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控制藥品中的微粒污染

更新時間:2023-12-09      點擊次數:409
采用激光光譜設備進行微粒快速目視檢查和化學分析

本(ben)(ben)(ben)文(wen)闡述了如何使用(yong)光(guang)(guang)(guang)學顯微(wei)鏡和(he)激光(guang)(guang)(guang)誘導(dao)擊(ji)穿(chuan)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(LIBS)相結合的二合一方法(fa)(fa)識別制藥(yao)行業(ye)中的微(wei)粒污染(ran)物。藥(yao)物和(he)靜脈注射溶液等(deng)藥(yao)品的微(wei)粒污染(ran)可能(neng)(neng)會導(dao)致嚴重問題(ti)。為消除藥(yao)品微(wei)粒污染(ran),最重要的是能(neng)(neng)夠快(kuai)速、準(zhun)確地(di)識別污染(ran),甚(shen)至能(neng)(neng)夠快(kuai)速找到污染(ran)源。激光(guang)(guang)(guang)誘導(dao)擊(ji)穿(chuan)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)可以對材料進(jin)行快(kuai)速的多元(yuan)素分(fen)析。本(ben)(ben)(ben)文(wen)介紹(shao)的二合一方法(fa)(fa)可以同時(shi)提供目視檢查(顏色(se)和(he)形(xing)狀)和(he)化學(成分(fen))分(fen)析,可快(kuai)速、可靠地(di)識別非監管(guan)環境(jing)中的微(wei)粒污染(ran)物。本(ben)(ben)(ben)文(wen)討(tao)論的解(jie)決(jue)方案還可以用(yong)于制藥(yao)工業(ye)的污染(ran)物識別和(he)根本(ben)(ben)(ben)原因(yin)分(fen)析。

引言
醫藥產品中的微粒污染,例如藥物(液體和固體藥片)、靜脈注射(IV)/輸液溶液、滴眼液和吸入器 [1-7],里存在的微粒污染,可能會對重癥患者造成重大威脅。為了保證醫藥產品的質量和安全,識別和消除藥品中的微粒污染至關重要。然而,如果只對微粒進行目視檢查,可能難以找到污染源。對微粒進行化學分析更容易找到污染源,但常用的掃描電子顯微鏡和能量色散光譜(SEM/EDS)方法不僅流程復雜、耗時長,且無法揭示微粒顏色信息 [3,7]。光學顯微鏡和激光誘導擊穿光譜(LIBS)相結合的二合一材料分析方法,可以確定微粒的形狀、大小、顏色和組成,快速、可靠且經濟實惠[8]。它可以同時對微粒污染物進行目視檢查和化學分析,而不需要額外進行樣品制備或使用多臺儀器。目前用于研發和工程實驗室等非監管環境的DM6 M LIBS 二合一材料分析系統在制藥工業污染根本原因分析方面表現出巨大潛力 [9]。

制藥工業中的微粒污染
醫藥產品中的微粒污染,如藥品(液體和固體藥片/片劑),靜脈注射(IV)/輸液溶液、滴眼液和吸入器等的微粒污染,來源廣泛(包括溶液、包裝、密封件中的未溶解殘留物等)[1-4]。微粒污染物的組成多種多樣,包括金屬、玻璃和合成(橡膠)材料等[1,3,4]。微粒污染可能會對患者造成威脅,因為它們可能會導致敗血癥、全身炎癥反應綜合征(SIRS)、器官功能障礙或衰竭、靜脈炎和肉芽腫性肺動脈炎 [4-6]。

微(wei)(wei)(wei)粒(li)(li)污染(ran)識別可(ke)以分(fen)(fen)為幾個步驟。第一步是用(yong)光學(xue)顯(xian)微(wei)(wei)(wei)鏡進(jin)(jin)行(xing)目(mu)視(shi)檢查,以確定微(wei)(wei)(wei)粒(li)(li)的(de)大小、形狀、顯(xian)微(wei)(wei)(wei)結(jie)構(gou)和(he)顏色(se),并對它(ta)們進(jin)(jin)行(xing)計數。下一步是對微(wei)(wei)(wei)粒(li)(li)進(jin)(jin)行(xing)化(hua)學(xue)分(fen)(fen)析,以確定成分(fen)(fen),更容(rong)易找到(dao)微(wei)(wei)(wei)粒(li)(li)來源(根本原因分(fen)(fen)析)。微(wei)(wei)(wei)粒(li)(li)化(hua)學(xue)分(fen)(fen)析通常使用(yong)SEM/EDS進(jin)(jin)行(xing),然而(er),SEM/EDS需要將樣品轉移到(dao)真空(kong)室將污染(ran)微(wei)(wei)(wei)粒(li)(li)分(fen)(fen)離出(chu)來,成本高(gao)昂(ang)、耗時長。二合一方法對微(wei)(wei)(wei)粒(li)(li)的(de)目(mu)視(shi)檢查和(he)化(hua)學(xue)分(fen)(fen)析更有效(xiao)(見圖(tu)1)。



圖1:二合一(yi)方法以及SEM/EDS的根本原因分析(xi)流程比較。二合一(yi)方法不(bu)需(xu)要額外進行(xing)樣品制備,也不(bu)需(xu)要使用多(duo)臺(tai)儀(yi)器(qi),分析(xi)在(zai)空氣中進行(xing),而不(bu)需(xu)要在(zai)真空中進行(xing),目視檢查和(he)化學分析(xi)更快。


微粒分析
僅進行目視檢查時,不同金屬微粒(高合金或低合金鋼、鋁合金等)的外觀非常相似,有時很難確定微粒污染源。在這種情況下,對微粒進行瞬時成分分析將極有助于有效找到微粒來源,從而有效減少藥品中的污染物。然而,如上所述,使用SEM/EDS進行成分分析,過程緩慢、繁瑣。

使用(yong)二合一(yi)解決方案,如徠卡(ka)顯微(wei)(wei)系(xi)統的(de) DM6 M LIBS,比(bi)SEM/EDS更具優(you)勢(圖1)。例如,使用(yong)LIBS元素分(fen)析可(ke)以看(kan)到微(wei)(wei)粒的(de)真實顏(yan)色,從而快(kuai)速(su)有效地確定污(wu)(wu)染(ran)源(yuan)。當僅憑目視(shi)檢查還不夠時(shi),用(yong)戶(hu)可(ke)以根(gen)據LIBS光譜(pu)中(zhong)的(de)光譜(pu)指紋和(he)特征信號來(lai)識別微(wei)(wei)粒。因此(ci),LIBS可(ke)以提供與藥品微(wei)(wei)粒污(wu)(wu)染(ran)相關的(de)有用(yong)元素信息。

微粒(li)分析

僅進(jin)行目視(shi)檢查時,不同金屬微(wei)粒(li)(高合(he)金或低合(he)金鋼、鋁合(he)金等)的(de)外觀非常(chang)相(xiang)似,有(you)時很(hen)難(nan)確定微(wei)粒(li)污(wu)染源。在這種(zhong)情況下(xia),對微(wei)粒(li)進(jin)行瞬時成分分析將極有(you)助于有(you)效找(zhao)到微(wei)粒(li)來源,從(cong)而有(you)效減少藥品中(zhong)的(de)污(wu)染物(wu)。然(ran)而,如上所述,使用SEM/EDS進(jin)行成分分析,過程(cheng)緩慢、繁瑣。

使(shi)用二合一解(jie)決方案,如徠卡顯微系統的(de)(de) DM6 M LIBS,比SEM/EDS更(geng)具優(you)勢(圖1)。例如,使(shi)用LIBS元素分(fen)析可(ke)以看(kan)到微粒的(de)(de)真(zhen)實顏(yan)色(se),從而(er)快速(su)有(you)效地確定污(wu)染源。當僅憑目視(shi)檢查(cha)還(huan)不夠時,用戶可(ke)以根據LIBS光譜中(zhong)的(de)(de)光譜指紋和(he)特征(zheng)信號來識別微粒。因此,LIBS可(ke)以提供與藥品微粒污(wu)染相(xiang)關的(de)(de)有(you)用元素信息(xi)。

在(zai)下(xia)圖2A-E中,用光學(xue)顯微鏡對不同材料組成的微粒進(jin)(jin)行成像,并使用 DM6 M LIBS 二(er)合一方法用LIBS進(jin)(jin)行分析。

圖(tu)2A:可能來自(zi)容器蓋的(de)鋁(Al)合金(jin)微粒

不同的金(jin)屬微粒(鋼和鋁合金(jin))可能具有相似外表(biao),因此使用(yong)二合一(yi)方法進(jin)行(xing)快速成分分析(xi),將(jiang)極有助于更有效地尋(xun)找微粒來源,以進(jin)行(xing)制(zhi)藥工業(ye)的根本原因分析(xi)。即使在外觀上存在差異,如顏(yan)色(se)(參見圖2D中黑色(se)橡膠微粒或圖2E中金(jin)色(se)/黃(huang)色(se)黃(huang)銅微粒),也可以通過LIBS驗證所假設的微粒組成。

總結(jie)與結(jie)論

使用高分辨率光學顯微(wei)鏡和激光誘導(dao)擊穿光譜(pu)(LIBS)相(xiang)結合(he)的二合(he)一(yi)方(fang)法(fa)(fa)(fa),例如DM6 M LIBS, 可以同(tong)時對污(wu)染(ran)微(wei)粒進(jin)行目視檢(jian)查和化學分析。對于(yu)非管制環境,二合(he)一(yi)方(fang)法(fa)(fa)(fa)是一(yi)種更(geng)實用的有效識別和消除(chu)污(wu)染(ran)源的解決方(fang)案。二合(he)一(yi)方(fang)法(fa)(fa)(fa)不需要額外進(jin)行樣(yang)品制備或使用多臺儀器,大大節省了時間(jian)。二合(he)一(yi)方(fang)法(fa)(fa)(fa)可以更(geng)快、更(geng)簡便(bian)地(di)進(jin)行根(gen)本原(yuan)因分析,從而更(geng)有效地(di)減少患(huan)者使用藥品的風險(xian)。




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