元素雜質(zhì)的控制策略

元素雜質(zhì)的控制策略主要遵循風(fēng)險評估的原則，風(fēng)險評估過程主要分為3步：

1）識別已知和潛在來源；

2）通過測試，將元素雜質(zhì)水平與PDE值比較，評估雜質(zhì)出現(xiàn)的可能性；

3）總結(jié)和記錄風(fēng)險評估。

藥品中的元素雜質(zhì)一般有4個來源：

1）生產(chǎn)過程中有意添加，如催化劑等；

2）原輔料、生產(chǎn)用水中引入；

3）生產(chǎn)設(shè)備引入；

4）容器密封系統(tǒng)浸出。

控制閾值：將藥品既定PDE值的30%定義為控制閾值，如果對典型批次樣品（3批代表性生產(chǎn)規(guī)模或6批代表性中試規(guī)模）的檢測均表明元素雜質(zhì)水平低于控制閾值，則無需將元素雜質(zhì)列入質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。但對采用了礦物質(zhì)輔料的制劑，在應(yīng)用該原則時，需提供額外的數(shù)據(jù)。（注：個人認(rèn)為就是要求定期檢測）。

當(dāng)元素雜質(zhì)水平有可能超過控制閾值時，有必要采取更多措施保證其不超出PDE值，包括但不限于：

1）改進(jìn)工藝，加入純化步驟

2）實(shí)施中控或上游控制

3）建立輔料或物料的標(biāo)準(zhǔn)限度

4）建立制劑的元素雜質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限度

5）選擇合適的包裝材料

6）對元素雜質(zhì)水平進(jìn)行定期檢測

風(fēng)險評估，千言萬語，最終還是一條路，檢測?。。〔还苁亲R別潛在的風(fēng)險來源，還是佐證雜質(zhì)純化工藝的有效性，還是建立各種物料的元素雜質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限度，都離不開科學(xué)的有計劃的檢測。

法規(guī)要求

目前來說各國法規(guī)，無論是USP，EP9.3之后的版本，還是中國藥典2020版，總的趨勢是與ICH Q3D接軌。ICH Q3D中列出了24種元素雜質(zhì)3種給藥途徑（口服、注射、吸入）的PDE值，并給出了3種元素雜質(zhì)的風(fēng)險評估方式：

1）制劑分析法

PDE值 ≥ 測量值（ug/g）× 日服用量（g/day）

2）加和法

檢測各個原輔料組分中元素雜質(zhì)的含量，按照每個組分的實(shí)際用量和藥品的最大日用量進(jìn)行計算，來評估成品中的各元素，加和結(jié)果不得超過PDE限度。

3）單組分法

對藥品每日劑量不超過10 g的品種，如果在制劑中每個原輔料組分的元素雜質(zhì)濃度均不超過相關(guān)法規(guī)中規(guī)定的濃度限度，說明成品中的各個無機(jī)元素滿足PDE限度，各組分可以按任意比例混用，不需要進(jìn)一步計算。

根據(jù)英格爾醫(yī)藥中心多年來的申報經(jīng)驗(yàn)，建議客戶從成本角度，針對日服用量不超過10 g的類型，統(tǒng)一按方法1的思路，日服用量可以按10 g或者按實(shí)際日服用量計算。當(dāng)然，最終選取何種評估方式，一定是要結(jié)合實(shí)際情況綜合考量的，具體問題具體分析。

分析方法的開發(fā)

根據(jù)風(fēng)險評估確定了需要考察的元素之后，就涉及到分析方法的具體開發(fā)環(huán)節(jié)了。其中主要包括：樣品前處理和儀器測試（俗稱“上機(jī)”）。一個分析方法的好壞，最終取決于開發(fā)階段是否遵循QbD的原則，對影響元素含量檢測的各種因素進(jìn)行充分的考察和研究。

樣品前處理的主要目的在于得到澄清的溶液。前處理環(huán)節(jié)可參考EP 2.4.20決策樹。

前處理的方式主要有：直接溶解、濕法消解、微波消解等。干法消解存在前處理時間長，易造成元素?fù)p失等缺點(diǎn)，一般不建議采用。

1）直接溶解。優(yōu)點(diǎn)：安全、快捷、成本低、污染可能性?。蝗秉c(diǎn)：有機(jī)物體系未破壞徹底，部分元素的長期穩(wěn)定性需評估等；

2）微波消解。優(yōu)點(diǎn)：前處理徹底，基質(zhì)影響??；缺點(diǎn)：安全風(fēng)險、交叉污染、稀釋倍數(shù)較高；

3）普通濕法消解。有效結(jié)合前兩者優(yōu)點(diǎn)，但可能不適合易揮發(fā)元素、需加穩(wěn)定劑或考察回收率證實(shí)。

前處理過程中溶劑的選擇也至關(guān)重要，其中硝酸是元素分析最常用的溶劑。如果用到氫氟酸，需注意配備特殊進(jìn)樣裝置。

目前，元素分析常用的儀器設(shè)備主要包括：ICP-MS（電感耦合等離子體質(zhì)譜）、ICP-OES（電感耦合等離子體發(fā)射光譜）、AAS（原子吸收光譜：主要包含火焰、石墨爐、FIAS/FIMS等模式）。其中，AAS法成本較低，且比較適用于Na、K、Ca等元素的檢測，但一次只能測試一個元素，基質(zhì)干擾比較嚴(yán)重，不適合用于常規(guī)的多元素方法開發(fā)，無法有效滿足ICH Q3D的要求。且涉及到AAS的藥典方法大多年份久遠(yuǎn)，前處理過程繁瑣，檢測結(jié)果重復(fù)性較差，在目前的技術(shù)條件下優(yōu)勢已經(jīng)不再明顯。USP<233>中推薦了ICP-MS和ICP-OES這兩種儀器替代方法，并給出了替代方法驗(yàn)證的各種要求，可用于替代藥典方法。

分析方法開發(fā)中常見的問題及可能的原因如下：

1）儀器背景值高：儀器設(shè)備和前處理環(huán)節(jié)（包括試劑、耗材等）污染；

2）線性不符合要求：配制錯誤或者存在污染等；

3）加標(biāo)樣品回收率差：元素?fù)p失、有機(jī)物未破壞徹底、前處理或測試過程引進(jìn)的污染；

4）加標(biāo)樣品重復(fù)性差：樣品本身及前處理取樣過程是否均一、進(jìn)樣系統(tǒng)是否穩(wěn)定等；

5）標(biāo)準(zhǔn)曲線和樣品加標(biāo)之間一致性差：基質(zhì)效應(yīng)等；

6）分析元素和內(nèi)標(biāo)元素的高相對標(biāo)準(zhǔn)偏差：一般是進(jìn)樣過程的問題，比如穩(wěn)定時間不足或者進(jìn)樣管老化等；

7）殘留或記憶效應(yīng)：引入了高濃度樣品，沖洗時間不足等；

8）多元素方法開發(fā)中尤其要注意不同元素之間可能存在的互相干擾。內(nèi)標(biāo)元素的選擇、質(zhì)量數(shù)的選擇等都可能直接影響最終的檢測結(jié)果。

分析方法的驗(yàn)證

分析方法開發(fā)（預(yù)實(shí)驗(yàn)）完成后，自然就要進(jìn)行分析方法的正式驗(yàn)證了，那么元素雜質(zhì)的分析方法驗(yàn)證需要考察那些參數(shù)呢？我們結(jié)合USP<233>和USP<730>的要求來看。（注：其他法規(guī)，如EP的要求和USP大同小異。）

USP<233>中，針對限度測試和定量測試分別給出了如下要求：

限度測試需考察：

1）可檢測性：100%限度加標(biāo)溶液（n=3）回收率范圍：85-115%；80%限度加標(biāo)溶液的響應(yīng)值小于100%線性溶液的響應(yīng)值；

2）重復(fù)性：100%限度加標(biāo)溶液RSD（n=6）不大于20%；

3）專屬性：無明顯干擾。可參考定量測試的思路。

定量測試需考察：

1）重復(fù)性：100%限度加標(biāo)溶液RSD（n=6）不大于20%；

2）中間精密度：100%限度加標(biāo)溶液RSD（n=12）不大于25%；

3）準(zhǔn)確度：加標(biāo)回收率范圍：70-150%；

4）專屬性：無明顯干擾。一般認(rèn)為空白溶液的相對響應(yīng)值小于定量限溶液（不得大于50%限度濃度，結(jié)合ICH Q3D的控制閾值，一般定為30%限度濃度）即可認(rèn)為方法專屬；

5）定量限、線性和范圍可通過滿足準(zhǔn)確度的要求來證實(shí)。

USP<730>中，針對含量測試和雜質(zhì)定量測試分別給出了如下要求：

含量測試需考察：

1）準(zhǔn)確度：加標(biāo)回收率范圍：95.0-105.0%；

2）重復(fù)性：100%限度加標(biāo)溶液RSD（n=6）不大于5.0%；

3）中間精密度：100%限度加標(biāo)溶液RSD（n=12）不大于8.0%；

4）線性與范圍：線性相關(guān)系數(shù)不小于0.995；范圍覆蓋80.0-120.0%限度值。

雜質(zhì)定量測試需考察：

1）準(zhǔn)確度：加標(biāo)回收率范圍：70.0-150.0%；

2）重復(fù)性：100%限度加標(biāo)溶液RSD（n=6）不大于20.0%；

3）中間精密度：100%限度加標(biāo)溶液RSD（n=12）不大于25.0%；

4）線性與范圍：線性相關(guān)系數(shù)不小于0.99；范圍覆蓋70.0-130.0%限度值；

5）方法定量限（至少50%限度水平）：回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差滿足準(zhǔn)確度和精密度要求。

6）專屬性：通過滿足精密度的要求證實(shí)。

7）耐用性：通過滿足中間精密度的要求證實(shí)。且基于安全性以及對儀器的危害性的考慮，ICP儀器不適合故意修改某些參數(shù)來進(jìn)行耐用性的考察。

總結(jié)：從上面這些法規(guī)的要求來看，針對不同的測試需求（雜質(zhì)限度測試、雜質(zhì)定量測試、含量測試），方法驗(yàn)證有不同的參數(shù)。

針對最常見的雜質(zhì)定量測試，結(jié)合各種法規(guī)的要求綜合考量，建議考察以下參數(shù)：

1）系統(tǒng)適應(yīng)性：調(diào)諧通過，QC漂移值不大于20%；

2）專屬性：空白溶液對測試無明顯干擾；空白溶液的相對響應(yīng)值小于方法定量限溶液的相對響應(yīng)值；

3）定量限和檢出限：取10份空白溶液分析，計算相對響應(yīng)值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，按計算公式計算定量限和檢出限；（注：所得結(jié)果僅為理論值，有一定偶然性且無法實(shí)現(xiàn)該濃度值下的加標(biāo)回收考察，所以個人認(rèn)為意義不大，但因2015版中國藥典中并沒有具體針對元素雜質(zhì)的章節(jié)，為了客戶在國內(nèi)申報時更為CDE所認(rèn)可，故一般執(zhí)行環(huán)節(jié)在方法驗(yàn)證報告中還是提供了該部分結(jié)果）。

4）線性：線性范圍覆蓋30%-250%限度值的范圍，線性相關(guān)系數(shù)不小于0.99；

5）準(zhǔn)確度：分別配制3個濃度水平的加標(biāo)溶液（雜質(zhì)限度的30%、100%、150%），每個濃度水平分別配制3份溶液，加標(biāo)回收率：70%-150%；

6）方法定量限：30%限度水平加標(biāo)溶液回收率考察合格后定為方法定量限（注：如果客戶有特殊要求，可以選取更低的限度水平處進(jìn)行考察，合格后定為方法定量限，但需考慮潛在檢測難度）；

7）重復(fù)性：RSD（n=6）不大于20%；

8）中間精密度：RSD（n=12）不大于25%；

9）溶液穩(wěn)定性。一般建議在方法開發(fā)階段進(jìn)行考察。測試溶液中的元素雜質(zhì)含量本身不會因外界條件變化而增減，但是由于前處理方式的差別，以及不同的基質(zhì)變化對元素雜質(zhì)的檢測產(chǎn)生的抑制或增敏效應(yīng)，在某些情況下有必要考察前處理所得溶液的穩(wěn)定性，以證實(shí)一定時限內(nèi)的測試結(jié)果是可靠的