HPLC分析方法中常被忽略的非“中立”参数

学术   科学   2024-11-02 18:03   北京  

我们多数情况无法直接得出观测物的具体参数,需要借助特定的工具、设备与检测技术。对于任何一个检测技术,有一个要求是不言而喻的,即它应该中立地反映检测结果,也就是说它不应该改变检测结果;但这只是一种理想状况,或者说是一个假定,真实情况往往不是如此。

高效液相色谱法(HPLC)是药物分析中常用的一种检测技术,经常用于研究、监控药物的有关物质、含量测定、特定杂质等关键质量属性。

在使用HPLC分析方法时,很多参数如溶剂、流动相、进样瓶、液相色谱仪、实验室环境等经常被默认为中立,但是事实并非如此。


1 溶剂


对溶剂作用的期望只有用于溶解待测物,但它事实上对待测物也有许多其他作用,包括但不限于溶剂效应、与待测物发生化学反应等,这些作用都很可能使检测结果严重偏离真实值。

溶剂效应目前已有很充分的论述,本文不再讨论,详细内容请参见拙著《反相色谱中溶剂效应的表征、原理及解决方法》。

与待测物发生化学反应”分两种情况:溶剂、溶剂中的微量杂质。

溶剂与待测物发生化学反应一般在溶剂筛选时易被发现;溶剂中的微量杂质与待测物发生化学反应则难以被发现,主要原因有:

1)微量杂质一般成分不明,无法通过理论分析排除该风险;

2)不同来源(如生产商不同或保存时间不同)的溶剂微量杂质含量不同。

由于以上原因,使得溶剂中微量杂质对待测物的作用难以评估,因此对于化学性质较为活泼的待测物,笔者建议应在方法开发时充分评估溶剂的风险,必要时指定溶剂的等级、生产商。


2 流动相


在HPLC方法中,流动相的作用除了从固定相中洗脱待测物外,还很有可能与之发生互相作用,常表现为图谱上出现新的未知峰,杂质的检测结果改变等。

这种情况大多是意料之外,很难在早期发现,经常带来较为严重的后果,如OOS(Out Of Specification,检验结果偏差)。

以反相色谱为例,一般来说用到的水、甲醇、乙腈等化学性质比较稳定,导致上述情况的,多数是添加剂或添加剂中的杂质。

HPLC方法流动相中常用的添加剂,主要分为无机物与有机物两大类。相对来说,有机物的杂质谱较为复杂,较容易发生上述情况。

笔者建议在用到如三氟乙酸、烷基磺酸盐、烷基胺类等添加剂时,应充分评估添加剂对检测结果的影响,必要时指定添加剂的等级与生产商。


3 进样瓶


在实践中,进样瓶对检测结果的不利影响极容易被忽略,或者极难加以防止。

进样瓶对检测结果的不利影响,主要表现在污染与降解。

重复使用的进样瓶由于清洗不彻底引入污染,这是常理,不再赘述。很多实验室为了消除重复使用污染的风险,进样瓶均为一次性使用,然而却忽略了新采购的进样瓶并非足够清洁,其中残留的组分就有可能与活性性质较为活泼的待测物发生作用,生成新的未知物质。

笔者建议,在方法开发时应对比新进样瓶清洗前后的的检测结果,确认进样瓶是否需要清洗后使用。


4 液相色谱仪


某些具有强络合作用的待测物,很可能与液相色谱仪的各个组件,如进样器、色谱柱、管路等中的金属物体发生强吸附,表现为在仪器上的残留。

对于此类化合物,清洗溶剂与流动相必要时需要加入某些强络合剂(如EDTA)将其置换出来,或改变流动相的条件使其不易发生络合作用。

在方法开发期间应基于对待测物化学性质的理解,评估其与液相色谱仪作用的风险,采取必要的应对措施,不能简单地默认液相色谱仪的中立地位。


5 实验室环境


可能影响HPLC分析方法的实验室环境因素,主要是光、热、气三个方面。这些都很容易被忽略或者被默认中立。

光照包括从窗户射入的日光以及实验室照明光。在方法开发期间,应评估日光、实验室光照对溶液稳定性的影响,必要时说明溶液制备、贮存时与光照有关的注意事项。

对于室温控制较差,波动较大的实验室,在方法开发期间应充分评估温度对待测物的溶液稳定性、溶解性的影响,如研究较高温度30摄氏度的溶液稳定性,较低温度15摄氏度的溶解性等。

必要时,在方法开发期间应评估实验室挥发性组分的风险,以避免挥发性污染物通过空气交叉污染导致的检测结果异常。

本文仅列举数个常见的、易被忽略的“非中立”参数,试图探讨如何合理的评估HPLC分析方法潜在的风险,并非已包含所有的可能性——

风险是无限的、资源有限的,这是我们做研究工作的主要矛盾。

(作者:占小兵,江苏万邦生化医药集团有限责任公司)

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