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ICP-MS 支持质量源于设计方法，可测定制药生产中的元素杂质

作者： Ed McCurdy
安捷伦 ICP-MS 产品营销专员

耐用的生产和分析过程对确保世界各地制药生产及配送体系的一致性至关重要。最近，为了确保产品质量和安全性，制药行业着力于开发更可靠、一致且准确的方法。出于同一目的，包括欧洲药品管理局 (EMA) 和美国食品药品监督管理局 (U.S. FDA) 在内的监管机构也正在协调分析系统设计和分析方法开发。

随着对催化剂残留、有毒痕量元素以及其他金属元素潜在影响的深入了解，药品中无机污染物的控制也引起了人们的关注。国际协调会议 (ICH) 已经发布了许多指导原则 (ICH-Q3D)，内容涵盖对药品中元素杂质的控制。同时，美国药典 (USP) 推出了新的通则 <232> 和 <233> 以取代现行的 USP<231>（重金属限值测试），因为后者不再适用于评估产品质量和安全性。USP<231> 基于主观的颜色对比，因此得出的结果具有内在的可变性。而且，该方法并没有给出每个元素的具体定量结果，也没有提供有关催化剂残留的任何信息，并且样品前处理步骤导致 Hg 等挥发性元素的回收率很低。

FDA 关于分析步骤和方法验证的最近草案准则 [1] 也建议，将评估当前的方法和仪器作为持续改进的一部分，应使用现代的仪器方法取代它们，因为新技术能够提供更高的数据质量。质量源于设计 (QbD) 旨在通过识别、认识并控制变异性的来源来确保生产过程、分析方法、产品或步骤的一致性，因此其原理在制药行业中得到了越来越多的采用。QbD 能同时满足法规认证和生产质量控制的要求。

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图 1. 药品中四大有毒痕量元素具体、定量分析的线性校正

带自动优化和方法自动化的 ICP-MS 可提供一致的操作

推荐的新 USP 和 ICH 方法采用了现代的样品前处理方法（微波消解）和仪器分析技术 — 电感耦合等离子体质谱 (ICP-MS) 和电感耦合等离子体发射光谱 (ICP-OES)，这些技术能为生产质量控制和产品安全所关注的所有元素提供具体、准确且可追溯的定量数据。

Agilent 7900 ICP-MS 通过准确定量测定各种制药原料中的所有监管元素来支持 QbD 原则。由于 ICP-MS 离子源的温度非常高，ICP-MS 可提供高且一致的离子化效率（因而灵敏度也更高），而且基本不受基质效应的影响，因此基于简单合成校正标样的线性校正可适用于各种样品基质（图 1）。 ICP-MS MassHunter 软件平台包括全新的方法自动化功能，可简化方法开发，使用户能更轻松地针对其特定样品类型开发出可靠的方法。这不仅简化了方法设置和常规分析，还可确保不同经验水平的用户之间操作的一致性。方法耐用性（不同日期、不同仪器或不同操作员运行的批次结果的一致性）是 USP <233> 定义的性能测试的关键，也是 QbD 的核心原则。

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图 2. 市售抗酸剂样品的 ICP-MS 全质量筛选采集

明确无误的鉴定

无机质谱的确定性是其他技术很难匹敌的。除了铟 [In] 之外所有天然存在的元素，都至少有一个同位素不受其他元素同位素的重叠干扰，因此有相当高的把握鉴定出目标元素。干扰物确实存在，它们通常是多原子重叠，即多个原子结合形成一个[通常]二原子分子离子，它们有着与分析物相同的质量数。可通过碰撞/反应池技术轻松将这些多原子离子从分析物离子中分离开。如果一个分析物有多个同位素，可根据两个（或更多）的同位素独立计算出定量结果，给出明确无误的分析物鉴定结果并根据二级或“定性”离子结果得出浓度。此外，简单的 ICP-MS 质谱图是在方法开发和探索性工作过程中进行筛选分析的理想选择（图 2）。在一次测定中，每个样品只需 3 分钟甚至更短的时间，即可明确鉴定出几乎所有元素，并计算出大致浓度。

有关支持 QbD 的安捷伦解决方案的更多信息，请参阅我们最近出版的基础导论 (5991-2166CHCN) [2]。

参考文献

1. 美国食品药品监督管理局/药品评价和研究中心/生物制剂评价和研究中心，药品和生物制剂分析步骤和方法验证：行业草案准则，华盛顿 (2014).
2. 信心倍增 — 在药物开发中实施质量源于设计的安捷伦解决方案，安捷伦基础导论，5991-2166CHCN。

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