Regulatorische Erwartungen an die Kontrolle von Nitrosamin‑Verunreinigungen in pharmazeutischen Wirkstoffen

Die aktuelle regulatorische Erwartung verlangt, dass Hersteller von pharmazeutischen Wirkstoffen (APIs) Nitrosamine systematisch identifizieren, quantifizieren und kontrollieren. Grenzwerte liegen meist bei 30 ppb (NDMA) bis 100 ppb für andere Nitrosamine; analytische Methoden wie LC‑MS/MS oder GC‑MS müssen validiert und regelmäßig überwacht werden.

Welche aktuellen regulatorischen Anforderungen gelten für Nitrosamin‑Kontrollen in pharmazeutischen Wirkstoffen?

Seit 2018 haben die US‑Food‑and‑Drug‑Administration (FDA) und die Europäische Arzneimittelagentur (EMA) verbindliche Leitlinien veröffentlicht, die von allen Herstellern die Durchführung einer Risiko‑ und Kontrollstrategie für Nitrosamine verlangen. Die FDA‑Leitlinie von 2021 fordert ein risk‑based Vorgehen, das sowohl die Synthese‑Route als auch mögliche Kontaminationsquellen (z. B. nitrosierende Reagenzien) berücksichtigt 1. Die EMA hat ein Reflection Paper (2020) veröffentlicht, das ähnliche Anforderungen an die risk assessment und an die Festlegung von acceptable intake (AI) für einzelne Nitrosamine stellt 2. Beide Behörden verlangen, dass die AI‑Werte auf Basis der ICH‑M7‑Leitlinie (2020) berechnet werden 3. Für bereits zugelassene Produkte muss ein post‑approval change (PAC) eingereicht werden, wenn neue Nitrosamin‑Risiken identifiziert werden.

Wie sind die zulässigen Grenzwerte für die wichtigsten Nitrosamine definiert?

Die AI‑Werte basieren auf dem Konzept des threshold of toxicological concern (TTC). Für NDMA (N‑Nitrosodimethylamin) beträgt die AI 96 ng pro Tag, was bei einer Tagesdosis von 1 g API einem Grenzwert von 30 ppb entspricht. Für N‑Nitrosodiethylamin (NDEA) liegt die AI bei 26 ng/Tag (≈ 30 ppb). Andere Nitrosamine wie N‑Nitrosopyrrolidin (NPIP) oder N‑Nitroso‑N‑methyl‑4‑aminobutyrat (NMBA) haben AI‑Werte zwischen 30 ng und 100 ng pro Tag, was typischerweise zu Grenzwerten von 30–100 ppb führt 4. Die FDA hat für bestimmte Produkte (z. B. Metformin) strengere Grenzwerte von 10 ppb festgelegt, weil die tägliche Einnahme höher ist. Die EMA akzeptiert jedoch in der Regel die 30 ppb‑Grenze, sofern keine abweichende Risiko‑Bewertung vorliegt.

Welche analytischen Methoden werden von den Behörden empfohlen?

Die Leitlinien verlangen, dass die Methode eine limit of quantitation (LOQ) von ≤ 30 ppb für NDMA und ≤ 100 ppb für andere Nitrosamine erreicht. Die am häufigsten empfohlenen Techniken sind:

• LC‑MS/MS mit electrospray ionisation (ESI) in positivem Modus, häufig kombiniert mit solid‑phase extraction (SPE) zur Probenvorbereitung. Validierte Methoden erreichen LOQs von 5–10 ppb 5.
• GC‑MS mit selected ion monitoring (SIM) für flüchtige Nitrosamine; LOQs von 10 ppb sind üblich.
• LC‑HRMS (hochauflösende Massenspektrometrie) wird zunehmend eingesetzt, um unbekannte Nitrosamine zu identifizieren.

Die Methoden müssen gemäß ICH‑Q2(R1) validiert werden (Spezifität, Linearität, Genauigkeit, Präzision, Robustheit). Zusätzlich ist ein system suitability test (SST) vor jeder Analyse obligatorisch. Für die Dokumentation ist ein aktuelles Certificate of Analysis (CoA) und ein Safety Data Sheet (SDS) für die eingesetzten Reagenzien erforderlich.

Welche Schritte sind für die Implementierung eines robusten Kontrollprogramms nötig?

1. Risikobewertung: Analyse der gesamten Synthese‑Kette, Identifikation von nitrosierenden Reagenzien, Katalysatoren und Lösungsmitteln. Nutzung von process‑mapping und failure mode and effects analysis (FMEA).
2. Festlegung von AI‑Werten: Berechnung basierend auf ICH‑M7 und Anpassung an die tägliche Dosis des Endprodukts.
3. Methodenentwicklung: Auswahl einer geeigneten analytischen Plattform (LC‑MS/MS empfohlen) und Validierung gemäß ICH‑Q2(R1).
4. Kontrollplan: Definition von Stichprobenintervallen (z. B. jede Produktionscharge), in‑process‑Tests und End‑of‑batch‑Analysen.
5. Dokumentation und Reporting: Erstellung von risk assessment reports, validation reports und batch records; Meldung von Abweichungen an die zuständige Behörde (FDA 21 CFR 312.32, EMA GVP).
6. Kontinuierliche Verbesserung: Periodische Review des Kontrollprogramms, Anpassung bei Änderungen der Synthese‑Route oder bei neuen Erkenntnissen über Nitrosamine.

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Häufig gestellte Fragen

1. Wie häufig müssen Nitrosamin‑Tests durchgeführt werden? Tests sollten für jede Produktionscharge durchgeführt werden, wenn das Risiko als hoch eingestuft wird; bei geringem Risiko kann ein risk‑based sampling (z. B. jede 5. Charge) ausreichen.

2. Welche Grenzwerte gelten für Kombinationen mehrerer Nitrosamine? Die AI‑Werte werden additiv betrachtet; die Summe der täglichen Aufnahmen aller identifizierten Nitrosamine darf die jeweilige AI‑Grenze nicht überschreiten.

3. Können etablierte Methoden ohne erneute Validierung weiterverwendet werden? Nur, wenn sie die geforderten LOQs (≤ 30 ppb) erreichen und die aktuelle method transfer‑Dokumentation den regulatorischen Anforderungen entspricht.

4. Was ist zu tun, wenn ein Grenzwert überschritten wird? Der betroffene Batch muss zurückgehalten, eine Ursachenanalyse durchgeführt und ggf. ein corrective and preventive action (CAPA) eingeleitet werden. Die Behörde ist unverzüglich zu informieren.

Quellen

1. FDA Guidance for Industry: Nitrosamine Impurities in Human Drug Products (2021). https://www.fda.gov/media/141922/download
2. EMA Reflection Paper on Nitrosamine Impurities in Human Drug Products (2020). https://www.ema.europa.eu/en/documents/scientific-guideline/reflection-paper-nitrosamine-impurities-human-drug-products_en.pdf
3. ICH M7(R1) Assessment and Control of DNA Reactive (Mutagenic) Impurities (2020). https://database.ich.org/sites/default/files/M7_R1_0.pdf
4. USP General Chapter <467> Nitrosamine Impurities. https://www.usp.org/chapters/nitrosamine-impurities
5. FDA Guidance – Analytical Method Validation (2021). https://www.fda.gov/media/141922/download