系统适用性试验设计思路_检测资讯

系统适用性试验设计思路

嘉峪检测网 2023-11-28 08:49

众所周知，系统适用性为许多分析方法的必要组成部分，该试验是把分析设备、电子仪器、实验操作和被分析样品作为一个整体来进行评价[1]。系统适用性试验参数是根据被论证的方法类型，针对某一特定方法而建立的。当一个分析方法被建立后，它可能会被不同人员，在不同时间、不同实验室、不同仪器下使用，也可能用于分析不同厂家制备的样品，可能会产生许多异常或偏差。因此，为了确保检测结果的准确性和重现性，需要研究者在方法开发伊始就对上述情况做出一定的预判或者模拟，即建立一系列的系统适用性参数（如分离度）来保证分析方法在任何情况下都有效。系统适用性参数通常通过耐用性试验进行评估。由此可得，对于分析方法而言，系统适用性试验至关重要。

参考药品质量标准的组成，系统适用性试验的组成包括试验参数、试验方法和限度，最常用于色谱分析中，各国药典在色谱分析通则中均对系统适用性的参数、方法和限度提出具体的要求。此外，USP和EP在元素杂质分析和粒度及粒度分布测试通则也提及系统适用性试验，但试验方法和限度与色谱分析截然不同。本文笔者将从色谱分析、元素杂质分析和粒度分布测试三种分析类型详细阐述系统适用性试验的设计思路，供广大研究者参考。

一、色谱分析

1.1 参数要求

对比各国药典色谱法系统适用性试验要求，内容基本一致，均包括理论板数、分离度、拖尾因子、重复性和灵敏度等参数。具体要求略有差异，详见表1。

▲表1-各国药典色谱法系统适用性试验要求

试验参数	药典	中国药典ChP[2]	美国药典 USP[3]	欧洲药典 EP[4]	英国药典 BP[5]	日本药典 JP[6]
理论板数		应指明测定物质，一般为待测物质或内标物质的理论板数	/	/	/	/
分离度		待测物质色谱峰与相邻色谱峰之间的分离度应大于1.5（分子排阻色谱法要求大于2.0）	确保临近的洗脱物质彼此分离，确保内标物质与药物分离	/	/	/
拖尾因子		0.95 -1. 05	/	0.8-1.5	0.8-1.5	/
重复性		对照品溶液连续进样5次，其峰面积相对标准偏差应不大于2.0%	标准溶液连续进样5次，其峰面积相对标准偏差应不大于2.0%，如果相对标准偏差的要求大于 2.0%，则需重复进样6次。具体应参考表2	与含量上限和进样次数有关，详见表2	与含量上限和进样次数有关，详见表2	与含量水平和进样次数有关，详见表3
灵敏度		定量测定时，信噪比不小于10，定性测定时，信噪比不小于3	/	定量测定时，信噪比不小于10，且定量限≤报告限	定量测定时，信噪比不小于10，且定量限≤报告限	/
适用的色谱类型		液相色谱、气相色谱、分子排阻色谱、离子色谱、超临界流体色谱、临界点色谱、毛细管电泳	液相色谱、气相色谱	液相色谱、气相色谱、分子排阻色谱、超临界流体色谱	液相色谱、气相色谱、分子排阻色谱、超临界流体色谱	液相色谱、气相色谱

▲表2-美国药典、欧洲药典和英国药典的重复性要求

▲表3-日本药典中不同进样次数对应6次进样的限度规定[7]

注：

（1）日本药典通常要求6次进样，相对标准偏差不大于1.0%，则要求含量的变化范围不得大于5.0%，含量应在98.0%-102.0%范围内。杂质含量在0.5%-1.0%范围内，则要求系统适用性的相对标准偏差不大于2.0%；

（2）表3中的内容以液相法为主，气相法的限度可适当放宽。

由表1可以清晰得出，中国药典对于系统适用性试验的参数要求最全面、最具体，除理论板数外，其余的几项参数均有具体的限度要求，且每一项参数的要求适用的色谱类型最多；但在各论中很多收载的品种项下的系统适用性要求并不明确，如头孢克肟有关物质检查项下的系统适用性要求为按头孢克肟（E）异构体和头孢克肟的顺序出峰，两者之间的分离度应符合要求。欧洲药典和英国药典次之，对拖尾因子、重复性和灵敏度均提出具体的要求，其要求适用于四种色谱类型；而美国药典和日本药典在色谱通则中只对重复性提出具体的要求，其余参数，如理论板数、拖尾因子、分离度、灵敏度的限度要求在各品种项下中可查询到，尤其美国药典在各论中的系统适用性要求是最全面、最具体的。表1列举了美国药典收载的几个品种的系统适用性要求，由表可得各品种的限度要求并不统一。中国药典和国外药典在色谱通则和各论中系统适用性的要求也体现了国内外研究者对系统适用性试验认识和研究深度的差异。考虑到不同物质的差异，笔者建议不对所有品种制定统一的限度要求，应具体情况具体分析。

▲表4-中美药典部分品种含量或有关物质测定系统适用性要求

品名	要求
品名	美国药典	中国药典
abacavir sulfate（硫酸阿巴卡韦）	含量：相对标准偏差不大于1.5%	未收载
abiraterone acetate（醋酸阿比特龙）	含量：anhydro abiraterone和3-deoxy-3-chloroabiraterone分离度不小于1.0，对照品溶液相对标准偏差不大于0.73%	未收载
acebutolol hydrochloride（盐酸醋丁洛尔）	含量：理论板数不低于1500，拖尾因子不大于2.5，相对标准偏差不大于0.73%	未收载
acepromazine maleate（马来酸乙酰丙嗪）	含量：理论板数不低于1500，拖尾因子不大于2.5，相对标准偏差不大于2.0%	未收载
Acetaminophen（对乙酰氨基酚）	含量：拖尾因子不大于2.0，相对标准偏差不大于1.0%	有关物质：理论板数按对乙酰氨基酚峰计算不低于2000。对氯苯乙酰胺峰与对乙酰氨基酚峰之间的分离度应符合要求。
Acetazolamide（乙酰唑胺）	含量：拖尾因子不大于1.5，相对标准偏差不大于0.73%	未收载
Acetylcysteine（乙酰半胱氨酸）	含量：Acetylcysteine和L-phenylalanine分离度不小于6，相对标准偏差不大于2.0%	含量和有关物质均要求理论板数按乙酰半胱氨酸峰计算不低于 1000。

对比各国药典对于系统适用性各参数的要求，共同点是在色谱通则部分对理论板数都没有明确的要求，理论板数的要求体现在各论中，因药而异。另外，重复性试验中，各国药典只是规定了峰面积的相对标准偏差，但没有规定保留时间的相对标准偏差，笔者建议考察重复性时顺带考察保留时间的重复性，以检验待测物的保留时间是否发生漂移，保留时间的相对标准偏差通常不大于1.0 %[8]，在峰面积重复性方面，相对标准偏差统一规定为2%，缺少合理性，尤其对于微量和痕量杂质定量，由于测试浓度很低（ppm或ppb级别），峰面积重复性要求应适当放宽，可参考中国药典四部通则9101中精密度要求进行限度制定[9]。

1.2 试验方法

以液相色谱法为例，目前国内药研工作者采用的系统适用性试验方法主要分为两种，一种为制备一份包含待测物质和其他物质的混合对照品溶液和一份只包括待测物质的对照品溶液，采取混合对照品溶液1针+待测物质溶液5针的进样顺序进行测试。混合对照品溶液用于考察理论板数、拖尾因子、分离度和灵敏度，待测物质溶液用于考察重复性，笔者在做磷酸哌喹原料药中的一种基因毒性杂质时采取的是此方式，分离度大于1.5，信噪比大于10，5次结果保留时间重复性小于1%，峰面积重复性小于2%；另一种方法是制备一份包含待测物质和其他物质的混合对照品溶液连续进样6针或制备6份相同浓度的混合对照品溶液，每份溶液各进样1针，用6次数据结果考察所有参数，笔者在做葡萄糖原料的含量及有关物质采取的是此方式，分离度在2.0左右，理论板数大于3000，6次结果的保留时间和峰面积重复性均小于1%。

以上两种方式并没有孰是孰非之分，具体实施方式在符合法规和药典标准的要求前提下，根据研究者的习惯而定。CDE的老师建议采取制备6份相同浓度的混合对照品溶液进行分析，以全面考察理论板数、重复性、拖尾因子等参数[8]。具体的参数要求建议由注册申报地点而定，若在国内注册申报，主要参考中国药典的要求；若在国外注册申报，主要参考该国药典的要求；对于中外双报的，建议优先参考国外药典的要求。

二、元素杂质分析

相对色谱分析而言，元素杂质分析的系统适用性试验较简单：依据USP 233的要求，只需考察重复性即可。具体试验方法为取最高浓度的标准溶液在供试品测试前后分别进样测试，每个元素的漂移值不超过20%[10]。笔者常用的方法是取标准曲线溶液最高浓度点在所有样品测试结束后复测一次，对比两次结果的相对偏差，大部分情况相对偏差均小于20%。

三、粒度及粒度分布测试

粒度及粒度分布测试的系统适用性试验比较特殊，与元素杂质分析相同，也只需考察重复性即可，但所用的供试品不一定和待测物有关，但必须采取经鉴定的有确定粒度值的标准物质，如玻璃微珠、聚苯乙烯微球和碳酸钙粒子。参照USP 429的要求，具体要求是重复三次独立的测试，中位值（通常X50）的相对标准偏差不超过10 %，两侧值（通常X10和X90）的相对标准偏差不超过15%，若粒度值小于10μm，以上限度值加倍[11]。笔者常用的实施方式是制备三份玻璃微珠混悬液分别进行测试，无论X50还是X10和X90，三次结果的RSD均小于5%。

四、结论

本文笔者结合药典要求和自身经验，分析了色谱、元素杂质和粒度三种不同类型分析方法的系统适用性试验的设计思路，同时对比了色谱分析中各国药典的要求异同点，以便帮助广大同行理清思路，提供解决方案。不足之处恳请批评指正，若其他分析方法也有需要考察系统适用性的，还望广大读者补充、分享！

参考文献

[1] ICH Q2B.

[2]《中国药典》通则0512.

[3] USP <621>.

[4] EP 2.2.46.

[5] BP Appendix Ⅲ.

[6] JP 2.01.

[7] JP <G1-2-152>.

[8]《药品技术评价文集（第二集）》P112-117.

[9]《中国药典》指导原则9101.

[10] USP <233>.

[11] USP <429>.

来源：注册圈

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