溶出物 / 析出物的分析方法选择

作者:本网编辑 点击数:13 发布时间:2017-09-13
对于单个一次性组件或简单的一次性系统,溶出物/析出物的提取方法相对比较容易,而对于溶出物 / 析出物分析,其方法的开发需要更多资源。随着分析技术的快速发展,对溶出物 / 析出物的分析检测也日趋深入。由于溶出物/析出物的组分十分复杂,单一的分析方法难以检测所有的目标化合物。
溶出物 / 析出物的分析方法选择

对于单个一次性组件或简单的一次性系统,溶出物/析出物的提取方法相对比较容易,而对于溶出物 / 析出物分析,其方法的开发需要更多资源。随着分析技术的快速发展,对溶出物 / 析出物的分析检测也日趋深入。由于溶出物/析出物的组分十分复杂,单一的分析方法难以检测所有的目标化合物。

国内外各行业机构推荐的方法主要包括:

液相色谱质谱联用分析法(Liquid Chromatography/Photodiode Array/Mass Spectrometry,LC/PDA/MS)

气相色谱质谱联用分析法(Gas Chromatography/Mass Spectrometry,GC/MS)

电感耦合等离子体质谱法(Inductively Coupled Plasma/Mass Spectrometry,ICP/MS)

离子色谱法(Ion Chromatography,IC)

紫外光谱法 (Ultraviolet Spectroscopy, UV)

傅里叶红外光谱法(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)

核磁共振波谱分析(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)

非挥发性残留物(Non-volatile Residue,NVR)

总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)

pH 值、电导率等等。

其中 LC/MS、GC/MS、ICP/MS 和IC均可用于定性和定量分析,UV、FTIR、NMR 主要用于定性分析,NVR 用于常规定量分析,TOC、pH和电导率则作为辅助分析。

液相色谱质谱联用分析(LC/PDA/MS)

液相色谱(LC)主要进行溶出物 / 析出物的色谱分离,通过二极管阵列检测器(Photodiode Array,PDA)和质谱检测器(Mass Spectrometry,MS)检测一定波长和质荷比(m/z)范围内的非挥发性和部分半挥发性化合物。二极管阵列检测器检测可获得具有紫外吸收的化合物信息,质谱检测则可获得化合物的分子量及结构信息,与标准品的保留时间(Retention Time,RT)和质谱匹配进行化合物的鉴别,并根据标准曲线对化合物定量。使用大气压化学电离(Atmosphere Pressure Chemical Ionization,APCI)和电喷雾(Electrospray Ionization,ESI)两种离子源方式,可互相补充,更全面的分析溶出物/析出物。对于高盐、高 pH、低 pH、含表面活性剂或含蛋白质的样品,进行液相色谱分析前需对样品预处理。

气相色谱质谱联用分析(GC/MS)

质谱检测器(MS)与气相色谱(GC)联用,通过顶空进样气相色谱质谱联用(Headspace-GC/MS)和直接进样气相色谱质谱联用(Direct Injection-GC/MS)两种不同的进样方式分别检测挥发性和半挥发性化合物。对于一次性系统的溶出 / 析出样品分析,采用两种GC/MS方法分别进样分析,可以更加全面检测出样品中的挥发性和半挥发性物质。溶出或析出样品可直接通过顶空进样 GC/MS进行分析,检测其中所含的挥发性化合物。通常,这些化合物产生于伽马灭菌过程,而且可能随着放置时间增加而减少。因此必须在灭菌结束后尽快分析。挥发性化合物在较早取样点的样品中通常相对较多。直接进样GC/MS能够检测到一系列半挥发性化合物。一些溶出或析出样品能够直接用GC/MS色谱柱进样分析,然而对大多数水溶液样品,分析其中的半挥发性化合物需要进行液液萃取,比如使用与色谱柱和分析方法兼容的二氯甲烷溶剂进行萃取,然后再进行分析。

通过GC/MS图谱获得化合物的分子量及结构信息后,对照标准品的保留时间和质谱匹配对化合物进行鉴别,并利用化合物响应(通常是峰面积)对比标准曲线进行定量。必要时可采用其他检测器,如氮磷检测器、氢火焰离子化检测器等。对于高盐、含表面活性剂或含蛋白质以及极端pH值的样品,进行直接进样气相色谱分析前通常需对样品预处理,进行顶空进样色谱分析的样品则一般无此要求。

电感耦合等离子体质谱法(ICP/MS)/电感耦合等离子体发射光谱法(ICP/OES)

这是一种用来测定元素含量的方法,具有灵敏度高、速度快、检测限低等优点。其原理是被测元素通过一定形式进入高频等离子体电离成离子,产生的离子经过离子光学透镜聚焦后进入四极杆质谱检测器,按照荷质比进行分离。适用于环境、地球化学、半导体、核工业、食品药品、生物制品等不同领域几乎所有金属元素含量的分析,也可以分析绝大部分非金属元素。此外,如果能够达到符合要求的专属性及检测限值,电感耦合等离子体发射光谱(ICP/OES)作为另一种检测方法,同样可用于检测元素含量。

离子色谱(IC)

离子色谱是利用被测物质的离子特性进行分离和检测的一种液相色谱法,主要用于测定各种离子的含量。 根据分离原理的不同,可分为离子交换色谱、离子排斥色谱和离子对色谱,其中以离子交换色谱最为常用。离子交换色谱采用低容量离子交换树脂为固定相进行分离,通过电导检测器连续检测流出物电导变化来分析阳离子和阴离子。除电导检测器外,离子色谱还有直流安培、脉冲安培和积分安培等电化学检测器以及紫外-可见和荧光检测器。

在 SUT 的溶出物和析出物分析中,各种分析方法的互补特性几乎可以涵盖绝大多数化合物的分析,因此 IC 应用较少。

紫外光谱法(UV)

紫外光谱法(UV)可分析溶出物/析出物中带有紫外发色基团的化合物,通常为含不饱和化学键和含孤电子对的化合物。有些样品中的溶质或溶剂在特定波长下也具有较强的紫外吸收信号,可能会覆盖溶出物/析出物的吸收峰。分析溶出物/析出物时,采用LC/PDA/MS分析方法能够覆盖紫外光谱法,因此可不单独进行紫外检测。

非挥发性残留物(NVR)

非挥发性残留物(NVR)是一种定量评估溶出物的分析方法。作为试验流体的挥发性模型溶剂蒸发后,将非挥发性溶出物烘干所获得的物质称为非挥发性残留物,通过称重的方法来确定最差条件下从药品生产设备迁移到模型溶剂中的非挥发性残留物的量,从而代表在工艺条件下可能从生产设备迁移进入到药物产品中的非挥发性残留物的最大可能数量。非挥发性残留物通常来源于高分子材质的寡聚物、添加剂及降解产物等。由于药物产品中往往也含有非挥发性组分,干扰非挥发性残留物总量分析,因此该方法不适用于析出物分析。

傅里叶红外光谱法(FTIR)

红外光谱法(FTIR)是一种强有力的基本定性分析工具,通过与特定的图谱匹配来表征功能基团以及化合物种类。将红外光谱图与相同化合物进行比较,可推断出溶出物中部分非挥发性残留物(NVR)的种类信息。然而,为获得单一化合物的定性与定量信息,则必须借助LC/PDA/MS 或GC/MS的分析方法才能实现。

总有机碳(TOC)、pH值、电导率

总有机碳(TOC)的测定是一项非常重要的分析方法,能够直接、快速、真实、灵敏地反映溶出物水平,然而,其局限在于仅适用于电导率相对较低的无机溶液。因此,常与pH值、电导率共同作为三项常规的辅助分析方法,用于考察一次性系统与试验流体接触前后的变化情况,这些参数的变化通常是由溶出物/析出物所造成,因此这些数值对评估一次性系统是否影响药物产品有一定帮助。