ICH-Q3D based elemental impurities study in an oral drug product: Risk assessment according to the component approach (option 2b) confirmed by the finished product analysis (option 3)

Background

Elemental impurities (EIs) in pharmaceutical products pose potential health risks, requiring strict regulatory control. The ICH Q3D guideline outlines two approaches for assessing EIs: the component approach, which estimates impurity levels based on supplier data, and the finished product approach, which directly quantifies EIs in the final drug product. This study compares both methods to evaluate their reliability in ensuring compliance with safety limits.

Methods

A risk assessment of EIs in an oral effervescent drug product was performed using the component approach (ICH Q3D option 2b) by compiling impurity data from raw materials and packaging components. The estimated daily exposure levels were compared to permitted daily exposure (PDE) limits. To validate these findings, ICP-MS analysis (ICH Q3D option 3) was conducted on three batches of the finished product, quantifying 24 elemental impurities following USP <233> guidelines.

Results

The component approach have indicated that all estimated EI levels were well below 30% of PDE, suggesting no need for additional controls. ICP-MS analysis of the finished product confirmed these findings, with actual EI concentrations consistently lower than those predicted by the component approach.

Conclusion

Both the component and finished product approaches demonstrated compliance with ICH Q3D limits, confirming that no specific control strategy was required. While the finished product approach provides precise impurity quantification, the component approach offers a cost-efficient and predictive alternative, provided that data quality and supplier collaboration are ensured. This study underscores the importance of a risk-based assessment in elemental impurity control, balancing regulatory compliance with practical implementation in pharmaceutical manufacturing.

Contexte

Les impuretés élémentaires (IE) dans les produits pharmaceutiques présentent des risques potentiels pour la santé, nécessitant un contrôle réglementaire strict. La directive ICH Q3D décrit deux approches pour évaluer les IE : l’approche par composants, qui estime les niveaux d’impuretés en fonction des données des fournisseurs, et l’approche produit fini, qui quantifie directement les IE dans le produit pharmaceutique final. Cette étude compare les deux méthodes pour évaluer leur fiabilité à garantir le respect des limites de sécurité.

Méthode

Une évaluation des risques des IE dans un médicament effervescent oral a été réalisée à l’aide de l’approche par composants (ICH Q3D option 2b) en compilant les données sur les impuretés des matières premières et des composants de l’emballage. Les niveaux d’exposition journalière estimés ont été comparés aux limites d’exposition journalière autorisée (PDE). Pour valider ces résultats, une analyse ICP-MS (ICH Q3D option 3) a été réalisée sur trois lots du produit fini, quantifiant 24 impuretés élémentaires conformément aux directives USP <233>.

Résultats

L’approche par composants a indiqué que tous les niveaux d’IE estimés étaient bien inférieurs à 30 % de la PDE, ce qui suggère qu’aucun contrôle supplémentaire n’est nécessaire. L’analyse ICP-MS du produit fini a confirmé ces résultats, les concentrations réelles d’IE étant systématiquement inférieures à celles prédites par l’approche par composants.

Conclusion

Les approches par composants et produit fini ont démontré la conformité aux limites ICH Q3D, confirmant qu’aucune stratégie de contrôle spécifique n’était requise. Alors que l’approche produit fini fournit une quantification précise des impuretés, l’approche par composants offre une alternative rentable et prédictive, à condition que la qualité des données et la collaboration des fournisseurs soient assurées. Cette étude souligne l’importance d’une évaluation basée sur les risques dans le contrôle des impuretés élémentaires, en conciliant conformité réglementaire et mise en œuvre pratique dans la fabrication pharmaceutique.