La détermination des impuretés élémentaires dans les produits pharmaceutiques, dans leurs matières première et dans leurs articles de conditionnement n‟est pas une tâche facile. C‟est en générale une détermination à l‟état de trace qui nécessite des méthodes analytiques très sensible et très spécifique, justifiant une LOD de l‟ordre de µg/g. De ce fait, à partir des années 2010, l'application des techniques analytiques instrumentales modernes pour la détermination qualitative et quantitative des impuretés élémentaires a considérablement augmenté au cours des années. Cela est principalement dû aux nombreux avantages de ces méthodes instrumentales par rapport aux tests limites conventionnels qui était décrits dans les pharmacopées et qui ont été remplacés par la suite. Ainsi, on trouve dans le chapitre « 233 » de l‟USP deux procédures analytiques basées sur l‟ICP (ICP-MS et ICP-AES) pour l‟évaluation des niveaux d‟impuretés élémentaires. Les méthodes analytiques basées sur l‟ICP sont devenues largement utilisées en raison de leurs capacités à réaliser des analyses rapides et à déterminer plusieurs éléments à la fois. Ce qui les rend adaptées à l'analyse de routine. A côté, d‟autres techniques instrumentales trouvent aussi leur application dans l‟évaluation des niveaux des impuretés élémentaires, à condition qu‟elles répondent aux exigences de validation analytique. Parmi ces techniques instrumentales on distingue la SAA, la SFRX, la voltamétrie. La sélection d'une technique analytique nécessite la prise en compte de plusieurs critères importants, notamment les limites de détection, la plage de travail analytique, le débit d'échantillonnage, les effets d'interférence, la facilité d'utilisation et le coût.
Plusieurs stratégies de préparation d'échantillons sont disponibles, notamment la dissolution dans l'eau ou dans les solvants organiques, la digestion acide assistée par micro-ondes, la digestion acide assistée par photolyse, combustion dans des récipients fermés, conduisant à des niveaux de détection appropriés pour tous les éléments de préoccupation pharmaceutique. Cependant, l‟analyse directe des échantillons, si elle est possible, est préconisée car permet de réduire le temps d‟analyse, le cout, mais aussi elle limite les risques de contamination et d‟effets de la matrice. Ainsi, des moyens pour analyser directement les échantillons solides avec l‟ICP-AES ou avec l‟ICP-MS ont été développés, à l'aide de dispositifs de vaporisation électrothermique (ETV) ou d‟ablation laser (LA), avec de bonnes performances pour presque toutes les impuretés élémentaires.
Il semble que l'ICP-MS soit la technique analytique la plus appropriée pour l'analyse des impuretés élémentaire des produits pharmaceutiques selon les nouvelles exigences soulignées dans le chapitre général USP « 232 ». Compte tenu de ses performances analytiques, elle peut notamment être appliquée pour mesurer de très faibles concentrations d'impuretés élémentaires. L'ICP-MS peut également être couplé à des techniques de séparation (HPLC) permettant la spéciation des impuretés. L‟ICP-MS affiche la sensibilité, l'exactitude et la précision élevées requises pour satisfaire aux exigences de qualité édictées par l‟ICH, l‟USP et la pharmacopée européenne dans l‟évaluation des niveaux des impuretés élémentaires dans les produits pharmaceutiques.
Résumé :
Titre : Méthodes d‟analyse des impuretés élémentaires dans les produits finis, les substances actives et excipients : revue systématique
Mots clés : Analyse – Impureté – Elément – Produit pharmaceutique Auteur : THIAW Seynabou
La détermination des impuretés élémentaires dans les substances actives, les excipients, les articles de conditionnement et les médicaments est justifiée et nécessaire car fait partie intégrante des paramètres pouvant définir la qualité d‟un médicament. La difficulté d‟obtenir des résultats fiables et reproductibles à partir des méthodes colorimétriques a conduit au développement de nouvelles procédures suffisamment sélectives et sensibles. Ainsi, les tests chimiques et colorimétriques ont été remplacés par des méthodes instrumentales permettant de mesurer de manière spécifique et quantitative chaque impureté élémentaire.
Une revue systématique de la littérature a été réalisée sur les articles qui ont développé une méthode analytique instrumentale, afin de déterminer les impuretés élémentaires dans les médicaments, publiés entre janvier 2000 et décembre 2019.
74 articles ont été recensés. L‟ICP-MS a été retrouvé dans 29 articles, la SAA a été utilisé comme méthode d‟analyse dans 23 articles, la SEA a servi d‟instrument analytique dans 15 articles, les méthodes électrochimiques et l‟UV-Visible ont été employées chacune dans 3 articles, la spectroscopie nucléaire de résonance gamma de même que l‟électrophorèse ont été utilisées dans un article. Concernant les limites de détection (LOD), c‟est l‟ICP-MS qui offre les limites de détection les plus basses. Elle est suivie par la SAA, puis par l‟ICP-AES. La digestion acide assistée par micro-ondes est la stratégie de préparation d‟échantillons la plus rencontrée dans les articles.
Il semble que l'ICP-MS soit la technique analytique la plus appropriée pour l'analyse des impuretés élémentaire des produits pharmaceutiques selon les nouvelles exigences soulignées dans le chapitre général USP « 232 ». Elle affiche la sensibilité, l'exactitude et la précision élevées requises pour satisfaire aux exigences de qualité édictées par l‟ICH, l‟USP et la pharmacopée européenne.
Summary:
Title: Methods of analysis of elemental impurities in finished products, active substances and excipients: systematic review
Key words: Analysis - Impurity - Element - Pharmaceutical product Author: THIAW Seynabou
The determination of elemental impurities in active substances, excipients, packaging articles and drugs is justified and necessary because it is an integral part of the parameters that can define the quality of a drug. The difficulty of obtaining reliable and reproducible results from colorimetric methods has led to the development of new procedures that are sufficiently selective and sensitive. Thus, chemical and colorimetric tests have been replaced by instrumental methods allowing to measure in a specific and quantitative way each elementary impurity.
A systematic review of the literature was carried out on articles which developed an instrumental analytical method, in order to determine elemental impurities in drugs, published between January 2000 and December 2019.
74 articles were identified. ICP-MS was found in 29 articles, SAA was used as an analytical method in 23 articles, SEA was used as an analytical instrument in 15 articles, electrochemical and UV-Visible methods were used each in 3 articles, nuclear gamma resonance spectroscopy as well as electrophoresis were used in one article. Regarding detection limits (LOD), ICP-MS offers the lowest detection limits. It is followed by SAA, then by ICP-AES. Microwave-assisted acid digestion is the most common sample preparation strategy seen in the papers.
ICP-MS appears to be the most suitable analytical technique for the analysis of elemental impurities in pharmaceuticals according to the new requirements outlined in USP General Chapter “232”. It displays the high sensitivity, accuracy and precision required to meet the quality requirements of the ICH, USP and European Pharmacopoeia.