在制藥工業(yè)中，微粒污染是影響藥品安全性與有效性的關(guān)鍵問(wèn)題之一。微?？赡軄?lái)源于生產(chǎn)設(shè)備、包裝材料、環(huán)境或原料本身，其存在可能引發(fā)過(guò)敏反應(yīng)、血管栓塞或藥效降低等風(fēng)險(xiǎn)。徠卡顯微鏡憑借其高分辨率成像技術(shù)、智能化分析系統(tǒng)和合規(guī)性設(shè)計(jì)，成為制藥企業(yè)檢測(cè)、分析和控制微粒污染的核心工具。
本文闡述了如何使用徠卡顯微鏡和激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)相結(jié)合的二合一方法識(shí)別制藥行業(yè)中的微粒污染物。藥物和靜脈注射溶液等藥品的微粒污染可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重問(wèn)題。為消除藥品微粒污染，最重要的是能夠快速、準(zhǔn)確地識(shí)別污染，甚至能夠快速找到污染源。激光誘導(dǎo)擊穿光譜可以對(duì)材料進(jìn)行快速的多元素分析。本文介紹的二合一方法可以同時(shí)提供目視檢查(顏色和形狀)和化學(xué)(成分)分析，可快速、可靠地識(shí)別非監(jiān)管環(huán)境中的微粒污染物。本文討論的解決方案還可以用于制藥工業(yè)的污染物識(shí)別和根本原因分析。
醫(yī)藥產(chǎn)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、滴眼液和吸入器里存在的微粒污染，可能會(huì)對(duì)重癥患者造成重大威脅。為了保證醫(yī)藥產(chǎn)品的質(zhì)量和安全，識(shí)別和消除藥品中的微粒污染至關(guān)重要。然而，如果只對(duì)微粒進(jìn)行目視檢查，可能難以找到污染源。對(duì)微粒進(jìn)行化學(xué)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(fù)雜、耗時(shí)長(zhǎng)，且無(wú)法揭示微粒顏色信息。光學(xué)顯微鏡和激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)相結(jié)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(jīng)濟(jì)實(shí)惠。它可以同時(shí)對(duì)微粒污染物進(jìn)行目視檢查和化學(xué)分析，而不需要額外進(jìn)行樣品制備或使用多臺(tái)儀器。目前用于研發(fā)和工程實(shí)驗(yàn)室等非監(jiān)管環(huán)境的DM6 M LIBS 二合一材料分析系統(tǒng)在制藥工業(yè)污染根本原因分析方面表現(xiàn)出巨大潛力。
制藥工業(yè)中的微粒污染
醫(yī)藥產(chǎn)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(lái)源廣泛(包括溶液、包裝、密封件中的未溶解殘留物等)。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。微粒污染可能會(huì)對(duì)患者造成威脅，因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)導(dǎo)致敗血癥、全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)、器官功能障礙或衰竭、靜脈炎和肉芽腫性肺動(dòng)脈炎 。
微粒污染識(shí)別可以分為幾個(gè)步驟。第一步是用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行目視檢查，以確定微粒的大小、形狀、顯微結(jié)構(gòu)和顏色，并對(duì)它們進(jìn)行計(jì)數(shù)。下一步是對(duì)微粒進(jìn)行化學(xué)分析，以確定成分，更容易找到微粒來(lái)源(根本原因分析)。微粒化學(xué)分析通常使用SEM/EDS進(jìn)行，然而，SEM/EDS需要將樣品轉(zhuǎn)移到真空室將污染微粒分離出來(lái)，成本高昂、耗時(shí)長(zhǎng)。二合一方法對(duì)微粒的目視檢查和化學(xué)分析更有效(見圖1)。
圖1：二合一方法以及SEM/EDS的根本原因分析流程比較。二合一方法不需要額外進(jìn)行樣品制備，也不需要使用多臺(tái)儀器，分析在空氣中進(jìn)行，而不需要在真空中進(jìn)行，目視檢查和化學(xué)分析更快。
微粒分析
僅進(jìn)行目視檢查時(shí)，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(shí)很難確定微粒污染源。在這種情況下，對(duì)微粒進(jìn)行瞬時(shí)成分分析將極有助于有效找到微粒來(lái)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(jìn)行成分分析，過(guò)程緩慢、繁瑣。
使用二合一解決方案，如徠卡顯微系統(tǒng)的 DM6 M LIBS，比SEM/EDS更具優(yōu)勢(shì)(圖1)。例如，使用LIBS元素分析可以看到微粒的真實(shí)顏色，從而快速有效地確定污染源。當(dāng)僅憑目視檢查還不夠時(shí)，用戶可以根據(jù)LIBS光譜中的光譜指紋和特征信號(hào)來(lái)識(shí)別微粒。因此，LIBS可以提供與藥品微粒污染相關(guān)的有用元素信息。
在下圖2A-E中，用光學(xué)顯微鏡對(duì)不同材料組成的微粒進(jìn)行成像，并使用 DM6 M LIBS 二合一方法用LIBS進(jìn)行分析。
圖2A：可能來(lái)自容器蓋的鋁(Al)合金微粒
圖2B：含鐵(Fe)、大量鉻(Cr)、少量錳(Mn)的高合金鋼微粒。
圖2C：由鈉(Na)、鋇(Ba)、鋰(Li)、鎂(Mg)或鈣(Ca)組成的復(fù)雜玻璃微粒(氧化硅)
圖2D：未知類型的橡膠微粒，含碳有機(jī)聚合物[C]。
圖2E：黃銅微粒，銅(Cu)和鋅(Zn)的合金
不同的金屬微粒(鋼和鋁合金)可能具有相似外表，因此使用二合一方法進(jìn)行快速成分分析，將極有助于更有效地尋找微粒來(lái)源，以進(jìn)行制藥工業(yè)的根本原因分析。即使在外觀上存在差異，如顏色(參見圖2D中黑色橡膠微?；驁D2E中金色/黃色黃銅微粒)，也可以通過(guò)LIBS驗(yàn)證所假設(shè)的微粒組成。
總結(jié)與結(jié)論
使用高分辨率光學(xué)顯微鏡和激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)相結(jié)合的二合一方法，例如DM6 M LIBS, 可以同時(shí)對(duì)污染微粒進(jìn)行目視檢查和化學(xué)分析。對(duì)于非管制環(huán)境，二合一方法是一種更實(shí)用的有效識(shí)別和消除污染源的解決方案。二合一方法不需要額外進(jìn)行樣品制備或使用多臺(tái)儀器，大大節(jié)省了時(shí)間。二合一方法可以更快、更簡(jiǎn)便地進(jìn)行根本原因分析，從而更有效地減少患者使用藥品的風(fēng)險(xiǎn)。
