USP232/233與ICH Q3D在2018年1月1日開始全面實施了,面對新的標準比標準規定,小析姐為您步步拆解藥品中元素雜質分析方法驗證的工作流程,常見問題和挑戰。
對于法規指定的24種元素雜質,在風險評估 (Risk Assessment) 過程中,除了可以通過文獻查詢、供應商調查等非實驗手段來確認的低風險金屬元素雜質之外,還可以通過一定數量的篩查試驗,來評估其他相關元素雜質的潛在濃度水平。
監管機構的行業指南指出,根據具體的試驗目的(篩查試驗/常規實驗),所有的試驗開展之前,都要先進行合理恰當的方法驗證。
今天就藥廠實驗室典型的元素雜質分析方法驗證流程,以及與常見的HPLC方法驗證的區別,分為幾部分為大家進行介紹。
第一步:確定要驗證的元素
在所有驗證工作開始之前,首先要明確需要測試的元素雜質。針對不同的給藥途徑,法規規定了對應的必須要評估的元素。其中1類,2A類的7種元素,是對所有產品都適用的。對于其他非強制/未主動添加的元素,藥廠可以根據其潛在的風險來決定是否要包括在方法驗證中。
對于這個問題,并沒有統一的答案。篩查所有的24種元素,很可能會帶來額外的工作量和成本,但在法規全面執行的初期也不失為一種穩妥的辦法。

元素雜質分類與每日限量
第二步:前處理方法
明確了要分析的金屬元素之后,就要確認方法驗證中最重要的部分-樣品前處理。好的方法驗證,從前處理開始。
與指導原則不同,USP<233>對于適用的四種前處理方法做出了明確的規定。需要強調的是,絕大多數的驗證數據偏差和后續方法開發的挑戰,都來自前處理的環節。
雖然每種方法都有自己的特點和適合的樣品類型(見下表),總體來說直接溶解法在操作的簡易性與安全性,結果的穩定性上都具有一定的優勢,也是可以最先嘗試的步驟。

四種前處理方法的特點對比
比如對于有些易于直接溶解于有機溶劑(比如異丙醇, 二甲亞砜等等)中的醫藥中間體來說,由于避免了高溫高壓的反應過程,很多反應性,揮發性強的金屬雜質都能獲得不錯的回收,可以為后期的方法驗證以及最終的QC測試節約大量的工作量。
對于不能直接溶解的化合物,還可以選擇間接溶解法。其中密閉容器微波消解法是最主流的選擇,涉及的方法參數組合也比直接溶解要復雜些。
酸的選擇
一般來說,濃/稀硝酸(14M,7M或者2M)可以作為嘗試的起點。作為補充,適量的雙氧水也可以提供額外的氧化性,而不會產生干擾測試的離子。 當然也有很多硝酸無法消解的樣品,比如抗抑郁藥物卡馬西平,鹽酸阿米替林,鹽酸丙咪嗪,就會在微波消解的條件下和硝酸反應生成極穩定的產物。這時,您可以嘗試使用王水或者反王水的組合。
當然,如果選擇驗證全部24種元素的話,適當比例的鹽酸,可以在高溫消解的同時,穩定諸如汞(Hg)和鉑族元素(PGEs)等元素。對于某些特殊樣品,完全溶解可能會需要適量的氫氟酸(需要特殊的硬件),而傳統的濕法消化中采用的高氯酸與硫酸,則很少在密閉消解和ICPMS平臺上采用。
樣品量
盡量小,除了原料成本的考慮之外(有些API確實很貴哦),操作安全是很重要的因素。 濃酸氧化消解有機物的過程會瞬間產生大量的熱量和氣體,盡量選擇小樣品量對于樣品溶解和總體操作安全性會有很大幫助。
當然樣品量減小,會導致加標量和實際進樣濃度成比例的減小。這將對耗材(水/高純酸)的純度和儀器背景干擾的控制,提出更高的要求。

示例:一個對口服藥產品具有廣泛適用性的微波消解程序
第三步:預實驗
在摸索出完全溶解樣品的方法之后,簡單的預實驗可以幫助實驗室確認消解溶液的穩定性,儀器參數的設置準確度和精密度的大致范圍。為最終的完整方法驗證做好準備。
可能遇到的一些常見問題包括:

元素分析預實驗常見問題與原因
第四步:完整方法驗證
經過之前預實驗步驟,方法參數都已經確認,最后的方法驗證反而會是最直接的環節(見下表)。

定量方法驗證項目參數
最后需要強調的是,元素雜質實驗的系統適應性要求與傳統的液相方法是有區別的,其中:
· 系統適應性可以通過日常的調諧(daily tune)來實現;
· 質量分辨率(mass resolution)可以通過每月一次的質量調諧來實現;
· 對于痕量金屬分析來說,“重復5-6次進樣,RSD保持在NMT 2%”是很難實現的;
· ICPMS的線性范圍非常大,常規定量分析一般做0.5J與2J即可,不用做5個標準點。