmegrenzen für Nitrosamin-Verunreinigungen und die Seite des EDQM zu Nitrosamin-Testaktivitäten des OMCL-Netzwerks.