药品安全丨X射线荧光光谱法在医药分析中的应用

药品安全与国计民生息息相关,各种化学和仪器分析方法在解决药品研发和质量控制中发挥着重要作用。

ICH指导委员会于2009年10月批准了Q3D金属杂质课题。这一新指导原则建议对于药品中的金属杂质进行定性和定量限制。

药品中的元素杂质可能有多个来源：可以在合成中有意添加，或可能作为污染物存在（例如，通过与生产设备的相互作用，或通过药品的组分存在），因此可在药品中被检测到。由于元素杂质不能给病人提供任何治疗益处，所以药品中元素杂质含量应该被控制在可接受的限度。

一、规则解析

在医药品的质量管理中、元素分析有着重要的作用。根据ICH Q3D的指导原则，对医药品中不纯物元素的评价、管理的需求在不断提高和严格。以往、对于医药品关联的元素分析方法是使用化学分析（比色法）、原子吸收分光光度计、ICP-OES、ICP-MS。在ICH Q3D应用中，作为各药厂的元素不纯物检测方法也是主要介绍ICP-OES、ICP-MS。

如今，X射线荧光光谱法作为普通检测方法被USP、EP、日本药典、中国药典所记载，从样品处理的简便性到产品研发、进料检查、工程管理、可以使用在ICH Q3D指导原则中等方面受到关注。

表1、关于元素杂质分析方法的对比

表2、XRF检测元素11Na~92U及ICH Q3D分类：XRF可以检测Li以外的元素23种元素

表3、ICH Q3D元素分级

表4、元素杂质PDE标准（每日允许暴露量, µg/day）

表5、元素杂质允许浓度参考值µg/g

我们可以看到，药品中金属杂质含量正日益收到各国监管部门的重视，X射线荧光光谱法以其快速无损、检出限低、重现性好的特点将成为药物检测工作者的新型利器。

二、应用案例

1、精制过程的评价及研讨（原药、中间产物中遗留的催化金属的分析）

「对100mg的样品用简单4步操作就可对残留催化金属（Pd）进行高速检测」

样品：含有Pd元素的纤维素粉末 5个

测量时间：100秒/1样品

分析值与配比值具有良好的相关性

X射线荧光法对元素的分析

▲不需要酸处理

▲不需要稀释

▲无损（样品可以回收）

简单4步骤的分析流程

2、甘草粉末的重金属残留分析

分析样品：干草粉末

所用分析保护膜：聚丙烯

分析对比图  

传统的FP法、根据残留成分设置的不同分析结果也不同，根据样品信息不同分析值也不同。散射线FP法：无标样分析软件的基本算法。

日本理学波长色散X射线荧光光谱仪

Supermini200：高功率台式波长色散型X射线荧光光谱仪

Supermini200可以分析几乎任何材料中从氧（O）到铀（U）的元素。理学的Supermini200是一个提供低成本（COA）、高分辨率和低检测限（LLD）的仪器，并且拥有改良的软件功能和小巧的机身。

特点

高功率台式WDXRF光谱仪

200W 射线光管缩短测量时间提高灵敏度

适用于矿石分析

使用WD方法分析基体复杂样品

安装方面的台式设计

无需液氮及冷却循环水

应对WEEE/RoHS & ELV 指令

可以分析痕量重元素

降低操作费用Reduced operational costs

低P-10气体流量

空冷光管

CE认证

高效分析

12位自动进样器

日本理学大功率台式波长色散X射线荧光光谱仪应用广泛，可用于固体、液体、粉末、合金和薄膜的元素分析。

德国斯派克 能量色散X射线荧光光谱仪

SPECTRO SCOUT

德国斯派克SPECTRO SCOUT——便携式能量色散X射线荧光分析仪 ，堪称移动实验室!便于携带及运输；一体化计算机及触屏，易于使用；可外接计算机系统，现场检测，实验室级的分析数据；坚固耐用，适用于贵金属检测、环境样品分析、废油测定及地质勘探等应用。对于偏远地区的环境和地质样品也能快速得到实验室级别的元素分析水平。

SPECTRO SCOUT重12公斤，仅用一个肩带即可携带。虽然是一个小仪器，但是对于用户却是重要一步。在该领域，它的精度和速度使得用户能够更快决策、提高效率。现在，许多的实验室测量成为不必要的。

总的来说，SPECTRO SCOUT具有以下特点：

实用和坚固的便携性：专为复杂样品分析所涉及，它包裹在一个坚固的外壳内，使得X射线源得到了很好保护。SPECTRO SCOUT重量很轻(12公斤)、体积很小(270×306×306毫米)。它的特点还包括：一个大样本室、x光管、机载处理器和高效电池组。一个可选的集成视频系统加上图像存储，能够进行精确的现场测试。

所有浓度水平的快速准确分析：重元素(如铀)到轻元素(如钠)等一系列相关元素，从其微量到常量的浓度，即使是快速(通常10~15分钟)运转，SPECTRO SCOUT也能提供高精确度测量。SPECTRO SCOUT还带来了实验室级别分析仪器的优势。

操作简单：按一下按钮即开始测量。SPECTRO SCOUT的触摸屏界面可以查看所有分析结果和测量光谱。预先安装的软件包内置了可以应用于矿业勘查、贵金属和环境等领域的元素分析方法。SPECTRO SCOUT的iCAL校准只需1个样品、只需5分钟就可进行标准化。