Determination of metallic contaminants in human recombinant erythropoietin (EPO) formulations by adsorptive cathodic stripping voltammetry and UV photo-decomposition of samples

Abstract

A contaminação de pacientes com insuficiência renal por espécies metálicas pode estar associada a presença destes na medicação empregada durante o tratamento. Dentre os possíveis contaminantes estão metais nefrotóxicos tais como alumínio, cromo e níquel. No presente trabalho, a presença de Al, Cr e Ni como contaminantes em formulações de eritropoetina (EPO) foi investigada através da otimização de métodos analíticos empregando a voltamétria adsortiva de redissolucao catódica (AdCSV) associada a foto-decomposição de amostras com radiação UV. A irradiação UV de amostras acidificadas de EPO pelo período de 2 a 3 horas na presença de H 2 O 2 possibilitou a decomposição eficiente da amostra e a determinação dos contaminantes por AdCSV sem a interferência da matriz. O método otimizado foi aplicado na determinação dos metais em formulações comerciais de EPO utilizadas rotineiramente no tratamento da anemia em pacientes com insuficiência renal crônica. Os níveis de contaminação encontrados nas amostras estudadas variaram de 420,2 a 840,5 ng mL -1 (RSD 2-5%) para o Al, de 12,0 a 40,0 ng mL -1 (RSD 2-6%) para o Cr e de 4,1 a 8,2 ng mL -1 (RSD 3-8%) para o Ni. Os resultados obtidos por AdCSV foram comparáveis aos obtidos por espectrometria de absorção atômica com atomização em forno de grafite (GFAAS). A contaminação de formulações EPO com Al, Cr e Ni mostrou ser uma fonte de contaminação importante para pacientes anêmicos com insuficiencia renal crônica.The contamination of renal failure patients by metals can be associated to the presence of toxic metals in the medication, since they can be absorbed by the organism. Among the possible contaminants, there are nephrotoxic metals such as aluminum, chromium and nickel. In the present work, the presence of Al, Cr and Ni as contaminants in erythropoietin formulations (EPO) was investigated by optimizing the adsorptive cathodic stripping voltammetric (AdCSV) method and the photo-decomposition of samples by UV irradiation. The UV irradiation of acidified EPO samples from 2 to 3 h in the presence of H 2 O 2 allowed the efficient sample decomposition and the determination of the contaminants by AdCSV without matrix interferences. The method was applied for the determination of the metals in commercial EPO formulations used routinely in the treatment of anemia in patients undergoing chronic renal failure. The contamination levels determined in the samples ranged from 420.2 to 840.5 ng mL -1 (RSD 2-5%) for Al, 12.0 to 40.0 ng mL -1 (RSD 2-6%) for Cr and 4.1 to 8.2 ng mL -1 (RSD 3-8%). The results obtained by AdCSV were in good agreement with those obtained by the comparative GFAAS measurements. The contamination of EPO formulations with Al, Cr and Ni was shown to be a serious contamination source for anemic patients undergoing chronic renal failure.Keywords: adsorptive cathodic stripping voltammetry, UV irradiation, photo-decomposition, erythropoietin IntroductionChronical renal failure causes a wide variety of metabolic disturbances which affect almost every organ in the body syst...

Aluminum in Erythropoietin Formulations: Lyophilized versus Liquid Forms

“…The measured Al levels confirm that EPO may be a significant source of Al for CKD patients. 7,8 Comparing different lots of the same formulation, it is possible to see that older vials possess higher Al contamination. On the other hand, there is a significant difference among the Al level in liquid and lyophilized forms.…”