先先來講解不純物的概念,顧名思義就是所謂的"雜質",雜質在其他產業可能不會這麼重視,但在藥物中卻是影響重大的一塊,最著名的案例就是發生在20世紀的沙利竇邁(thalidomide)事件,僅僅只是一個在立體化學結構掌性中心(chiral center)的差異,就造成一堆畸形兒的產生,因此監控藥物中的不純物就顯得格外的重要; 起初如果在開發分析方法之際,我們就知道不純物是什麼物質,其實做起來會相對容易許多,但難就難在我們往往不知道不純物是什麼東西或是怎麼來的,所以今天所要討論的內容,會先聚焦在我們已知不純物是什麼物質,且針對已知的不純物做分析方法開發的策略。
(R)-thalidomide是用來緩解孕婦嘔吐反應的正確構型,(S)-thalidomide則是造成孕婦流產及畸形兒的不純物構型
根據各國的法規,分析不純物大致上可以分成兩種策略,分別是定量試驗(Quantitative test)以及限度試驗(Limit test),這兩種最大的差異就是有沒有非得要把已知的不純物給定量出來,因為定量試驗相對限度試驗麻煩,如果能不走就不要走; 接著來解釋一下定量試驗與限度試驗,定量試驗顧名思義就是要精準地告訴大家這個已知的雜質含量有多少,定量出來後再判斷是不是有符合管制的標準,而限度試驗則是不需要定出雜質含量,透過反證的方式來證明不純物小於最低定量極限(LOD),意思就是實際雜質含量是多少我不知道,但我可以證明它的含量小於某個值,因此針對這兩種分析不純物的策略,主要還是要看使用的目的來決定要用什麼策略。
根據法規不純物的定量試驗需要證明的項目比限度試驗還多。<LCGC-11-01-2020, Volume 38, Issue 11Pages: 606–618>
舉個實際案例,最近遇到一個叫我分析藥物中可能含有的致癌不純物A,但當我把樣品打進去時壓根沒看到這個不純物A,因此選擇做限度試驗的策略,首先先證明我的分析方法可以偵測到不純物A且定量極限為0.05%,接著在把樣品打進儀器量測,透過樣品中不純物A低於現行方法的定量極限,來間接證明致癌不純物A低於0.05%。
簡單來說,限度試驗就像COVID-19的快篩試劑,它僅能夠告訴你有沒有確診,答案就只有是跟否而已; 定量試驗則是就像PCR分析,它不只能夠告訴你有沒有確診,還能告訴你目前在身體裡的病毒含量是多少,而這兩者的差異就只差在有沒有需要精準的知道含量。同樣的概念,在食品行業中如果只是想知道這根小黃瓜,在某個農藥的殘留量是不是有超過容許值,還是在半導體製造業中,想知道前道製程是不是有金屬銅(Copper)或鎢(Tungsten)的殘留,或許使用限度試驗是更好的選擇。