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)鍵問題之一。微?？赡軄碓从谏a(chǎn)設(shè)備、包裝材料、環(huán)境或原料本身，其存在可能引發(fā)過敏反應(yīng)、血管栓塞或藥效降低等風(fēng)險。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，成為制藥企業(yè)檢測、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導(dǎo)致嚴(yán)重問題。為消除藥品微粒污染，最重要的是能夠快速、準(zhǔn)確地識別污染，甚至能夠快速找到污染源。激光誘導(dǎo)擊穿光譜可以對材料進行快速的多元素分析。本文介紹的二合一方法可以同時提供目視檢查(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，可能會對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，識別和消除藥品中的微粒污染至關(guān)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(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、耗時長，且無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)濟實惠。它可以同時對微粒污染物進行目視檢查和化學(xué)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(fā)和工程實驗室等非監(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。微粒污染可能會對患者造成威脅，因為它們可能會導(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脈炎 。
微粒污染識別可以分為幾個步驟。第一步是用光學(xué)顯微鏡進行目視檢查，以確定微粒的大小、形狀、顯微結(jié)構(gòu)和顏色，并對它們進行計數(shù)。下一步是對微粒進行化學(xué)分析，以確定成分，更容易找到微粒來源(根本原因分析)。微粒化學(xué)分析通常使用SEM/EDS進行，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，成本高昂、耗時長。二合一方法對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行樣品制備，也不需要使用多臺儀器，分析在空氣中進行，而不需要在真空中進行，目視檢查和化學(xué)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(圖1)。例如，使用LIBS元素分析可以看到微粒的真實顏色，從而快速有效地確定污染源。當(dāng)僅憑目視檢查還不夠時，用戶可以根據(jù)LIBS光譜中的光譜指紋和特征信號來識別微粒。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)顯微鏡對不同材料組成的微粒進行成像，并使用 DM6 M LIBS 二合一方法用LIBS進行分析。
圖2A：可能來自容器蓋的鋁(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行快速成分分析，將極有助于更有效地尋找微粒來源，以進行制藥工業(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中黑色橡膠微粒或圖2E中金色/黃色黃銅微粒)，也可以通過LIBS驗證所假設(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, 可以同時對污染微粒進行目視檢查和化學(xué)分析。對于非管制環(huán)境，二合一方法是一種更實用的有效識別和消除污染源的解決方案。二合一方法不需要額外進行樣品制備或使用多臺儀器，大大節(jié)省了時間。二合一方法可以更快、更簡便地進行根本原因分析，從而更有效地減少患者使用藥品的風(fēng)險。
