掃描電鏡和藥品中的不溶性微粒

不溶性微粒是指在溶液中不能溶解的微小固體顆粒。它們很常見，并且可能對藥物品質(zhì)、安全性以及療效產(chǎn)生重要影響。因此，將其有效地檢測和分析對于藥品研究和開發(fā)至關(guān)重要。

不溶性微粒是注射劑的關(guān)鍵質(zhì)量屬性之一，美國 FDA 和中國 NMPA 對其數(shù)量、大小都有嚴(yán)格的要求。如果產(chǎn)品中出現(xiàn)不符合監(jiān)管要求的顆粒，可能會引起產(chǎn)品安全性問題，導(dǎo)致產(chǎn)品召回等后果。

掃描電鏡（SEM）是一種廣泛使用且高效的方法，可用于分析不溶性微粒。SEM使用高能電子束掃描樣本表面，從而產(chǎn)生高分辨率、高清晰度的圖像。對于分析藥品中的不溶性微粒，SEM可以提供比傳統(tǒng)檢測方法更為準(zhǔn)確的結(jié)果。

掃描電鏡還具有其他優(yōu)點。例如，它可以快速獲得樣本圖像，不需要特殊準(zhǔn)備過程。此外，SEM可以提供三維圖像和形狀重建，為研究者提供更多信息以及更深入的了解。

掃描電鏡還可以進行能譜分析，即通過觀察樣品的特定區(qū)域，確定其中元素的種類和含量。這為科學(xué)家們提供了關(guān)于微粒化學(xué)成分的重要信息，有助于他們深入研究注射劑藥品中不溶性微粒的來源和影響。

掃描電鏡不溶性微粒的來源分析應(yīng)用實例

鈉鈣玻璃侵蝕后掃描電鏡圖像

低硼玻璃侵蝕后掃描電鏡圖像

除了掃描電子顯微鏡法，常見的不溶性微粒的檢測方法還有：激光衍射和光散射，電阻法，光學(xué)顯微鏡和全自動掃描電子顯微鏡法

其中，全自動掃描電子顯微鏡法可以獲得顆粒的尺寸、形態(tài)、數(shù)量、成分等詳細(xì)信息，但如果要分析具有統(tǒng)計學(xué)意義數(shù)量多顆粒，需要花費技術(shù)人員大量時間。

目前已有全自動顆粒統(tǒng)計分析系統(tǒng)Phenom ParticleX，以掃描電鏡 + 能譜儀為硬件基礎(chǔ)，通過軟件控制，可以實現(xiàn)顆粒物的全自動搜索、測量、分析和統(tǒng)計，最大限度地降低了對技術(shù)人員的要求，無人操作的自動化系統(tǒng)也大大減少了分析所需要的時間。

在《浸出物和可提取物手冊——吸入制劑的安全性評價，界定與最佳實踐》一書中，詳細(xì)介紹了使用全自動掃描電鏡顆粒監(jiān)測實現(xiàn)全自動顆粒統(tǒng)計分析。

全自動顆粒檢測系統(tǒng)進行

全自動顆粒識別、粒徑測量和元素分析

自動化的計數(shù)、粒徑測量和種類確定能夠極大地節(jié)省每次分析所需的時間和費用，大大減輕操作人員的疲勞。另外，快速分析出來的顆粒數(shù)量將提高統(tǒng)計置信

知識科普：不溶性微粒危害

USP<788> 提及“注射劑中的不溶性微粒"，建議在規(guī)定的光照條件下對大顆粒 (≥50μm) 進行 100% 檢查。注射劑藥液中的較小顆粒同樣也會引起關(guān)注。顆粒 ≤50μm 則被稱為“不溶性微粒"，必須釆用能夠檢測該粒徑范圍的合適方法進行分析。

人們認(rèn)識到注射劑藥品中外來顆粒的影響已有一段時間，并對溶液中外來顆粒的檢測進行了認(rèn)真且廣泛的評估。對于注射劑和眼用制劑來說，只有顆粒的粒徑被認(rèn)為是重要的，因為顆粒的實際大小影響到顆粒在循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的附著位置，或是會被某個組織器官捕獲并造成傷害。

呼吸系統(tǒng)疾病經(jīng)常用吸入藥品治療，吸入藥品的顆粒粒徑必須在很小的范圍內(nèi)（2.5～10μm），這是因為，≤2.5μm 的顆粒質(zhì)量太輕，不能沉積在呼吸系統(tǒng)，吸入后大多數(shù)可能會失效；而直徑≥10μm 的顆粒會沉積在鼻腔和咽部，因此不會進人到肺里。

隨著對吸入制劑給藥途徑的關(guān)注，人們對經(jīng)口吸入和鼻用制劑中外來顆粒的關(guān)注也與日俱增。這種關(guān)注來自于上述顆粒因其自身的物理性質(zhì)和化學(xué)成分對呼吸道或者通過呼吸道產(chǎn)生影響的可能性。

例如，石棉顆粒能夠?qū)е率薹位蜷g皮瘤，動物來源的顆粒會激發(fā)免疫反應(yīng)，金屬（如鎳）會導(dǎo)致過敏反應(yīng)或惡性腫瘤。

因此避免顆粒物安全問題是所有藥品生產(chǎn)企業(yè)面臨的持續(xù)挑戰(zhàn)

不溶性微粒危害

對于不溶性微粒的來源，已有多種不同的歸類方式。Barber 其分為 4 類，按照產(chǎn)生的可能性從小到大排列如下：

1.彌散源或環(huán)境來源：如生產(chǎn)車間的環(huán)境空氣。

2.局部的來源：很小的來源但是生產(chǎn)的濃度會比彌散源更高（如西林瓶理瓶機產(chǎn)生的玻璃顆粒進入西林瓶中）。

3.與加工點相關(guān)的來源：包括顆粒來源及其與產(chǎn)品的接近程度（如膠塞沖壓，其操作過程中會積聚顆粒）。

4.與產(chǎn)品相關(guān)的來源：由于產(chǎn)品的不穩(wěn)定或者產(chǎn)品自身的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的顆粒。

將顆粒源頭劃分為產(chǎn)品本身的組分或者源于環(huán)境，這種分類方法已經(jīng)證明是有用的。

【產(chǎn)品本身的組分方面】可能的來源有：

l藥品組分，如原料、輔料及給藥裝置

l與內(nèi)容物接觸的容器組件，如閥門、墊片、彈簧

l包裝

【環(huán)境方面】可能的來源有：

l設(shè)備或容器的生產(chǎn)制造

l罐裝，即使在潔凈的環(huán)境下，罐裝期間空氣中的顆粒物也會進入容器

l包裝，在啟用或使用過程中，材料會與內(nèi)容物接觸。例如，玻璃內(nèi)表面侵蝕留下的“侵蝕坑"：