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嘉峪檢測網 2022-04-29 15:27
摘要
系統適用性是色譜工作中必不可少的部分,國內外標準都對系統適用性試驗做了要求。本文是筆者對色譜實驗中系統適用性的漫談,供廣大讀者在工作閑暇之處討論,不足之處還望理解。
系統適用性是液相和氣相色譜方法的重要組成部分,用來確認色譜系統的分離度和重復性能夠滿足特定的分析要求。測試是基于將儀器、電路、實驗者和樣品作為一個整體進行的。
美國藥典規定任何色譜試驗一定要進行系統適用性測試,否則,這臺儀器做出的數據一律無效;ICH提出一定要將系統作為整體來測試;FDA提到應確定一SOP進行測試確保系統可用;英國藥典規定建立系統適用性是為了任何使用方法時都是有效的;歐洲藥典提出系統適用性測試反映了色譜系統性能,是建立分析方法不可或缺的一部分;日本藥典與美國藥典敘述基本一致;GMP指出檢查分析方法驗證過程時,應涉及是否開發了系統適用性試驗,并且對每一項系統適用性試驗的參數都進行了定義;中國藥典并沒有單獨對系統適用性目的進行敘述,國內色譜工作者往往對系統適用性不夠重視,看似簡單的系統適用性其實有很多需要關注的地方,其重要性不比方法學中其他驗證項差。
一、美國藥典系統適用性的要求
美國藥典并沒有明確對分離度、理論塔板數、拖尾因子、重復性及靈敏度的統一要求,在藥典正文中各個品種項下分別規定。當采用標準品或標準品溶液需要重復進樣以判斷系統的精密度,除非個論中有規定,系統適用性5針的數據的相對標準偏差不得超過2.0%,當超過2.0%時,需要計算連續6針進樣的數據。在含量測定中,系統適用性的相對標準偏差與進樣次數和含量限度上限有關,表1是USP對含量系統適用性測試相對標準偏差的規定。
表1 USP對含量系統適用性RSD的要求
含量限度上限 |
進樣次數 |
|||
3 |
4 |
5 |
6 |
|
RSD% |
||||
101.0% |
|
|
|
0.349 |
102.0% |
0.41 |
0.59 |
0.73 |
0.85 |
102.5% |
0.52 |
0.74 |
0.92 |
1.06 |
103.0% |
0.62 |
0.89 |
1.10 |
1.27 |
關于對稱因子規定參考筆者撰寫《拖尾因子、對稱因子和不對稱因子區別理論》,在此不做贅述。當系統適用性不符合要求時可以適當調整方法參數,不過每個變量的最大值都應該進行驗證其系統適用性,對改變后的方法進行重新評價。表2是USP對參數調整的規定。
表2 USP對系統參數再調整的規定
參數 |
規定變化量 |
一般是不推薦改變流動相組分,調整比例即可 |
僅能對最小溶劑組分的量進行改變,不得超過相對量的±30%或絕對量的±10% |
流動相pH值 |
正負0.2個單位 |
在滿足pH值得情況下,緩沖鹽濃度波動范圍 |
±10% |
色譜柱長度 |
±70% |
液相色譜柱內徑 |
與流速配合調整 |
氣相毛細管柱內徑 |
±50% |
液相色譜柱填料±粒徑 |
可以減少50%,但不能增大 |
氣相毛細管柱填料粒徑 |
根據需求增大或減少 |
氣相柱流量 |
±50% |
液相流速 |
與色譜柱內徑配合調整 |
波長 |
不能做調整 |
液相進樣體積 |
可以減少,但不能增加 |
氣相進樣體積 |
可以適當增大或減少 |
柱溫 |
±10% |
進樣口溫度 |
±10% |
程序升溫 |
±20% |
二、歐洲藥典和英國藥典系統適用性的要求
歐洲藥典和英國藥典對系統適用性要求也做了非常詳細的規定,并且對保留時間、保留體積、死體積、死時間等概念做了詳細描述。EP和BP關于對稱因子規定參考筆者撰寫《拖尾因子、對稱因子和不對稱因子區別理論》,在此不做贅述。系統適用性5針的數據的相對標準偏差與USP規定基本一致。當系統適用性不符合要求時可以適當調整方法參數,EP和BP對等度洗脫和梯度洗脫分別做了規定,詳見表3。
表3 EP和BP對系統參數再調整的規定
類型 |
參數 |
規定變化量 |
等度洗脫 |
流動相組分 |
最小溶劑組分的量改變時,不得過相對量的±30%,或者絕對量的±2%,以數字大者為準,但不得過±30% |
流動相pH值 |
正負0.2個單位 |
|
流速 |
±50%,可以隨柱尺寸改變 |
|
柱參數 |
固定相不得改變,粒徑可以減少50%,不得增加 |
|
柱尺寸 |
長度改變±70%,內徑可以改變±25% |
|
柱溫 |
±10℃ |
|
波長 |
不得改變 |
|
進樣量 |
可以減少,不得增加 |
|
梯度洗脫 |
流動相組分 |
更換后組分洗脫能力要增強,主峰保留時間改變±15% |
流動相pH值 |
不得改變 |
|
流動相鹽濃度 |
±10% |
|
流速 |
與等度洗脫一致 |
|
柱尺寸 |
固定相不得改變,粒徑不得改變,長度和內徑與等度一致 |
|
柱溫 |
±5℃ |
|
波長 |
不得改變 |
|
進樣量 |
與等度一致 |
|
氣相 |
毛細管柱粒徑 |
可減少50%,但不能增大尺寸 |
毛細管柱膜厚 |
-50%~+100% |
|
毛細管長度 |
±70% |
|
內徑 |
±50% |
|
柱流量 |
±50% |
|
柱溫 |
±10% |
|
進樣體積 |
根據需求可以增大或減少 |
三、日本藥典系統適用性要求
日本藥典要求在液相中的系統適用性一般重復進樣6次,需要根據實際情況確定適合的相對標準偏差。比如6次進樣的相對標準偏差不大于1.0%,則要求雜質含量不得大于5.0%,含量應在98.0%~102.0%范圍內。雜質含量在0.5%~1.0%范圍內,則要求系統適用性的相對標準偏差不大于2.0%。不過,在利用梯度方法或者樣品包含強保留組分時,可以適當減少進樣次數來確定新的接受限度以滿足系統適用性,表4是不同進樣次數對應6次進樣的限度規定。
表4 不同進樣次數對應6次進樣的限度規定
進樣次數 |
RSD% |
|||||
6 |
1% |
2% |
3% |
4% |
5% |
10% |
5 |
0.88% |
1.76% |
2.64% |
3.52% |
4.40% |
8.81% |
4 |
0.72% |
1.43% |
2.15% |
2.86% |
3.58% |
7.16% |
3 |
0.47% |
0.95% |
1.42% |
1.89% |
2.37% |
4,73% |
上述要求均指在液相中,對于氣相色譜可以適當放寬。JP并沒有單獨對理論塔板數、拖尾因子及分離進行規定,而是在藥典正文各個品種下進行規定。當系統適用性不符合要求時可以適當調整方法參數,JP并沒有像USP、EP及BP一樣進行詳細規定,只是簡單敘述可以從色譜柱、流動相、柱溫等進行改變以適應系統適用性要求。
四、中國藥典系統適用性的要求
中國藥典要求定量分析時,分離度應大于1.5。進行重復性分析,采用外標法時,取對照品溶液連續進樣5次,峰面積相對標準偏差不大于2.0%,采用內標法時,配制80%、100%和120%對照品溶液,加入規定量的內標溶液,配成3種不同濃度的溶液,分別至少進樣2次,計算平均校正因子,其相對標準偏差不大于2.0%。拖尾因子規定參考筆者撰寫《拖尾因子、對稱因子和不對稱因子區別理論》,在此不做贅述。當系統適用性不符合要求時可以適當調整方法參數,ChP同樣對參數改變做了要求。表5是ChP對系統參數在調整規定。
表5 ChP 對系統參數在調整規定
參數 |
規定變化量 |
固定相種類 |
不可變化 |
流動相種類 |
不可變化 |
檢測器類型 |
不可變化 |
流動相比例 |
以組分比例較低者(小于等于50%)相對于自身的該變量不超過±30%,改變總量不超過±10%,總量以10%為限 |
進樣量 |
根據需求改變 |
柱溫 |
根據需求改變 |
色譜柱尺寸 |
根據需求改變 |
流速 |
根據需求改變 |
五、筆者對系統適用性的要求
筆者在進行系統適用性試驗時會依據情況而定,如果含量和有關物質是一種方法,則只需要進行系統適用性試驗。反之,則應區別對待。對于含量的系統適用性試驗應配制規定樣品濃度的主成分,添加所有已知雜質進樣6次重復進樣試驗,首先要求6次進樣的雜質與主成分的分離度均大于2.0,并且主成分的拖尾因子應在0.95~1.05之間,理論塔板數可根據實際情況酌情而定(比如色譜柱性能變差則峰形變平等等)。再者就是6次進樣的主成分的峰面積相對標準偏差不大于1.0%,保留時間的相對標準偏差不大于1.0%。
對于等度洗脫方法或者已確定各雜質保留時間足夠穩定,可以采用上述混合溶液單針進樣,考察分離度、理論塔板數及拖尾因子,再以主成分對照品溶液行3次連續進樣兩兩計算峰面積及保留時間的相對標準偏差均不大于1.0%,或者6次連續進樣的峰面積及保留時間的相對標準偏差均不大于1.0%以確定系統滿足測定要求。有關物質的系統適用性應制備混有至少大于限度濃度雜質的主成分對照品溶液進行1次進樣,根據實際情況確定分離度、拖尾因子及理論塔板數要求,再按照含量系統適用性測試中對照品方法進行測定即可。
系統適用性樣品
系統適用性應使用經過確認的一級或二級對照品和任何必要的物料進行系統適用性檢查,以確保足夠的方法性能。一個新批次高度純化的對照物料(例如來自化學品供應商或自制)應采用一級對照品進行確認。未確認為對照品的制劑或API不應用于系統適用性測試。即使API或制劑經過恰當確認成為對照品,如果是來自待檢樣品相同批次,則亦不能用于系統適用性測試。所以我們日常藥物分析工作中是不能用供試品作為系統適用性樣品的,采用供試品進行系統適用性測試具有直到檢測合格為止的嫌疑。
系統適用性試驗什么時候做
何時進行系統適用性因人而異,每個人都有一套自己的標準,筆者認為在系統發生變動時都要進行系統適用性試驗(比如新配制流動相、比如更換同型號新購色譜柱、比如更換氣體),還有在長時間進行運行樣品時也及時進行系統適用性封針操作。方法驗證試驗一定包括系統適用性測試。正如前文所說,沒有進行系統適用性試驗的系統任何數據都是無效的。
結語
系統適用性試驗作為分析方法不可分割的一部分,已經被越來越多的監管機構所重視。不過從目前國內整體的藥物研發情況來看,藥物分析工作者對此還沒有足夠的認識,未結合分析方法驗證情況有針對性地去探索系統適用性試驗的要求。在有藥典參考標準的情況下,對藥典標準的系統適用性要求不夠重視,僅僅將色譜條件拿來使用,或者隨意更改、降低系統適用性要求,導致方法的重現性差,檢測結果不準確。在這方面,藥物分析工作者們急需提升觀念,提高重視程度,加強研究。
參考文獻
【1】美國藥典
【2】歐洲藥典
【3】英國藥典
【4】日本藥典
【5】中國藥典
【6】Comparison of System Suitability Test for Liquid Chromatography in Pharmacopoeias [J].,2013,027(012):1305-1307.
【7】《Data Integrity and Compliance With Drug CGMP》
【8】李飛, 李云, 許真玉. 色譜系統適用性試驗在分析方法使用中的重要性[J]. 中國新藥雜志, 2019, 28(06):30-33.
來源:Internet