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系統(tǒng)適用性試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2023-11-28 08:49

眾所周知，系統(tǒng)適用性為許多分析方法的必要組成部分，該試驗(yàn)是把分析設(shè)備、電子儀器、實(shí)驗(yàn)操作和被分析樣品作為一個(gè)整體來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)[1]。系統(tǒng)適用性試驗(yàn)參數(shù)是根據(jù)被論證的方法類型，針對(duì)某一特定方法而建立的。當(dāng)一個(gè)分析方法被建立后，它可能會(huì)被不同人員，在不同時(shí)間、不同實(shí)驗(yàn)室、不同儀器下使用，也可能用于分析不同廠家制備的樣品，可能會(huì)產(chǎn)生許多異?；蚱睢Ｒ虼?，為了確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性，需要研究者在方法開(kāi)發(fā)伊始就對(duì)上述情況做出一定的預(yù)判或者模擬，即建立一系列的系統(tǒng)適用性參數(shù)（如分離度）來(lái)保證分析方法在任何情況下都有效。系統(tǒng)適用性參數(shù)通常通過(guò)耐用性試驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估。由此可得，對(duì)于分析方法而言，系統(tǒng)適用性試驗(yàn)至關(guān)重要。

參考藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的組成，系統(tǒng)適用性試驗(yàn)的組成包括試驗(yàn)參數(shù)、試驗(yàn)方法和限度，最常用于色譜分析中，各國(guó)藥典在色譜分析通則中均對(duì)系統(tǒng)適用性的參數(shù)、方法和限度提出具體的要求。此外，USP和EP在元素雜質(zhì)分析和粒度及粒度分布測(cè)試通則也提及系統(tǒng)適用性試驗(yàn)，但試驗(yàn)方法和限度與色譜分析截然不同。本文筆者將從色譜分析、元素雜質(zhì)分析和粒度分布測(cè)試三種分析類型詳細(xì)闡述系統(tǒng)適用性試驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，供廣大研究者參考。

一、色譜分析

1.1 參數(shù)要求

對(duì)比各國(guó)藥典色譜法系統(tǒng)適用性試驗(yàn)要求，內(nèi)容基本一致，均包括理論板數(shù)、分離度、拖尾因子、重復(fù)性和靈敏度等參數(shù)。具體要求略有差異，詳見(jiàn)表1。

▲表1-各國(guó)藥典色譜法系統(tǒng)適用性試驗(yàn)要求

試驗(yàn)參數(shù)	藥典	中國(guó)藥典ChP[2]	美國(guó)藥典 USP[3]	歐洲藥典 EP[4]	英國(guó)藥典 BP[5]	日本藥典 JP[6]
理論板數(shù)		應(yīng)指明測(cè)定物質(zhì)，一般為待測(cè)物質(zhì)或內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的理論板數(shù)	/	/	/	/
分離度		待測(cè)物質(zhì)色譜峰與相鄰色譜峰之間的分離度應(yīng)大于1.5（分子排阻色譜法要求大于2.0）	確保臨近的洗脫物質(zhì)彼此分離，確保內(nèi)標(biāo)物質(zhì)與藥物分離	/	/	/
拖尾因子		0.95 -1. 05	/	0.8-1.5	0.8-1.5	/
重復(fù)性		對(duì)照品溶液連續(xù)進(jìn)樣5次，其峰面積相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)不大于2.0%	標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)進(jìn)樣5次，其峰面積相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)不大于2.0%，如果相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差的要求大于 2.0%，則需重復(fù)進(jìn)樣6次。具體應(yīng)參考表2	與含量上限和進(jìn)樣次數(shù)有關(guān)，詳見(jiàn)表2	與含量上限和進(jìn)樣次數(shù)有關(guān)，詳見(jiàn)表2	與含量水平和進(jìn)樣次數(shù)有關(guān)，詳見(jiàn)表3
靈敏度		定量測(cè)定時(shí)，信噪比不小于10，定性測(cè)定時(shí)，信噪比不小于3	/	定量測(cè)定時(shí)，信噪比不小于10，且定量限≤報(bào)告限	定量測(cè)定時(shí)，信噪比不小于10，且定量限≤報(bào)告限	/
適用的色譜類型		液相色譜、氣相色譜、分子排阻色譜、離子色譜、超臨界流體色譜、臨界點(diǎn)色譜、毛細(xì)管電泳	液相色譜、氣相色譜	液相色譜、氣相色譜、分子排阻色譜、超臨界流體色譜	液相色譜、氣相色譜、分子排阻色譜、超臨界流體色譜	液相色譜、氣相色譜

▲表2-美國(guó)藥典、歐洲藥典和英國(guó)藥典的重復(fù)性要求

▲表3-日本藥典中不同進(jìn)樣次數(shù)對(duì)應(yīng)6次進(jìn)樣的限度規(guī)定[7]

注：

（1）日本藥典通常要求6次進(jìn)樣，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于1.0%，則要求含量的變化范圍不得大于5.0%，含量應(yīng)在98.0%-102.0%范圍內(nèi)。雜質(zhì)含量在0.5%-1.0%范圍內(nèi)，則要求系統(tǒng)適用性的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于2.0%；

（2）表3中的內(nèi)容以液相法為主，氣相法的限度可適當(dāng)放寬。

由表1可以清晰得出，中國(guó)藥典對(duì)于系統(tǒng)適用性試驗(yàn)的參數(shù)要求最全面、最具體，除理論板數(shù)外，其余的幾項(xiàng)參數(shù)均有具體的限度要求，且每一項(xiàng)參數(shù)的要求適用的色譜類型最多；但在各論中很多收載的品種項(xiàng)下的系統(tǒng)適用性要求并不明確，如頭孢克肟有關(guān)物質(zhì)檢查項(xiàng)下的系統(tǒng)適用性要求為按頭孢克肟（E）異構(gòu)體和頭孢克肟的順序出峰，兩者之間的分離度應(yīng)符合要求。歐洲藥典和英國(guó)藥典次之，對(duì)拖尾因子、重復(fù)性和靈敏度均提出具體的要求，其要求適用于四種色譜類型；而美國(guó)藥典和日本藥典在色譜通則中只對(duì)重復(fù)性提出具體的要求，其余參數(shù)，如理論板數(shù)、拖尾因子、分離度、靈敏度的限度要求在各品種項(xiàng)下中可查詢到，尤其美國(guó)藥典在各論中的系統(tǒng)適用性要求是最全面、最具體的。表1列舉了美國(guó)藥典收載的幾個(gè)品種的系統(tǒng)適用性要求，由表可得各品種的限度要求并不統(tǒng)一。中國(guó)藥典和國(guó)外藥典在色譜通則和各論中系統(tǒng)適用性的要求也體現(xiàn)了國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)系統(tǒng)適用性試驗(yàn)認(rèn)識(shí)和研究深度的差異。考慮到不同物質(zhì)的差異，筆者建議不對(duì)所有品種制定統(tǒng)一的限度要求，應(yīng)具體情況具體分析。

▲表4-中美藥典部分品種含量或有關(guān)物質(zhì)測(cè)定系統(tǒng)適用性要求

品名	要求
品名	美國(guó)藥典	中國(guó)藥典
abacavir sulfate（硫酸阿巴卡韋）	含量：相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于1.5%	未收載
abiraterone acetate（醋酸阿比特龍）	含量：anhydro abiraterone和3-deoxy-3-chloroabiraterone分離度不小于1.0，對(duì)照品溶液相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于0.73%	未收載
acebutolol hydrochloride（鹽酸醋丁洛爾）	含量：理論板數(shù)不低于1500，拖尾因子不大于2.5，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于0.73%	未收載
acepromazine maleate（馬來(lái)酸乙酰丙嗪）	含量：理論板數(shù)不低于1500，拖尾因子不大于2.5，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于2.0%	未收載
Acetaminophen（對(duì)乙酰氨基酚）	含量：拖尾因子不大于2.0，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于1.0%	有關(guān)物質(zhì)：理論板數(shù)按對(duì)乙酰氨基酚峰計(jì)算不低于2000。對(duì)氯苯乙酰胺峰與對(duì)乙酰氨基酚峰之間的分離度應(yīng)符合要求。
Acetazolamide（乙酰唑胺）	含量：拖尾因子不大于1.5，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于0.73%	未收載
Acetylcysteine（乙酰半胱氨酸）	含量：Acetylcysteine和L-phenylalanine分離度不小于6，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于2.0%	含量和有關(guān)物質(zhì)均要求理論板數(shù)按乙酰半胱氨酸峰計(jì)算不低于 1000。

對(duì)比各國(guó)藥典對(duì)于系統(tǒng)適用性各參數(shù)的要求，共同點(diǎn)是在色譜通則部分對(duì)理論板數(shù)都沒(méi)有明確的要求，理論板數(shù)的要求體現(xiàn)在各論中，因藥而異。另外，重復(fù)性試驗(yàn)中，各國(guó)藥典只是規(guī)定了峰面積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，但沒(méi)有規(guī)定保留時(shí)間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，筆者建議考察重復(fù)性時(shí)順帶考察保留時(shí)間的重復(fù)性，以檢驗(yàn)待測(cè)物的保留時(shí)間是否發(fā)生漂移，保留時(shí)間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差通常不大于1.0 %[8]，在峰面積重復(fù)性方面，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差統(tǒng)一規(guī)定為2%，缺少合理性，尤其對(duì)于微量和痕量雜質(zhì)定量，由于測(cè)試濃度很低（ppm或ppb級(jí)別），峰面積重復(fù)性要求應(yīng)適當(dāng)放寬，可參考中國(guó)藥典四部通則9101中精密度要求進(jìn)行限度制定[9]。

1.2 試驗(yàn)方法

以液相色譜法為例，目前國(guó)內(nèi)藥研工作者采用的系統(tǒng)適用性試驗(yàn)方法主要分為兩種，一種為制備一份包含待測(cè)物質(zhì)和其他物質(zhì)的混合對(duì)照品溶液和一份只包括待測(cè)物質(zhì)的對(duì)照品溶液，采取混合對(duì)照品溶液1針+待測(cè)物質(zhì)溶液5針的進(jìn)樣順序進(jìn)行測(cè)試。混合對(duì)照品溶液用于考察理論板數(shù)、拖尾因子、分離度和靈敏度，待測(cè)物質(zhì)溶液用于考察重復(fù)性，筆者在做磷酸哌喹原料藥中的一種基因毒性雜質(zhì)時(shí)采取的是此方式，分離度大于1.5，信噪比大于10，5次結(jié)果保留時(shí)間重復(fù)性小于1%，峰面積重復(fù)性小于2%；另一種方法是制備一份包含待測(cè)物質(zhì)和其他物質(zhì)的混合對(duì)照品溶液連續(xù)進(jìn)樣6針或制備6份相同濃度的混合對(duì)照品溶液，每份溶液各進(jìn)樣1針，用6次數(shù)據(jù)結(jié)果考察所有參數(shù)，筆者在做葡萄糖原料的含量及有關(guān)物質(zhì)采取的是此方式，分離度在2.0左右，理論板數(shù)大于3000，6次結(jié)果的保留時(shí)間和峰面積重復(fù)性均小于1%。

以上兩種方式并沒(méi)有孰是孰非之分，具體實(shí)施方式在符合法規(guī)和藥典標(biāo)準(zhǔn)的要求前提下，根據(jù)研究者的習(xí)慣而定。CDE的老師建議采取制備6份相同濃度的混合對(duì)照品溶液進(jìn)行分析，以全面考察理論板數(shù)、重復(fù)性、拖尾因子等參數(shù)[8]。具體的參數(shù)要求建議由注冊(cè)申報(bào)地點(diǎn)而定，若在國(guó)內(nèi)注冊(cè)申報(bào)，主要參考中國(guó)藥典的要求；若在國(guó)外注冊(cè)申報(bào)，主要參考該國(guó)藥典的要求；對(duì)于中外雙報(bào)的，建議優(yōu)先參考國(guó)外藥典的要求。

二、元素雜質(zhì)分析

相對(duì)色譜分析而言，元素雜質(zhì)分析的系統(tǒng)適用性試驗(yàn)較簡(jiǎn)單：依據(jù)USP 233的要求，只需考察重復(fù)性即可。具體試驗(yàn)方法為取最高濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液在供試品測(cè)試前后分別進(jìn)樣測(cè)試，每個(gè)元素的漂移值不超過(guò)20%[10]。筆者常用的方法是取標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液最高濃度點(diǎn)在所有樣品測(cè)試結(jié)束后復(fù)測(cè)一次，對(duì)比兩次結(jié)果的相對(duì)偏差，大部分情況相對(duì)偏差均小于20%。

三、粒度及粒度分布測(cè)試

粒度及粒度分布測(cè)試的系統(tǒng)適用性試驗(yàn)比較特殊，與元素雜質(zhì)分析相同，也只需考察重復(fù)性即可，但所用的供試品不一定和待測(cè)物有關(guān)，但必須采取經(jīng)鑒定的有確定粒度值的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，如玻璃微珠、聚苯乙烯微球和碳酸鈣粒子。參照USP 429的要求，具體要求是重復(fù)三次獨(dú)立的測(cè)試，中位值（通常X50）的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不超過(guò)10 %，兩側(cè)值（通常X10和X90）的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不超過(guò)15%，若粒度值小于10μm，以上限度值加倍[11]。筆者常用的實(shí)施方式是制備三份玻璃微珠混懸液分別進(jìn)行測(cè)試，無(wú)論X50還是X10和X90，三次結(jié)果的RSD均小于5%。

四、結(jié)論

本文筆者結(jié)合藥典要求和自身經(jīng)驗(yàn)，分析了色譜、元素雜質(zhì)和粒度三種不同類型分析方法的系統(tǒng)適用性試驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，同時(shí)對(duì)比了色譜分析中各國(guó)藥典的要求異同點(diǎn)，以便幫助廣大同行理清思路，提供解決方案。不足之處懇請(qǐng)批評(píng)指正，若其他分析方法也有需要考察系統(tǒng)適用性的，還望廣大讀者補(bǔ)充、分享！

參考文獻(xiàn)

[1] ICH Q2B.

[2]《中國(guó)藥典》通則0512.

[3] USP <621>.

[4] EP 2.2.46.

[5] BP Appendix Ⅲ.

[6] JP 2.01.

[7] JP <G1-2-152>.

[8]《藥品技術(shù)評(píng)價(jià)文集（第二集）》P112-117.

[9]《中國(guó)藥典》指導(dǎo)原則9101.

[10] USP <233>.

[11] USP <429>.

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