格拉司琼杂质

《史密森尼（Smithsonian）》杂志，隶属于美国史密森尼学会，该学会 1846 年成立。《史密森尼（Smithsonian）》杂志是美国华盛顿特区的史密森学会官方发行刊物，于 1970 年出版第一期杂志。 索罗，一位专注洞穴研究的洞穴学家，同时担任La Venta 地理探险协会的领军人物，他跨越国界与美国宇航局和欧洲航天局携手合作，致力于宇航员的行星探索训练工作。他每天花数小时查看现场的照片和视频，这些丰富的信息，不仅让研究人员得以追踪洞穴的形成过程与具体位置，也提供了一个难得的机会，使科学家有机会深入探究未经生命物质触碰的洞穴深处：在前所未有的细节层面，观察冷却过程、矿物生成以及这些环境中早期微生物群落的诞生。 穿着冶金用“冷却服”的洞穴学家 1994 年，洞穴学家研究了意大利埃特纳火山喷发后形成的熔岩管。研究人员在火山喷发停止近一年后进入熔岩管，发现里面尽管余温高达 158℃，却存在着罕见的晶体与矿物。然而，六个月后回到实验室时，这些亚稳态的矿物已经因为温度的降低分解消失，错失了详细研究的机会。这次经历深刻体现了在极端环境中进行快速样本采集并及时表征的重要性。 为了准备进入冰岛的新洞穴，索罗及其团队需要掌握洞穴形成的具体位置，以及哪些通道最为简单安全。在国家地理学会的资助下，于 2021 年 9 月，即在火山停止喷发大约一周后，索罗团队接近这座火山。他们运用精心绘制的地图，成功确定了地表的“天窗点”——这些点极有可能是新形成的洞穴入口。研究团队在该区域放置一架搭载热成像摄像机的无人机，细致地记录下火山不同区域的温度数据。 1.研究人员操作一架配备有激光雷达扫描仪的无人机，对熔岩管网络进行精细的三维绘图 鉴于一些矿物会随着时间改变或消失，这一次在冰岛法格拉达尔火山，为了避免出现类似情况，研究人员携带飞纳台式扫描电镜大样品室卓越版 Phenom XL G2，将其安置在火山旁边的帐篷内，使用发电机以维持扫描电镜正常运行。“环境条件非常恶劣，记得有一次突如其来的降雨，帐篷内积流成河。我把电源设备放置在地板上，所幸水流绕过了它，”工作人员回忆道。 2.在火山旁，研究人员依靠这台飞纳台式扫描电镜进行矿物分析，这对火山口生态系统和生命起源的研究具有重要的价值。 2022 年 5 月，通过热成像摄像机传回的数据显示，里面的温度仍然高达 900℃。索罗描述了他们所遇到的情景：“空气仿佛在燃烧，一股热浪扑面而来。而外面的风却寒冷刺骨，这种内外温差所形成的鲜明对比，简直令人难以置信。” 研究人员穿过一条 1000 英尺长的熔岩管（地球上最年轻的洞穴之一） “空气温度在一米之内就能从 100℃ 骤升至 200℃，”索罗描述道。索罗进入的管道中，洞穴墙壁在发光，温度接近 600℃（1100华氏度）。“这是我见过的最为震撼的景象之一，”他感慨道。 索罗团队的研究主要集中在两个领域：首先，他们热衷于探索洞穴内所发现的矿物，尤其是那些在洞壁及其他岩石表面逐渐形成的独特矿物。其次，他们期待揭示这些极端环境何时成为微生物群落的领地，并鉴定出哪些微生物在此类环境中能够繁衍生息。深入探究这些新生洞穴如何逐步孕育生命，不仅有助于科研人员对地球生命发展过程的认知更加完善，而且对于科研人员在其他行星，如火星上寻找生命迹象的工作具有重要的指导意义。 研究人员发现，这些微生物通常能够通过氧化无机物质（如硫、铁和铜）来获取能量。在考察现场，Phenom XL 飞纳台式扫描电镜对于快速识别和分析矿物样本起到了非常重要的作用： 研究人员在洞穴表面的裂隙与凹槽中发现了各种矿物。“我们发现了这种美丽的矿物，有白色的、绿色的、蓝色的等等。”南佛罗里达大学的矿物学家博格丹奥纳克回忆道。研究人员用无菌刮刀刮下样本，并将其放置在真空密封袋中。收集样本后，索罗及其同事们便回到帐篷中，利用飞纳台式电镜的图像来确定样本的化学构成，他们通常能在半小时内识别出矿物，极大地提高了样本采集和分析的效率。 研究人员在飞纳台式扫描电镜下发现几种稀有矿物 追寻微生物的繁殖路径，将帮助科学家在宇宙中寻找生命。索罗提问：“既然地球上一些特定的微生物能在熔岩管道中迅速繁衍，那么在火星上为何不能上演同样的生命奇迹呢？” 从内部观察一个已经坍塌的熔岩管 美国宇航局艾姆斯研究中心 NASA 天体生物学研究所所长佩内洛普博斯顿博士将熔岩管形容为“太阳系其他天体可能存在现象的缩影”。火山活动并不仅限于地球和火星，即便是在木星的卫星之一IO上，也能观察到活跃的火山活动。这表明，太阳系外的行星和卫星同样可能存在火山以及熔岩管。因此，博斯顿博士认为索罗正在研究的洞穴具有很高的参考价值。 01洞穴内一个已经凝固的小熔岩湖 02.绳状熔岩（熔岩流表面构造） 03.洞穴入口附近的墙壁细节 法格拉达尔火山的喷发虽然已经平息，索罗对冰岛其他火山的动态依然保持着浓厚的兴趣。今年 3 月，雷克雅内斯半岛上的 Hagafell 山，距离法格拉达尔仅几英里之遥，突然开始了新的喷发。索罗望着那片火山喷发的壮丽景象，心中沉思：“新的熔岩管道正在形成。”这些神秘莫测的洞穴，或许将成为他下一次探险的目的地。

原料药中杂质的分离和特征描述的战略性方法 迈克尔 道. 琼斯, 玛丽安 特渥辛, 罗布 Plumb,宋相晋, 约翰 Shockcor, 乔斯 卡斯特罗 佩雷斯 和 安德鲁 奥宾 沃特世公司, 米尔福德市, 马萨诸塞州, 美国, 01757 简介 监测化合物中的杂质对于生产制剂和原料药的公司来说是有既得利益的，除了法规要求外，还有其它很多原因。杂质的鉴定可以帮助发现潜在未知的降解途径，虚假的过程/专利保护侵害，和/或遗传毒性影响。杂质的分析是劳动密集型的工作，包括方法开发，杂质分离技术和各种各样的分析方法，以得出所感兴趣杂质的真实结构。 这篇文章介绍了一种战略性的方法，该方法应用了高分离液相色谱理论和强制降解研究，以最大化生产原料药喹硫平中的杂质。高分离液质联用和核磁被用来解释结构。 方法学 分析 仪器: ACQUITY 超高效液相 色谱柱: ACQUITY UPLC™ BEH C18 规格: 100 x 2.1mm, 1.7µ m 流动相: A: 20mM Ammonium 碳酸氢铵, pH10 B: 乙腈 梯度: 见图 1 和 2 柱温: 650C 进样量: 3 µ L 检测器: ACQUITY PDA @ 250 nm ACQUITY SQD 扫描范围 100-1000amu 质谱条件 仪器: Waters® SYNAPT™ 软件: Masslynx™ 4.1 离子源: ES+ 毛细管电压 (kV): 3.2 提取电压 (V): 4.0 脱溶剂气温度 (0C): 350.0 源温度 (0C): 120.0 脱溶剂气流速 (L/Hr): 650.0 锁定质量: 300pg/µ L白氨酸/脑啡肽@ 50µ L/min 质谱/质谱参数设置 飞行时间 椎孔电压 (V): 15 碰撞能 (V): 变化从15到30 采集范围: 质谱 100 - 1000Da 质谱/质谱 50—600 Da 制备 沃特世质谱引导的纯化系统 泵 2454二元溶剂管理器 进样/收集器 2767 检测器 2998 光电二极管阵列 质谱 3100 色谱柱 100X19mm XBridge, 5 um 溶剂 A = 10 mm 碳酸氢铵 pH 10 溶剂 B = 乙腈 流速 25/mL/min 梯度 B 经过10分钟 从5% 到60% 95% 有机相保持5分钟 核磁 仪器参数见图9 观察，制备和分离 喹硫平的酸解 该杂质鉴定方法（以前建立的）被用来鉴定喹硫平原料药在0.1mol/L盐酸中降解的主要杂质。 图1: pH 9 的碳酸氢铵, ACQUITY BEH C18 2.1x100 mm 1.7um, 乙腈, 0.8mL/min. 650C, 20 分钟, 15-39%B到10.5分钟, 39-43%B到14.4分钟, 43-95%B到18分钟, 保持95%B到20分钟. 制备分离的准备 此方法为了更快的速度、更低的温度和更短的色谱柱，而进行了再优化，同时又能保持主要杂质和喹硫平间足够的分辨率 . 为什么呢? 在从超高效液相方法转换到制备型高效液相时，有些因素必须要考虑： 保持分离效率: L/dP (柱长度/颗粒度) 例如: 50 mm、1.7 um色谱柱的L/Dp为29,411，和具有30,000 L/Dp 值的150mm、5um制备柱等效 能使用更短的制备柱吗？在杂质402的分离中，100 mm的制备柱仍能提供足够的柱效以完全分离杂质。 在放大制备梯度中，对于制备流速，柱体积数必须保持合适的数值。如果这些因素都被考虑到，从超高效液相方法转换到制备型高效液相是能保证相似的选择性的。 从超高效液相放大到制备色谱 传统上, 从分析型高效液相放大到制备型高效液相使用同样的色谱柱长度和颗粒度，并运用下面的公式: Fp= Fa [(Dp)2]/[Da2] 注： Fp=制备柱的流速 Fa=分析柱的流速 Dp=制备柱的内径 Da=分析柱的内径 其它工具: Waters 制备放大计算器可以计算每个梯度段的时间，柱长度的变化和进样量。 聚焦梯度 *克利里等. 纯化过程中聚焦梯度的影响, Waters 应用文献 720002284EN 质谱引导的自动纯化 主要杂质m/z =402的分离在分析和化学上都很容易。 最大化产出: 8g/mL 喹硫平的储备液在 600C、0.1mol/L的盐酸中加热回流8小时， 以增加m/z=402 杂质的 产量 制备上样研究允许色谱柱进样20uL。 图3: 强制降解样品的制备色谱 仪器优势: 分离是通过Masslynx™ Fractionlynx™ 软件中的自动质量触发进行的。 ACQUITY BEH C18的方法可以无缝转换到XBridge C18 制备柱 通过超高效液相对感兴趣杂质的再优化可提供快速方法，以通过UPLC-SQD, UPLC-oaTof, 和/或UPLC MS/MS进一步确认分析 鉴定，确认和特征描述 分离的确认 通过质谱引导的纯化系统收集的m/z = 402的馏分被收集并挥干。该分离步骤得到了28.6mg m/z = 402的杂质。用甲醇稀释得到浓度为286µ g/mL和2.86µ g/mL的溶液，并用3分钟的UPLC-SQD方法进样以确认分离的质量 . 图4: 被分离杂质m/z=402的UPLC UV/SQD 确认 质量精度的重要性 杂质的质荷比为402，等于喹硫平(m/z = 384)加合了18 amu。样品进样到Waters SYNAPT™ MS可得到精确质量数以确认元素组成 . 图5: m/z = 402杂质的元素组成. 双键等价值(DBE) 、低的同位素匹配度（low i-Fit）、毫道（mDa）和结果都支持第一个分子式 加合可以在喹硫平结构中氧化一个点，同时减少一个双键 . 图6: 建议的结构. A.) 硫代氧化物 或 B.氮代氧化物 )? 氮代氧化物为基础的结构的确认 通常, 在低PH流动相的反相液相中，含有氮代氧化物杂质的化合物在原料药后被洗脱出来。超高效液相是在pH=9.0下进行的，所以使用pH=3.0的甲酸铵和乙腈的梯度检测速度变快 。 图7: 酸性流动相条件下进样时，酸降解喹硫平的洗脱顺序。因为感兴趣的峰在喹硫平原料药前被洗脱出来，所以氮代氧化物的可能性不大 . 质谱/质谱分析 精确质量数质谱/质谱分析是为了确认任何碎片数据的存在已进一步支持喹硫平的硫代氧化物降解形式。指示性的碎片最有可能是分子量很低的碎片，在那里所发生的裂解可以区分硫代氧化物和氮代氧化物。 图 8: 裂解分析显示了硫代氧化物/裂解为基础的结构。 通过分析m/z = 137.0063的碎片可得出： -元素组成是 C7 H5 O S -质量精度为 0.2毫道尔顿 -双键等价值（DBE） = 5.5, 对于环结构转换为4.5，而对于硫代氧化物为1.0。 如果N=C是完整的，由于四价碳缺少质子，所以不可能得到228.0480和175.1428的碎片 NMR 支持的数据 核磁数据和建议的结构是一致的 图 9: 被分离的喹硫平中m/z = 402杂质的C13-NMR and H-NMR 结论 从超高效液相转换到制备色谱 -保持L/Dp不变被证明是放大可能性的关键因素 -相容的化学性质可最小化分离度差异 -利用强制降解研究可增加最大化产出的潜能 -质谱引导的馏分收集可保证正确的杂质收集 杂质确认和说明 -ACQUITY UV/SQD 为很多的馏分组成提供快速确认 -高分辨率 SYNAPT MS为母离子和产物离子的元素组成确认提供很好的质量精度 -对于有显著不同色谱行为的结构，高/低PH值流动相测试可以帮助确定建议的结构 -尽管采集了核磁数据（不是决定性的），但它的精确质量质谱/质谱数据证明了杂质是硫代氧 化物而不是遗传毒性结构。

图片来源：药监局官网2023年10月12日，国家药监局、国家卫生健康委发布实施《中华人民共和国药典》（2020年版）第一增补本的公告。《公告》指出，《中华人民共和国药典》（2020年版）第一增补本，自2024年3月12日起施行。其中，在三部新增通则和指导原则中发布了“9403 人用疫苗杂质控制技术指导原则”，“人用疫苗杂质控制技术指导原则”公示稿曾于2021年9月在药典委官网发布。该指导原则是对人用疫苗产品杂质控制的基本考虑，旨在指导疫苗生产和研发过程中对杂质成分的分析、评估并制定相应的控制策略，以尽可能减少或消除杂质对疫苗安全性和有效性的影响，保证疫苗产品质量。该指导原则应基于具体疫苗品种的特点及相关知识参考使用。指导原则主要分为三部分内容，分别为：1）疫苗杂质来源。阐述了工艺相关杂质和产品相关杂质两大疫苗杂质来源，并提到要重点关注宿主细胞蛋白和核酸、所用生物/化学材料的残留物以及包材相容性研究。2）疫苗杂质控制的原则及策略。疫苗杂质控制应基于“质量源于设计”的原则，对疫苗中杂质进行风险评估、全过程控制和全生命周期管理，并列举了不同类型疫苗杂质的控制要点（如下图所示）。同时在文中提到有机溶剂的使用应符合“残留溶剂测定法”（通则0861）以及参照“分析方法验证指导原则”（指导原则9101）对检测方法进行验证，并重点关注方法的专属性和灵敏度。3）变更事项对疫苗杂质控制的影响。应定期评估上市疫苗的生产工艺性能和杂质控制策略的有效性，持续优化产品杂质控制策略，如发生变更应参照相关要求开展变更前后的可比性研究等。指导原则9403 全文可概括如下方表格所示：疫苗接种每年可拯救数百万人的生命，其通过与身体的天然防御系统协同作用来建立保护网，从而降低感染疾病的风险。据统计迄今拥有的疫苗可以预防20多种危及生命的疾病，帮助所有年龄段的人活得更长、更健康。目前，疫苗接种每年可防止350万至500万人死于白喉、破伤风、百日咳、流感和麻疹等疾病。疫苗接种是初级卫生保健的一个关键组成部分，也是一项无可争议的人权。它也是钱能买到的最好的健康投资之一。疫苗对预防和控制传染病暴发至关重要，疫苗支撑着全球卫生安全，并将成为抗击抗微生物药物耐药性斗争的重要工具。（摘自WHO官网）然而直到今天，全球疫苗安全事件仍层出不穷。不规范的管理、不合法的添加、不合规的质量控制都是疫苗安全事件频发的原因，进而导致疫苗这一本用于预防/治疗疾病的工具却成为了加速疾病和死亡的利器。在疫苗的质量控制中，杂质的分析和控制至关重要，疫苗中杂质种类繁杂，来源多样，同时在指导原则9403中强调了要重点关注分析方法的专属性和灵敏度，这使得杂质分析难度进一步提升。岛津于2017年起先后与权威机构和知名疫苗企业开展合作，有着非常丰富的经验和专业的团队，在本篇中小编将和您分享岛津的疫苗杂质分析方案，助力广大用户应对新规发布及实施。01液相色谱法检测疫苗中四种常见防腐剂残留● 分析条件分析仪器：岛津超高效液相色谱仪LC-40色谱柱：Shimadzu Shim-pack GIST 100 mm x 2.1 mm I.D., 2.0 μm P/N: 227-3001-04 岛津（上海）实验器材有限公司流动相：A-水，B-乙腈流速：0.4 mL/min柱温：40 ℃进样体积：5 μL洗脱方式：梯度洗脱，B相初始浓度为10%。时间程序见表1。表1：梯度洗脱时间程序● 专属性及加标回收实验图1：对照品（0.5 ppm）和空白溶剂270 nm和220 nm色谱图表2：样品加标回收率（n=3）注：N.D.表示未检出结果显示，方法专属性良好，符合9403要求，且加标回收率在96.8~101.30%之间，RSD在0.05~0.28%之间，方法可靠，可为疫苗中防腐剂残留分析提供参考。02 LCMSMS检测疫苗中卡那霉素残留生物制品中卡那霉素的检测常用免疫法，但前处理复杂、灵敏度和专一性受限；LCMSMS方法前处理简单、专一性强、灵敏度高、分析速度快，因此本应用采用LCMSMS方法检测卡那霉素。● 分析条件分析仪器：岛津超高效液相色谱仪LC-40与三重四极杆质谱仪LCMS-8045联用系统色谱柱：Shimadzu Shim-pack GIST Amide 150 mm x 2.1 mm I.D., 3.0 μm P/N: 227-30818-06 岛津（上海）实验器材有限公司流动相：A-250 mM甲酸铵+0.1% 甲酸水溶液，B-乙腈流速：0.8 mL/min柱温：50 ℃进样体积：10 μL洗脱方式：梯度洗脱，B相初始浓度为75%。时间程序见表3。表3：梯度洗脱时间程序● 专属性及加标回收实验图2：对照品（0.5 ppm）和空白溶剂270 nm和220 nm色谱图表4：样品加标回收率（n=3）注：N.D.表示未检出结果显示，方法专属性良好，符合9403要求，且加标回收率在90.10~101.50%之间，RSD在0.65~2.38%之间，方法可靠，可为疫苗中抗生素残留分析提供参考。岛津始终关注大家的用药安全，并积极应对法规要求和变化，更多第一增补本增修订应用方案将持续推出，敬请期待！本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。