药物质量分析

随着药物晶型监管力度逐步增加，单纯的定性分析原料药API或制剂中的晶型已不能满足质量研究的要求，对药物制剂中的有效晶型的定量分析，是药物生产中质量控制过程中非常重要的环节。

本研究展示了如何通过对药物进行常规筛查，对潜在的遗传毒性化合物进行鉴定和定量分析。在本应用简报中，我们使用 Agilent 6545 Q-TOF 液质联用系统采集含洗必泰成分的药品样品的精确质量数据。利用 Agilent MassHunter Mass Profiler 软件挖掘数据并比较不同样品，以生成化合物差异列表。在精确质量数据库中根据差异列表搜索鉴定出的潜在遗传毒性化合物 4-氯苯胺。采用全离子 MS/MS 采集模式通过 MS/MS 谱库匹配确认 4-氯苯胺，并使用外标对该物质进行定量分析。该工作流程适用于批次间样品分析，可对已知的潜在遗传毒性化合物进行检测和定量分析。

在法医学和法医学检验过程中分析药物、有毒物质时，需要在采集检体后，短时间内鉴定组分并报告定量结果，要求构建简洁的工作流程，对相关组分无遗漏地进行定性定量。本应用报告将介绍利用四极飞行时间质谱仪LCMS-9030与探针电喷雾电离套件DPiMS QT组合（图1左）进行定性的流程，以及利用与超高效液相色谱分析仪NexeraX3组合（图1右）进行定量的流程。使用DPiMS QT和Nexera分别与LCMS-9030联用，可以完成药物从快速定性筛查到定量分析的整个过程。通过减少定量分析中所需的样品数量，该技术还可以实现高效率的测量并减少定量分析中使用的耗材。

由于抗癫痫药物种类繁多，而且这些药物在人血清中的浓度可能差异很大，导致监测抗癫痫药物非常具有挑战性。因此，用于这些药物的高品质分析必须能够在多个数量级内同步监测多种化合物。液相色谱-质谱 (LC/MS/MS)法就特别适用于这种分析。为了定量分析人血清中 20 种抗癫痫药物，开发了一种灵敏度高、特异性好的方法。该方法通过一种简单的蛋白质沉淀/稀释方案配制样品。可在较宽的动态范围内定量分析物，精确度、重现性以及 R2 值都非常出色。

国家要求仿制与原研药须杂质谱一致、稳定性一致、体内外溶出规律一致。中药物质基础复杂、多数组分尚未明确，所以中药一致性评价有其特殊性，应该从整体角度控制不失为一种全面可行的策略。LZ9000FTIR中药红外量子指纹一致性评价系统中药红外光谱量子指纹图谱是实现从整体角度上鉴别中药真实性、评价质量一致性和产品稳定性的可行模式，可用于中药质量一致性评价，同时对单个或局部量子指纹可进行针对性区间定量分析。

本应用简报介绍了采用 Agilent 6470 三重四极杆液质联用系统检测替丁类药物中的 N-亚硝基二甲胺 (NDMA) 的方法。该方法可以有效避免替丁类药物受热不稳定而分解出亚硝胺的问题，检测结果准确、重现性好、特异性强，且灵敏度优于 NDMA 目前的法规限量要求（96 ng/天）。该方法适用于对盐酸雷尼替丁、枸橼酸雷尼替丁、尼扎替丁、西咪替丁和法莫替丁等替丁类药物和制剂中的 NDMA 进行快速、准确的定量分析。

使用连续校准的DART TOF 质谱开发了一种用于法医分析的样品预筛查方法。本方法简化了工作流程并最大限度地缩短了周期时间，同时提高了筛查准确度，确保后续更高质量的确认测试。利用本方法，您无需进行样品前处理，也不用对某类药物进行主观筛查。因此，药物化学实验室可以采用这种筛查方法来提高分析效率和分析结果的可信度。

药物杂质因其可能对药品质量、安全性和有效性产生影响，目前成为国内外药品监管机构的重点关注内容之一。随着我国医药产品出口规模的扩大，了解国外法规市场的药物杂质控制要求、加强对药物杂质的分析与控制已成为国内药品生产企业共同关注的话题。任何影响药物纯度的物质统称为杂质，人用药物注册技术要求国际协调会（简称 ICH）对杂质的定义为药物中存在的，化学结构与该药物不一致的任何成分。药物中含有杂质会降低疗效，影响药物的稳定性，有的甚至对人体健康有害或产生其他毒副作用。因此，检测有关物质，控制纯度对确保用药安全有效，对保证药物质量非常重要。杂质谱分析是指研究药物中存在的已知和未知的杂质的分布情况，分析药物中杂质的来源和去向，通过杂质谱的研究，可以全面的评估药物的安全性。对于药物生产阶段，杂质谱研究可以在工艺过程中建立完整可靠的杂质分析方法，对工艺的关键步骤监控杂质的变化情况，验证杂质分析方法并转移到QA/QC，对于药物研发阶段，需要对艺研发过程中的杂质进行鉴定和表征并进一步确认杂质的来源，研发人员根据分析结果可以评价药物的安全性和与原研药的一致性，并根据杂质来源进一步优化工艺，降低或消除杂质的产生。

多肽合成方法可分为生物合成法及化学合成法，随着基因重组技术的发展，多肽生物合成法除传统的天然提取法，酶解法、基因重组法也在多肽合成逐步得到应用；多肽化学合成法通过氨基酸之间的缩合反应来实现氨基酸连接延长，以获得特定序列的多肽。化学合成法具有研发周期短、可快速生产等优点，逐渐成为主流。在多肽药物的开发和生产过程中需要对产品和工艺相关杂质进行检测和评估，以保证药物质量可靠并且安全有效；目前主要的参考指南有国家药品监督管理局（NMPA）药品审评中心于2023年2月颁布的《化学合成多肽药物药学研究技术指导原则（试行）》以及之前发布的《制备工艺和过程控制对合成多肽药物有关物质的影响》、《合成多肽药物质控及杂质谱研究》等，涉及到氨基酸的组成和序列分析、多肽的分子量、含量、纯度和结构表征等质控分析，可利用HPLC、LC-MS、Q-TOF、MALDI-TOF、Edman降解法等进行相关检测分析。

Agilent Captiva 增强型脂质去除产品 EMR-Lipid (Captiva EMR—Lipid) 是一款在 SPE 小柱或 96 孔板中使用的直通式净化产品。本研究展示了采用 Captiva EMR—Lipid 96 孔板对人血清中九种代表性药物化合物进行 LC/MS/MS 定量测定。样品的前处理方法为：采用原位蛋白质沉淀 (PPT) 去除蛋白质，然后采用 Captiva EMR—Lipid 净化去除油脂。整项研究是在 96 孔板上进行批处理。使用同位素或内标类似物对血清中所有九种药物化合物在 0.5–200 ng/mL校准动态范围建立了定量分析方法。采用为期三天的准确度和精度运行来验证方法。结果显示此方法具有出色的校准曲线线性 R2 0.99，QC 的所有五个水平都具有优异的准确性（定量下限 (LLOQ) 20%，其他水平的 15%）以及精度 (RSD 15%)。本文也对方法的选择性和交叉污染进行了评估。结果表明，采用原位 PPT 和 Captiva EMR—Lipid 净化包确立的方案显著改善了生物基质中药物化合物定量分析结果的可靠性。

在临床研究中分析抗癫痫药物可能具有挑战性，因为这些药物可能以迥然不同的浓度水平存在于人血清中。因此，高质量的检测方法必须能够同时分析多个浓度数量级下的多种化合物。在 Agilent Ultivo 三重四极杆 LC/MS (LC/TQ) 上测试了一种用于定量分析人血清中 15 种抗癫痫药物的高灵敏度、高特异性分析方法。该方法通过一种简单的蛋白质沉淀/稀释方案配制样品。可在较宽的动态范围内定量分析物，准确度和重现性指标以及 R2 值均处于可接受范围内。

抗体是一种结构复杂的生物大分子，由多个氨基酸组成。即便是天然的抗体，其结构也是各不相同。抗体药物中使用到的单克隆抗体(IgG)在生产工艺(细胞培养、分离纯化)与保存过程中易发生不均一性的变化，包括抗体蛋白的二聚体、多聚体、脱酰胺化、末端氨基酸突变以及糖链部分的结构差异。这些不均一性会使药物的药效、安全性方面受到影响。 而随着生产工艺及分析手段的进步，单克隆抗体类药物的质量控制将更加严格。高效液相色谱(HPLC)作为一种分离技术，在蛋白质、抗体等生物大分子的分离分析方面已得到越来越广泛的应用。近年来，东曹生物的科学家们一直致力于在生物药分离领域开发具有革新性的色谱分离介质，基于尺寸排阻、离子交换色谱等多种HPLC分离技术实现了对抗体多聚体、各种抗体异构体的高效分离，在抗体药物的质量控制方面提供了有效地监控手段。

药物中含有杂质会降低疗效，影响药物的稳定性，有的甚至对人体健康有害或产生其他毒副作用，因此加强对药物杂质的分析与控制已成为国内外药品生产企业共同关注的话题，随着对药物杂质的不断认识和法规要求的日益严苛，需要有更高灵敏度的检测手段来应对此类挑战。Q Exactive Focus结合了高性能四极杆和Orbitrap高分辨质量分析器，具有媲美高端三重四极杆的灵敏度和极佳的重现性，本应用利用Q Exactive Focus的多种高分辨扫描模式，对中重度至重度阿尔茨海默型痴呆治疗药物盐酸美金刚片中杂质N-(二甲基金刚烷)甘氨酸进行了不同方式的定量，获得了远优于进口药品注册标准中的液质定量效果，表明Q Exactive Focus作为高分辨液质，不仅能胜任定性工作，同时也能够完美的应用于杂质定量研究，Fullscan、SIM和PRM三种扫描方式更可满足杂质定量的广泛性、灵敏度和专属性需求。

目前因基因毒性物质的概念广泛，所含种类繁多，对于磺酸酯类的物质除去其治癌作用外，其它的性质尚未探知，而其致癌致畸的作用却是不可否认的。对于欧洲药典中采用衍生化法测定MMS、EMS、IMS，如果某药品中含有甲基、乙基、异丙基类物质，则该方法不可避免的存在其测定局限性，本方法主要提出了一种采用液体直接进样法分析药物中8 种磺酸酯的GCMS 方法，方法快速、有效，灵敏度满足对微量分析的要求。

市场需求规模的增长和临床需求用量的增大对中药配方颗粒的质量控制也提出了越来越严格的要求，相关部门出台了一系列政策与行业标准，福立仪器依据中药配方颗粒国家药品标准，采用LC5190低压超高效液相色谱仪对金银花配方颗粒进行高效分析。

近年来，过程分析技术（PAT）在制药行业越来越受到重视，包括美国FDA在内的官方机构正在积极推动应用PAT技术，力图从过程、工艺上保证药品的质量，改变目前只能依靠严格和生硬的认证规范的现状[1]。我国实施《良好药品生产管理规范》（GMP）的目的也是“要把药品质量问题消除在生产过程之中”。PAT技术能够为制药行业带来：a. 消除产品质量隐患；b. 提高生产效率；c. 实现“产品质量是可以从生产过程中预见的，而不只是检测出来的”；d. 节省分析成本。 近红外（Near IR, NIR）光谱与经典的中红外光谱具有相似的信息来源，主要包含分子中C-H、N-H、O-H等含氢化学键的倍频和合频吸收信息，非常适合于药品等有机组成物质的质量分析和控制。

吡咯里西啶生物碱(PA) 及其N-氧化物(PANO) 对于人类和动物均有严重的肝毒性作用，需要一种稳定的分析方法对它们进行检测、表征和定量分析。尽管三重四极杆液质联用系统非常适合用于靶向检测，但是靶向分析需要的标准品不一定能够轻松获得。仅有一部分天然存在的已知PA 具有标准品。三重四极杆分析也不适用于筛查未知物。可提供精确质量数据的高分辨率质谱仪能够表征未知的PA/PANO，且不需要特定的标准品。本应用简报介绍的工作流程使用精确质量数Q-TOF LC/MS 与全离子MS/MS 和数据库/质谱库搜索相结合，对植物性药物和膳食补充剂中的PA 和PANO 进行灵敏的选择性表征、筛查、初步鉴定和定量分析。使用高分辨率精确质量数MS/MS 谱图对25 种PA/PANO 标准品进行了表征。利用这些数据创建个人化合物数据库与谱库(PCDL)，然后利用PCDL 筛查44 个植物性药物和膳食补充剂样品中的PA/PANO。使用Q-TOF LC/MS 响应进行定量分析。使用特征碎片离子和碎裂图谱初步鉴定了非特异性靶向的PA/PANO。表征的PA/PANO 可能有助于在其他植物性药物和膳食补充剂样品中发现更多独特的PA。

多肽药物是介于大分子蛋白/抗体类药物和小分子药物之间的一类重要的药物分子，因其生物活性高、靶向专一性高、选择性高、毒副作用低等优点而被广泛应用于疾病治疗领域[1]。ThermoObitrap因其超高的分辨率，质量轴稳定性，已经广泛应用在了多肽药物结构表征中。Obitrap 作为高分辩还具有极高灵敏度和线性范围，因此也被越来越多的应用到药物的定量研究中。PTH 是甲状旁腺主细胞分泌的由84个氨基酸组成的多肽类激素，其对于维持钙磷代谢的稳定起着至关重要的作用。特立帕肽（SVSEIQLMHNLGKHLNSMERVEWLRKKLQDVHNF，4117.7 Da）是一种人工重组合成的人PTH 1-34多肽，是第一个被美国食品药品监督管理局（Food and DrugAdministration，FDA）批准的抗骨质疏松性骨折的骨合成药物。

药物杂质因其可能对药品质量、安全性和有效性产生影响，目前已成为国内外药品监管机构的重点关注内容之一。药物中含有杂质会降低药物疗效，影响其稳定性，有的甚至对人体健康有害或产生其他毒副作用。因此，检测有关物质，控制纯度对确保用药安全有效，保证药物质量至关重要。赛默飞建立基于 Q Exactive Focus 的药物杂质分析解决方案，介绍了Q Exactive Focus 在药物杂质分析中的应用，从样品制备到结构解析帮助用户建立杂质分析工作流程和数据分析方法。Q Exactive Focus 是基于 Orbitrap 技术的台式高分辨质谱，将高性能四极杆的母离子选择能力与高分辨Orbitrap的精确质量数（HR/AM）检测技术相结合，提供优异性能和出色多功能性，并能进行高精度的目标杂质筛选或非目标杂质鉴定，高品质的数据可提供更可靠更灵敏的杂质定性和定量检测。本解决方案还列举了Q Exactive Series 应用于药物分析的部分客户文章，以及提供了药物杂质研究相关的网站和参考信息。为用户在药物杂质分析领域带来新的质谱检测体验。

由于聚集体会对药物安全性产生显著影响并且可能引发抗原反应，因此蛋白质聚集是生物治疗药物蛋白质的关键质量属性 [1]。聚集体还可能会降低生物治疗药物的药效并大幅降低生产工艺的经济效益。蛋白质通常在暴露于压力条件下时发生聚集，例如 pH、温度或浓度的变化，因此不同生产阶段均有可能发生聚集。目前人们已经确定选择体积排阻色谱 (SEC) 方法进行聚集体的定量分析。在生物治疗药物开发过程中（例如在克隆选择过程中或在通过严格的“实验设计”法优化发酵条件时）监视聚集体的形成情况，这些过程可能产生大量需要进行体积排阻分析的样品。SEC 常用条件的分析时间往往需要 20 min 甚至更长，这极大限制了对大量样品的分析能力。Agilent AdvanceBio SEC 色谱柱具有高度优化的粒径和孔径设计，可实现更快速的分离，从而显著减少分析瓶颈问题。本应用简报介绍的技术可提高样品通量而不影响分析的准确性。

Focus Monitor光束质量分析仪，基于机械式探针扫描原理，对大功率聚焦激光的光束质量进行测量，通过集成电子控制Z坐标轴实现对聚焦光束束腰的全自动测量，广泛应用于科研及工业加工领域。其最显著的特点是可以无损耗的对高功率聚焦光束的原始质量参数进行详细的测量和分析，可用来监测激光器出光质量，保证加工的精确度，同时还可以对光束系统及激光器的故障做及时的自检测，大幅度节约维修的时间成本，并且可增加光束系统的使用寿命。

药物中含有杂质会降低疗效，影响药物的稳定性，有的甚至对人体健康有害或产生其他毒副作用，因此加强对药物杂质的分析与控制已成为国内外药品生产企业共同关注的话题，随着对药物杂质的不断认识和法规要求的日益严苛，需要有更高灵敏度的检测手段来应对此类挑战。Q Exactive Focus结合了高性能四极杆和Orbitrap高分辨质量分析器，具有媲美高端三重四极杆的灵敏度和极佳的重现性，本应用利用Q Exactive Focus的多种高分辨扫描模式，对中重度至重度阿尔茨海默型痴呆治疗药物盐酸美金刚片中杂质N-(二甲基金刚烷)甘氨酸进行了不同方式的定量，获得了远优于进口药品注册标准中的液质定量效果，表明Q Exactive Focus作为高分辨液质，不仅能胜任定性工作，同时也能够完美的应用于杂质定量研究，Fullscan、SIM和PRM三种扫描方式更可满足杂质定量的广泛性、灵敏度和专属性需求。

药物代谢和药代动力学 (DMPK) 研究通常需要通过质谱 (MS) 鉴定药物代谢物，并在药物开发的后期阶段，通过 NMR 确认代谢物结构。为此，可能需要对代谢物进行纯化。在本应用简报中，将安捷伦自动纯化软件与 Agilent 1260 分析型纯化系统相结合对安非他酮药物代谢物进行纯化。使用通过 Agilent 6540 精确质量四极杆飞行时间 (Q-TOF) 液质联用系统和 Mass-MetaSite 软件采集到的高分辨率精确质量 MS 和 MS/MS 数据对代谢物进行鉴定。

由于聚集体会对药物安全性产生显著影响并且可能引发抗原反应，因此蛋白质聚集是生物治疗药物蛋白质的关键质量属性。聚集体还可能会降低生物治疗药物的药效并大幅降低生产工艺的经济效益。蛋白质通常在暴露于压力条件下时发生聚集，例如pH、温度或浓度的变化，因此不同生产阶段均有可能发生聚集。目前人们已经确定选择体积排阻色谱(SEC) 方法进行聚集体的定量分析。在生物治疗药物开发过程中（例如在克隆选择过程中或在通过严格的“实验设计”法优化发酵条件时）监视聚集体的形成情况，这些过程可能产生大量需要进行体积排阻分析的样品。SEC 常用条件的分析时间往往需要20 min 甚至更长，这极大限制了对大量样品的分析能力。Agilent AdvanceBio SEC 色谱柱具有高度优化的粒径和孔径设计，可实现更快速的分离，从而显著减少分析瓶颈问题。本应用简报介绍的技术可提高样品通量而不影响分析的准确性。

生物技术药物正在利用基因组编辑和细胞融合等生物技术进行开发。近年来，由于有望有效治疗各种疾病，包括难治性疾病，其中一些药物已在世界范围内推广使用。众所周知，抗体药物，如单克隆抗体（mAb）和抗体偶联药物（ADC），由于其对靶向物质的特异性和亲和力，已知具有良好的治疗效果并可减少不良反应。然而，由于这些生物技术药物是使用动物细胞制造而成，确保药物结构的均一性，是要面临的挑战，这是化学合成小分子药物不曾遇到的。因此，生物技术药物在每个生产工艺中都需要合理的质量控制。例如，ICH-Q6B1),2)提出了生物制品的规范和测试规程，规定在生产过程中产品有关物质应进行分离和/或确定其百分含量。多数情况下，这些检测均使用液相色谱法进行分析。

美国食品药品安全局（FDA）和其他国家的法规制定机构都要求对药物组分进行检测，以检验其均一性、药效、质量及纯度等，并且越来越注意其活性和非活性成分。既能够检测生色成分又能够检测非生色成分的分析技术是非常有价值的。其中，非生色成分中有很多是离子型的，不能用吸光度法检测，但可以用抑制电导法检测。抑制电导是一种有效的检测技术，线性范围宽，检测限低。抑制器可以降低淋洗液的背景电导，并有效提高分析物的检测电导。

化学原料药物（API，active pharmaceutical ingredient）的多晶型现象和粒度影响着药物的理化稳定性、制剂中药物的溶解度、溶出率、生物利用度以及生产工艺的可开发性。在新药研发和药物一致性评价中，API的晶型鉴别和粒度评价是其中关键一环。对于固体原料药和制剂中原料药的晶型分析，常用的方法为X射线粉末衍射法，其对粉末API样品的颗粒度有一定的要求，通常需要研磨处理。对于制剂中的API晶型分析时，由于某些常用辅料如甘露醇、乳糖、蔗糖等也存在多个晶型，可能会存在一定干扰，增加测试和分析难度。拉曼光谱技术是一种无需样品制备、非接触的快速分析技术，对于低频振动的检测具有明显的优越性，甚至可检测到分子的晶格振动，其谱带强度与待测物浓度的关系遵守比尔定律，也可用于化合物定量分析。与X射线粉末衍射法相比，制样简单，非接触检测，避免了制样过程对晶型的影响，从分子结构水平上识别物质及其晶型结构。赛默飞DXR2系列显微拉曼光谱仪具有先进的自动化光学控制系统、高灵敏度、智能化检测方式、优异的光谱分辨率和空间分辨率，轻松进行晶型鉴别、共晶分析、混晶定量等。此外，赛默飞DXR2xi显微拉曼成像光谱仪因其优异的空间分辨和高速的数据处理能力，不但可以满足晶型的常规鉴别分析，混晶、共晶分析，也可快速实现粒度统计及分布分析，提供更丰富的信息，助力仿制药一致性评价和新药研发。

• 本文评价了 Thermo Scientific Q Exactive GC Orbitrap 质谱仪针对用于药物活性成分生产的起始和中间原料中所含有的杂质进行定性和定量的测试能力。• 应用 TraceFinder 软件进行自动峰检测、谱图解卷积和推测杂质化学结构分析。最重要的是，本次实验中化合物的化学结构鉴定在参考 NIST 谱图库的碎片离子合理化匹配度评分之外，还采用了精确质量信息推测化合物的元素组成。• 绝佳的系统灵敏度结合宽动态范围的特性，使得 Q ExactiveGC 质谱仪可同时检测低浓度和高浓度水平的杂质，同时实现亚-ppm 级质量精度常规化，准确推算未知化合物的元素组成。除了以上性能特征，实验人员还可通过 MS/MS 测试进一步确认样品中检测到的杂质的化学结构。• 扫描速度完全符合气相色谱峰的要求，即使是在最高质量分辨率120,000 条件下，仍可不受高化学背景噪音干扰，实现良好的质谱峰提取，并对化合物进行可信的定量分析。• Q Exactive GC 系统作为一种通用型分析工具可快速完成 EI和 PCI 测试，这使得本分析平台在制药工业的研究和开发领域具有强大的应用优势。

生物技术行业热衷使用FlowCam进行质量分析.FlowCam® 可实现更简单，更准确，更具信息性的亚可见颗粒分析。

采用内标法建立标准曲线，26种抗癫痫药线性相关性良好，相关系数均在0.9992以上，准确度在94.2~105.9%之间。试剂盒中LQC和HQC两个质控连续6针进样的峰面积比RSD小于5.44%，准确度在88.6~113.2%之间。该方法分析速度快、稳定性和准确度好，可为临床抗癫痫药物浓度监测提供参考。