vedomostiregmedРегуляторные исследования и экспертиза лекарственных средствRegulatory Research and Medicine Evaluation3034-30623034-3453Federal State Budgetary Institution ‘Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products’ of the Ministry of Health of the Russian Federation (FSBI ‘SCEEMP’)10.30895/1991-2919-2025-15-4-444-450vedomostiregmed-774Research ArticleГЛАВНАЯ ТЕМА: РАДИОФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЕ ПРЕПАРАТЫ: НА ПУТИ К ПАЦИЕНТУMAIN TOPIC: RADIOPHARMACEUTICALS ON THEIR WAY TO THE PATIENTSРазработка и валидация методики определения элементных примесей в флудезоксиглюкозе (18F) методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмойElemental Impurity Detection Technique in Fluorodeoxyglucose (18F) Using Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry: Development and Validationhttps://orcid.org/0000-0002-2125-6174ШвецоваЮ. Н.ShvetsovaYu. N.

Швецова Юлия Николаевна.

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Yulia N. Shvetsova.

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

shvetsovajn@expmed.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7488-7204ЕринаА. А.ErinaA. A.

Ерина Алина Андреевна.

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Alina A. Erina.

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

erina@expmed.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9440-0950ЩукинВ. М.ShchukinV. M.

Щукин Виктор Михайлович - канд. фарм. наук.

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Viktor M. Shchukin - Cand. Sci. (Pharm.).

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

schukin@expmed.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9133-0835КузьминаН. Е.Kuz'minaN. E.

Кузьмина Наталия Евгеньевна - д-р хим. наук.

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Natalia E. Kuz’mina - Dr. Sci. (Chem.).

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

KuzminaN@expmed.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияScientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal ProductsRussian Federation202528082025154444450Copyright © Швецова Ю.Н., Ерина А.А., Щукин В.М., Кузьмина Н.Е., 20252025Швецова Ю.Н., Ерина А.А., Щукин В.М., Кузьмина Н.Е.Shvetsova Y.N., Erina A.A., Shchukin V.M., Kuz'mina N.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vedomostincesmp.ru/jour/article/view/774ВВЕДЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. Производители отечественных радиофармацевтических лекарственных препаратов обязаны в ходе разработки и валидации производственного процесса определять в своей продукции содержание примесей Pb, As, Fe, а также других элементов, вносящих максимальный вклад в контаминацию препарата. На стадии предварительного мониторинга установлено, что такими элементами в препарате «Флудезоксиглюкоза (18F)» являются Al, Cu, Zn.

ЦЕЛЬ

ЦЕЛЬ. Разработка и валидация методики определения содержания элементов Al, As, Cu, Fe, Pb, Zn в флудезоксиглюкозе (18F) методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. Разработку методики проводили на модельной смеси, имитирующей состав флудезоксиглюкозы (18F). Для валидации использовали образец препарата с минимальным содержанием анализируемых примесей, к которому добавляли варьируемые количества стандартных растворов определяемых элементов. Содержание элементов определяли на масс-спектрометре Agilent 7900. Фиксировали интенсивность сигналов следующих изотопов (а.е.м.): 27Al, 57Fe, 63Cu, 66Zn, 75As, 208Pb.

РЕЗУЛЬТАТЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ. Установлено, что органическая матрица не оказывает существенного влияния на результат элементного анализа. NaCl из-за матричного эффекта понижает открываемость элементов Al, Cu, Pb, Zn до уровня ниже 70%. При разбавлении модельной смеси в 10 раз открываемость анализируемых элементов составляет 90–101%. Коэффициенты корреляции линейных зависимостей «концентрация элемента — интенсивность сигнала» выше 0,99. Значения относительного стандартного отклонения (RSD) при оценке прецизионности не превышают 10%.

ВЫВОДЫ

ВЫВОДЫ. Разработана методика определения содержания Al, As, Cu, Fe, Pb, Zn в флудезоксиглюкозе (18F) методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, учитывающая на стадии пробоподготовки влияние компонентов матрицы на количественную оценку целевых элементов. Валидационные характеристики методики соответствуют фармакопейным требованиям.

INTRODUCTION

INTRODUCTION. When developing and validating manufacturing of a product, Russian radiopharmaceutical manufacturers are required to detect ubiquitous impurities (Pb, As, Fe as well as other elements) causing contamination. At the stage of preliminary monitoring, Al, Cu, and Zn were found to most often contribute to fluorodeoxyglucose (18F) elemental contamination.

AIM

AIM. This study aimed to develop and validate a technique detecting Al, As, Cu, Fe, Pb, and Zn in fluorodeoxyglucose (18F) using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS).

MATERIALS AND METHODS

MATERIALS AND METHODS. The technique was developed on a model mixture simulating fluorodeoxyglucose (18F). A sample with minimum analysed impurities was used for validation; then varying amounts of standard analyte solutions were added. The content was determined using Agilent 7900 mass spectrometer. Signal intensities of the following isotopes (a.u.m.) were recorded: 27Al, 57Fe, 63Cu, 66Zn, 75As, and 208Pb.

RESULTS

RESULTS. The organic matrix was found to insignificantly affect elemental analysis. Due to matrix effect, NaCl reduced spike recovery of Al, Cu, Pb, and Zn to the level below 70%. When diluting model mixture tenfold, spike recovery of the analytes reached 90–101%. Correlation coefficients of element concentration — signal intensity linear dependences for the analytes exceeded 0.99. When estimating precision, RSD values did not exceed 10%.

CONCLUSIONS

CONCLUSIONS. A technique has been developed detecting Al, As, Cu, Fe, Pb, and Zn in fluorodeoxyglucose (18F) using ICP-MS. This technique considers influence of matrix components on quantification of target elements when preparing samples. Validation parameters of the technique comply with pharmacopoeial requirements.

радиофармацевтические лекарственные препаратыфлудезоксиглюкоза (18F)элементные примесимасс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмойвалидацияradiopharmaceuticalsfludeoxyglucose (18F)elemental impuritiesinductively coupled plasma mass spectrometryvalidationРабота выполнена в рамках государственного задания ФГБУ «НЦЭСМП» Минздрава России № 056-00001-25-00 на проведение прикладных научных исследований (номер государственного учета НИР 124022300127-0).The study was conducted by the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products as part of the applied research funded under State Assignment No. 056-00026-24-01 (R&D Registry No. 124022300127-0).ReferencesArnaout A, Varela NP, Allarakhia M, et al. Baseline staging imaging for distant metastasis in women with stages I, II, and III breast cancer. Curr Oncol. 2020;27(2):e123–45. https://doi.org/10.3747/co.27.6147Arnaout A, Varela NP, Allarakhia M, et al. Baseline staging imaging for distant metastasis in women with stages I, II, and III breast cancer. Curr Oncol. 2020;27(2):e123–45. https://doi.org/10.3747/co.27.6147Долгушин МБ, Михайлов АИ, Гордеев СС. Роль ПЭТ/КТ с 18F-фтордезоксиглюкозой в выявлении прогрессирования колоректального рака у асимптоматических пациентов с повышенным уровнем раково-эмбрионального антигена (обзор литературы). Онкологическая колопроктология 2019;9(2):11–5. https://doi.org/10.17650/2220-3478-2019-9-2-11-15Dolgushin MB, Mikhaylov AI, Gordeev SS. The role of PET/CT with 18F-fluorodeoxyglucose in detecting the progression of colorectal cancer in asymptomatic patients with elevated level of сarcinoembryonic antigen (literature review). Colorectal Oncology. 2019;9(2):11–5 (In Russ.). https://doi.org/10.17650/2220-3478-2019-9-2-11-15Vali R, Alessio A, Balza R, et al. SNMMI Procedure Standard/EANM Practice Guideline on Pediatric 18F-FDG PET/ CT for Oncology 1.0. J Nucl Med. 2021;62(1):99–110. https://doi.org/10.2967/jnumed.120.254110Vali R, Alessio A, Balza R, et al. SNMMI Procedure Standard/EANM Practice Guideline on Pediatric 18F-FDG PET/ CT for Oncology 1.0. J Nucl Med. 2021;62(1):99–110. https://doi.org/10.2967/jnumed.120.254110Surti S. Radionuclide methods and instrumentation for breast cancer detection and diagnosis. Semin Nucl Med. 2013;43(4): 271–80. https://doi.org/10.1053/j.semnuclmed.2013.03.003Surti S. Radionuclide methods and instrumentation for breast cancer detection and diagnosis. Semin Nucl Med. 2013;43(4): 271–80. https://doi.org/10.1053/j.semnuclmed.2013.03.003Швецова ЮН, Ерина АА, Щукин ВМ и др. Определение методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой содержания элементных примесей в российских радиофармацевтических лекарственных препаратах. Регуляторные исследования и экспертиза лекарственных средств. 2025;15(4):434–43. https://doi.org/10.30895/1991-2919-2025-15-4-434-443Shvetsova YuN, Erina AA, Shchukin VM, et al. Detecting elemental impurities by inductively coupled plasma mass spectrometry in Russian radiopharmaceuticals. Regulatory Research and Medicine Evaluation. 2025;15(4):434–43 (In Russ.). https://doi.org/10.30895/1991-2919-2025-15-4-434-443Kilian K, Chabecki B, Kiec J, et al. Synthesis, quality control and determination of metallic impurities in F-fludeoxyglucose production process. Rep Pract Oncol Radiother. 2014; 19(1):22–31. https://doi.org/10.1016/j.rpor.2014.03.001Kilian K, Chabecki B, Kiec J, et al. Synthesis, quality control and determination of metallic impurities in F-fludeoxyglucose production process. Rep Pract Oncol Radiother. 2014; 19(1):22–31. https://doi.org/10.1016/j.rpor.2014.03.001Kilian K, Pęgier M, Pękal A, Pyrzyńska K. Distribution and separation of metallic and radionuclidic impurities in the production of 18F-fluorodeoxyglucose. J Radioanal Nucl Chem. 2016; (307):1037–43. https://doi.org/10.1007/s10967-015-4328-6Kilian K, Pęgier M, Pękal A, Pyrzyńska K. Distribution and separation of metallic and radionuclidic impurities in the production of 18F-fluorodeoxyglucose. J Radioanal Nucl Chem. 2016; (307):1037–43. https://doi.org/10.1007/s10967-015-4328-6Tavares AT, Martins PDA, Fukumori NT, et al. Multielemental determination of trace elements in radiopharmaceuticals produced at the radiopharmacy center using ICP-OES technique. In: International Nuclear Atlantic Conference (INAC 2013). Recife, PE (Brazil); 2013.Tavares AT, Martins PDA, Fukumori NT, et al. Multielemental determination of trace elements in radiopharmaceuticals produced at the radiopharmacy center using ICP-OES technique. In: International Nuclear Atlantic Conference (INAC 2013). Recife, PE (Brazil); 2013.Muller ALH, Oliveira JSS, Mello PA, et al. Study and determination of elemental impurities by ICP-MS in active pharmaceutical ingredients using single reaction chamber digestion in compliance with USP requirements. Talanta. 2015;136:161–9. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2014.12.023Muller ALH, Oliveira JSS, Mello PA, et al. Study and determination of elemental impurities by ICP-MS in active pharmaceutical ingredients using single reaction chamber digestion in compliance with USP requirements. Talanta. 2015;136:161–9. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2014.12.023Nicolaï M, Rosin C, Tousset N, Nicolai Y. Trace metals analysis in estuarine and seawater by ICP-MS using on line preconcentration and matrix elimination with chelating resin. Talanta. 1999;50(2):433–44. https://doi.org/10.1016/S0039-9140(99)00130-7Nicolaï M, Rosin C, Tousset N, Nicolai Y. Trace metals analysis in estuarine and seawater by ICP-MS using on line preconcentration and matrix elimination with chelating resin. Talanta. 1999;50(2):433–44. https://doi.org/10.1016/S0039-9140(99)00130-7Colon M, Hidalgo M, Iglesias M. Correction strategies over spectral interferences for arsenic determination in aqueous samples with complex matrices by quadrupole ICP-MS. J Anal At Spectrom. 2009;24(4):518–21. https://doi.org/10.1039/B820898KColon M, Hidalgo M, Iglesias M. Correction strategies over spectral interferences for arsenic determination in aqueous samples with complex matrices by quadrupole ICP-MS. J Anal At Spectrom. 2009;24(4):518–21. https://doi.org/10.1039/B820898KChoe KY, Gajek R. Determination of trace elements in human urine by ICP-MS using sodium chloride as a matrix-matching component in calibration. Anal Methods. 2016;8(37):6754–63. https://doi.org/10.1039/c6ay01877gChoe KY, Gajek R. Determination of trace elements in human urine by ICP-MS using sodium chloride as a matrix-matching component in calibration. Anal Methods. 2016;8(37):6754–63. https://doi.org/10.1039/c6ay01877gKojo K, Oguri T, Tanaka T, et al. Inductively coupled plasma mass spectrometry performance for the measurement of key serum minerals: A comparative study with standard quantification methods. J Clin Lab Anal. 2025;39(2):e25140. https://doi.org/10.1002/jcla.25140Kojo K, Oguri T, Tanaka T, et al. Inductively coupled plasma mass spectrometry performance for the measurement of key serum minerals: A comparative study with standard quantification methods. J Clin Lab Anal. 2025;39(2):e25140. https://doi.org/10.1002/jcla.25140

The authors declare that there are no conflicts of interest present.