藥物中元素雜質(zhì)檢測：ICP-AES 與 ICP-MS 方法開發(fā)及驗(yàn)證實(shí)踐！
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元素雜質(zhì)作為藥物中常見的無機(jī)雜質(zhì)，雖無治療作用，但其毒性積累可能引發(fā)健康風(fēng)險(xiǎn)，部分元素還會(huì)影響藥品穩(wěn)定性。國際人用藥品注冊技術(shù)協(xié)調(diào)會(huì)(ICH)發(fā)布的《Q3D 元素雜質(zhì)指導(dǎo)原則》(Q3D (R2))為全球藥物元素雜質(zhì)控制提供了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。其中，電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)和電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)因靈敏度高、可同時(shí)測定多元素等優(yōu)勢，成為各國藥典推薦的主流檢測方法。下面小編結(jié)合法規(guī)要求與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，詳解兩種方法的開發(fā)要點(diǎn)與驗(yàn)證規(guī)范，為藥物元素雜質(zhì)控制提供參考。
一、ICP-AES 與 ICP-MS 技術(shù)特性解析
ICP-AES 和 ICP-MS 均以電感耦合等離子體為能量源，核心差異在于檢測原理：
ICP-AES?通過測量等離子體中原子發(fā)射的特征光譜實(shí)現(xiàn)定性定量，適用于常量至微量元素分析，靈敏度可達(dá) 10??水平;
ICP-MS?則將等離子體產(chǎn)生的離子引入質(zhì)譜儀，依據(jù)質(zhì)荷比檢測，靈敏度更高(低至 10??水平)，更適合痕量與超痕量元素分析。
兩種方法的共同優(yōu)勢在于多元素同時(shí)分析能力和寬動(dòng)態(tài)線性范圍，但也存在干擾問題：ICP-AES 易受光譜重疊干擾，ICP-MS 則面臨多原子離子、空間電荷效應(yīng)等更復(fù)雜的干擾，需通過針對性校正確保結(jié)果準(zhǔn)確性。
二、元素雜質(zhì)檢測方法開發(fā)關(guān)鍵步驟
1. 明確待測元素種類與限度
根據(jù) ICH Q3D 指南，需結(jié)合藥物的來源(原料藥、輔料、生產(chǎn)設(shè)備、包裝材料等)、給藥途徑和劑型特性確定待測元素：
有意添加元素：所有給藥途徑均需評估 1 類、2A 類、2B 類及 3 類元素;
非有意添加元素：口服給藥關(guān)注 1 類和 2A 類;注射給藥需額外關(guān)注 3 類中的 Li、Sb、Cu;吸入給藥需覆蓋全部 3 類元素。
限度設(shè)定以每日允許暴露量(PDE)為基準(zhǔn)，ICH Q3D 提供了 24 種元素的 PDE 值及濃度限度計(jì)算方法，未涵蓋元素可參考 EMEA、FDA 等官方指南(如 FDA 21 CFR 規(guī)定全靜脈營養(yǎng)液中鋁的限度)。
2. 前處理方法選擇與優(yōu)化
樣品前處理需兼顧元素穩(wěn)定性與基質(zhì)干擾消除，常用方法包括：
直接溶解法：適用于水溶性樣品(如無機(jī)鹽類)，用 1%~10% 硝酸溶解;對不溶于水的樣品，可采用 N,N – 二甲基甲酰胺等有機(jī)溶劑溶解，需配合膜去溶劑化裝置減少儀器污染。
間接溶解法：針對難溶性制劑(片劑、膠囊等)，優(yōu)先選擇微波輔助密閉消解(減少揮發(fā)性元素?fù)p失)，常用硝酸或混合酸(如王水)，含二氧化硅等成分時(shí)可加入氫氟酸助溶。
注意事項(xiàng)：易揮發(fā)元素(如 Hg)需添加穩(wěn)定劑(0.5%~5% 鹽酸或 Au3?離子);消解后需趕酸以匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液酸度，同時(shí)保護(hù)儀器。
在此過程中，恒譜生依托多譜分析技術(shù)與設(shè)備優(yōu)勢，可針對復(fù)雜基質(zhì)樣品提供定制化前處理方案，通過優(yōu)化消解程序、選擇適配試劑，有效降低元素?fù)p失與二次污染風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)結(jié)合自主研發(fā)的基質(zhì)干擾消除技術(shù)，提升痕量元素檢測的準(zhǔn)確性。
3. 干擾識(shí)別與校正策略
光譜干擾：ICP-AES 通過選擇無重疊的分析譜線(如每種元素測試 3 條譜線并驗(yàn)證);ICP-MS 采用碰撞池(He 氣)或反應(yīng)池(NH?、O?)消除多原子離子干擾，高分辨質(zhì)譜可解決同位素重疊問題。
非光譜干擾：通過樣品稀釋降低基質(zhì)效應(yīng);標(biāo)準(zhǔn)加入法或內(nèi)標(biāo)法(如 ICP-MS 選用 Sc、Rh、Ir 分別作為低、中、高質(zhì)量數(shù)內(nèi)標(biāo))校正信號抑制 / 增強(qiáng)。
三、方法驗(yàn)證的核心要求與合規(guī)性考量
方法驗(yàn)證需符合 ICH Q2 (R2) 及各國藥典(USP、EP、《中國藥典》)要求，關(guān)鍵指標(biāo)包括專屬性、線性與范圍、準(zhǔn)確度、精密度、檢出限與定量限、耐用性等。
| 驗(yàn)證項(xiàng)目 | 核心要求（綜合指南） |
| 專屬性 | 排除基質(zhì)、其他元素干擾，空白樣品無干擾峰，目標(biāo)元素與雜質(zhì)分離度符合要求。 |
| 線性與范圍 | 至少 5 個(gè)濃度點(diǎn)，相關(guān)系數(shù)≥0.99（USP/EP 要求），范圍覆蓋限度的 50%~150%。 |
| 準(zhǔn)確度 | 3 個(gè)濃度加標(biāo)回收率在 70%~150%（痕量分析可放寬），每濃度至少 3 份樣品。 |
| 精密度 | 重復(fù)性 RSD≤20%，中間精密度（不同人員 / 儀器 / 時(shí)間）RSD≤25%。 |
| LOD 與 LOQ | LOD 信噪比≥3，LOQ 信噪比≥10；LOQ 不得超過 PDE 的 30%（控制閾值），EP 要求 LOD≤限度值 0.5 倍。 |
| 耐用性 | 微調(diào)消解程序、試劑濃度、儀器參數(shù)等，結(jié)果無顯著差異，需驗(yàn)證溶液穩(wěn)定性。 |
恒譜生在方法驗(yàn)證環(huán)節(jié)，可提供全指標(biāo)合規(guī)驗(yàn)證服務(wù)，涵蓋空白基質(zhì)干擾試驗(yàn)、多濃度加標(biāo)回收率測定、不同時(shí)間 / 人員 / 儀器的精密度驗(yàn)證等，同步輸出符合 ICH 及各國藥典要求的驗(yàn)證報(bào)告，助力企業(yè)快速完成方法合規(guī)落地。
四、實(shí)踐難點(diǎn)
當(dāng)前方法開發(fā)的主要挑戰(zhàn)在于復(fù)雜基質(zhì)樣品的前處理(如含油脂、高分子輔料的制劑)和痕量元素的干擾消除。
通過科學(xué)的方法開發(fā)與嚴(yán)格的驗(yàn)證，ICP-AES 和 ICP-MS 可有效滿足藥物元素雜質(zhì)的檢測需求，為藥品安全性與質(zhì)量可控性提供可靠保障。
發(fā)布于: 2025-09-04