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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:204
采用激光光譜設備進行微粒快速目視檢查和化學分析

本文闡述了如何使用(yong)光(guang)學顯(xian)微鏡和(he)激(ji)光(guang)誘導(dao)擊(ji)穿光(guang)譜(LIBS)相結合的(de)二合一方法(fa)識別(bie)制藥行業中的(de)微粒(li)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)物。藥物和(he)靜脈注射溶(rong)液等藥品(pin)的(de)微粒(li)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)可(ke)能會導(dao)致嚴重(zhong)問題。為消(xiao)除(chu)藥品(pin)微粒(li)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran),最重(zhong)要的(de)是能夠快(kuai)(kuai)速(su)、準確地(di)識別(bie)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran),甚(shen)至能夠快(kuai)(kuai)速(su)找(zhao)到(dao)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)源。激(ji)光(guang)誘導(dao)擊(ji)穿光(guang)譜可(ke)以對(dui)材(cai)料進行快(kuai)(kuai)速(su)的(de)多元素分析(xi)(xi)。本文介紹(shao)的(de)二合一方法(fa)可(ke)以同時提供目視檢查(cha)(顏色和(he)形(xing)狀(zhuang))和(he)化(hua)學(成分)分析(xi)(xi),可(ke)快(kuai)(kuai)速(su)、可(ke)靠地(di)識別(bie)非(fei)監管環(huan)境中的(de)微粒(li)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)物。本文討(tao)論(lun)的(de)解決方案還可(ke)以用(yong)于(yu)制藥工(gong)業的(de)污(wu)(wu)染(ran)(ran)(ran)物識別(bie)和(he)根本原因分析(xi)(xi)。

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)粒(li)(li)污染(ran)識別可以分(fen)(fen)為(wei)幾個(ge)步(bu)驟。第(di)一步(bu)是用光學(xue)顯微(wei)鏡進行(xing)目(mu)(mu)視檢查,以確(que)定微(wei)粒(li)(li)的(de)大小、形狀(zhuang)、顯微(wei)結構和顏色,并對(dui)它們進行(xing)計數。下(xia)一步(bu)是對(dui)微(wei)粒(li)(li)進行(xing)化(hua)學(xue)分(fen)(fen)析(xi),以確(que)定成分(fen)(fen),更容易找(zhao)到微(wei)粒(li)(li)來源(根本(ben)原(yuan)因分(fen)(fen)析(xi))。微(wei)粒(li)(li)化(hua)學(xue)分(fen)(fen)析(xi)通常使用SEM/EDS進行(xing),然而,SEM/EDS需要(yao)將(jiang)樣品(pin)轉(zhuan)移到真空室將(jiang)污染(ran)微(wei)粒(li)(li)分(fen)(fen)離(li)出來,成本(ben)高昂(ang)、耗時長。二合一方法對(dui)微(wei)粒(li)(li)的(de)目(mu)(mu)視檢查和化(hua)學(xue)分(fen)(fen)析(xi)更有效(見(jian)圖(tu)1)。



圖1:二合一方法以(yi)及SEM/EDS的(de)根本(ben)原(yuan)因分析流程比較。二合一方法不(bu)需要(yao)額外進行(xing)(xing)樣品制備,也不(bu)需要(yao)使用多(duo)臺儀器,分析在空氣(qi)中(zhong)(zhong)進行(xing)(xing),而(er)不(bu)需要(yao)在真空中(zhong)(zhong)進行(xing)(xing),目視檢查和化學(xue)分析更快。


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(shi)用(yong)二合一(yi)解決(jue)方案,如徠卡(ka)顯微系統的(de) DM6 M LIBS,比SEM/EDS更具優勢(圖1)。例(li)如,使(shi)用(yong)LIBS元素(su)分析可以看(kan)到(dao)微粒的(de)真實顏色,從而快速有效地確定(ding)污(wu)(wu)染源。當僅(jin)憑(ping)目視檢查還不夠時,用(yong)戶可以根據LIBS光譜中(zhong)的(de)光譜指(zhi)紋和(he)特征(zheng)信(xin)號來識別微粒。因此,LIBS可以提(ti)供與藥(yao)品微粒污(wu)(wu)染相關(guan)的(de)有用(yong)元素(su)信(xin)息。

微粒分析(xi)

僅進(jin)(jin)行目視檢(jian)查時(shi),不同金屬微粒(li)(高合(he)金或低(di)合(he)金鋼、鋁(lv)合(he)金等(deng))的外觀(guan)非常相似,有時(shi)很難確(que)定微粒(li)污染源。在這(zhe)種情況下(xia),對(dui)微粒(li)進(jin)(jin)行瞬(shun)時(shi)成(cheng)分(fen)分(fen)析將極有助(zhu)于有效(xiao)找到(dao)微粒(li)來源,從而(er)有效(xiao)減(jian)少藥品中的污染物(wu)。然(ran)而(er),如(ru)上(shang)所述,使用SEM/EDS進(jin)(jin)行成(cheng)分(fen)分(fen)析,過程緩慢、繁瑣。

使用(yong)二合(he)一解決方(fang)案,如(ru)徠卡顯微系統的(de) DM6 M LIBS,比(bi)SEM/EDS更具優勢(圖1)。例如(ru),使用(yong)LIBS元素(su)分析可(ke)以看到(dao)微粒的(de)真實顏色,從而快(kuai)速有(you)效(xiao)地確定污(wu)染(ran)源。當僅憑(ping)目(mu)視檢查還不夠(gou)時,用(yong)戶可(ke)以根據(ju)LIBS光譜中的(de)光譜指(zhi)紋和特征(zheng)信號來(lai)識別(bie)微粒。因(yin)此,LIBS可(ke)以提供與藥品微粒污(wu)染(ran)相關(guan)的(de)有(you)用(yong)元素(su)信息。

在(zai)下圖2A-E中,用光學(xue)顯微鏡對不同材料組(zu)成的微粒進行成像,并使用 DM6 M LIBS 二合一方法用LIBS進行分析。

圖2A:可(ke)能來自容(rong)器(qi)蓋的(de)鋁(Al)合金微(wei)粒

不同的(de)(de)金(jin)屬微粒(鋼和鋁合金(jin))可(ke)能具(ju)有(you)相似外表(biao),因(yin)此使(shi)用二合一方法進行快(kuai)速成分分析,將極有(you)助于更有(you)效地尋找微粒來源,以進行制藥工(gong)業的(de)(de)根本(ben)原(yuan)因(yin)分析。即使(shi)在(zai)外觀(guan)上(shang)存(cun)在(zai)差異,如顏(yan)色(參(can)見圖2D中黑色橡膠微粒或圖2E中金(jin)色/黃色黃銅微粒),也可(ke)以通過(guo)LIBS驗(yan)證所假設的(de)(de)微粒組成。

總(zong)結與結論

使用(yong)(yong)高分(fen)辨(bian)率光(guang)(guang)學(xue)顯(xian)微鏡(jing)和(he)激光(guang)(guang)誘導(dao)擊穿光(guang)(guang)譜(pu)(LIBS)相結合的(de)二(er)合一(yi)(yi)方(fang)法(fa),例如DM6 M LIBS, 可(ke)以(yi)同時(shi)對(dui)污染(ran)微粒進(jin)行(xing)目視(shi)檢(jian)查和(he)化學(xue)分(fen)析(xi)。對(dui)于非管制環(huan)境(jing),二(er)合一(yi)(yi)方(fang)法(fa)是一(yi)(yi)種更實用(yong)(yong)的(de)有效識別和(he)消除污染(ran)源的(de)解(jie)決方(fang)案。二(er)合一(yi)(yi)方(fang)法(fa)不需要額外進(jin)行(xing)樣(yang)品制備或使用(yong)(yong)多臺儀器(qi),大大節省了時(shi)間。二(er)合一(yi)(yi)方(fang)法(fa)可(ke)以(yi)更快、更簡便(bian)地(di)進(jin)行(xing)根本原因分(fen)析(xi),從而(er)更有效地(di)減(jian)少患(huan)者使用(yong)(yong)藥品的(de)風險。




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