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醫藥品真偽測試與純度分析

2019-06-11

以 S2 PICOFOX 進行醫藥品微量元素分析

 

原廠藥 (brand drugs) 與其學名藥 (generics) 的特性分析是醫藥分析當中極為重要的一環。由於受到高靈敏度要求、通常可用的樣品量少以及欠缺合適的校正標準等因素限制,因此難以常用 X 射線螢光 (XRF) 技術來執行上述分析工作。而採用 AAS (Atomic Adsorption Spectroscopy,原子吸收光譜技術)ICP-OES (Inductively-Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy,感應耦合電漿原子發射光譜技術) 等方法來進行微量元素分析時,通常又會因為樣品量、樣品消化 (sample digestion) 以及基質相關問題而處處受限。

現在藉由具備全反射 X 射線螢光光譜技術 (TXRF)的 S2 PICOFOX,即使小於 1 毫克的樣品量也能行微量元素分布分析,此種方法是以內標為基礎,不再需要外部校正標準,也少了耗材、氣體或冷媒的需求。

相較於其他分析方法,TXRF 用於醫藥分析的具體優點如下:

●所需樣品量極低 ( mg 以下)

●日常應用所需的樣品準備是既快速又很簡單

●無需進行儀器的校正和校正標準的應用

●能同步進行所有可偵測元素的分析

 

樣品

Aspirin 500 mg,Bayer AG,德國

Aspirin +C (發泡錠),Bayer AG,德國

ASA 100 mg,Hexal AG,德國

ASA,Ratiopharm GmbH,德國

「Aspirin」,未命名,美國

 

上述 種樣品先以瑪瑙研缽 (agate mortar) 研磨成 < 75 μm 的顆粒大小,稱出大約 60 mg 的粉末樣品,再將樣品放入塑膠器皿中,加入 2.5 ml 1% Triton X100 水溶液 (Triton X100 是調整溶液黏度時常用的溶劑,應用於 TXRF 分析的漿料準備時可提高試樣的品質),徹底均質化後,取每一份 10 μl漿料置於石英玻璃材質的樣品載台上,送入乾燥器中乾燥,最後進行測量。

 

TXRF 的定量化是利用內標機制,作為內標約是加以 30 μl 100 mg/l(Se) 溶液 (Merck)。

 

純度控制部分,是以 60 mg NaCl (p.A.,砷 (As) < 0.4 mg/kg) 溶解於 1 ml 的超純水並添加砷 (As) 溶液,以求能在 04 mg/kg 的範圍內達到最終濃度。

 

測量條件

S2 PICOFOX 配備有低功率的微聚焦鉬管 (37 W) 30 mm2 XFlash® 矽半導體漂移式偵測器 (Silicon Drift Detector,SDD)。樣品皆是在 50kV、750μA 的高壓設定下進行為時 1000 秒的測量。

 

結果

 

ASA真偽測試

阿斯匹靈(Aspirin),又稱乙醯柳酸(acetylsalicylic acid)。1 為各種 ASA 樣品的光譜。P、Ni、Cu Sr 為出現在 「未命名」Aspirin樣品 中,而 V、Cr、As Se 出現在 Hexal 樣品中。如 Cl、K、Ca、Fe、ZnPb 等元素顯示出在所有五種藥品有高於一個數量級的差異。至於某些代表性元素 (Cr、Zn、Pb),其濃度的差異則如表 1 所示。

 

1. 三種不同 ASA 藥品的典型 TXRF 光譜:Aspirin Bayer (綠色)、Aspirin Hexal (藍色) 以及「未命名」ASA (紅色)

 

1. 阿斯匹靈 (Aspirin) 藥品各種元素濃度的範例

 

ASA 藥品的差異可以在完成特定元素含量數據轉換後再來進行比較。此種透過雙標圖分析 (Biplot analysis) 而完成的對應分析,能夠提供化學成分的目視判讀 (visual interpretation) 。圖 2中各數據點的大小代表了 TXRF 分析的誤差,所有藥品都能明顯可靠地加以判別。

 

2. 5 種阿斯匹靈 (Aspirin) 藥品的元素成分對應分析圖

 

2 所示為最重要元素的平均值。測量的再現性是透過十倍於「Aspirin,未命名,美國樣品準備和分析來獲得證實。只有在濃度接近偵測極限時,標準差才會超出容許範圍。

 

2. 「Aspirin」,未命名,美國 藥物樣品於 TXRF 測量的再現性(10 次測量的平均值)

 

氯化鈉純度分析

3中所測氯化鈉 (NaCl) 濃度與添加砷 (As) 濃度顯示著很好的相關性 (R2 = 0.9972)。此外,所有測量指出未添加試劑中存在有大約 0.2 mg/kg 的砷,完美符合 < 0.4 mg/kg 的規定值。所有測量的偵測極限如表 3 所示,從表中得知所有的受測溶液,砷 (As) 的偵測極限明顯都低於 0.1 mg/kg,亦即其因子為低於規定值的 4

 

3. 氯化鈉純度測量與添加砷汙染的相關性 。                                       表3. 氯化鈉當中砷的偵測極限

結論

藉由 S2 PICOFOX  TXRF 光譜分析儀,能夠準確地測定出元素成分中的差異,尤其是 5 種阿斯匹靈 (aspirin) 藥品的 P、S、Cl、Ca、Fe、Zn、Sr Pb透過對應分析圖,還能視覺化藥品真偽測試結果,此種定性指紋分析在結合 XRD 等其他方法時,能進一步提供明確鑑定原廠藥品的珍貴資訊。此外,S2 PICOFOX 已獲證實可適用於醫藥生產期間所常用固態化學原料的純度控制。透過讓偵測極限降至 70 ± 14 ppb,便可準確地測量出氯化鈉的砷汙染。

 

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