分析方法开发的一般流程!​(建议收藏)

分析方法开发的一般流程!​(建议收藏)

在现代科学研究、产品开发以及质量控制领域,分析方法开发是确保数据准确性、产品质量稳定性的关键环节。从药物研发中的成分检测,到化工生产的质量监控,再到食品、环境领域的安全评估,精准可靠的分析方法都是不可或缺的基础。我们深知分析方法开发的复杂性与重要性。下面小编将基于质量源于设计(QbD)理念,结合实际应用场景,系统阐述分析方法开发的一般流程,为科研工作者和质量控制人员提供专业参考。​

一、明确分析方法的目的与关键质量属性​

分析方法开发的首要任务是清晰界定其目的,这直接决定了后续流程的方向与重点。分析方法的目的主要分为两类:样品放行检测与工艺过程控制。​

(一)样品放行检测​

样品放行检测旨在判断产品是否符合既定质量标准,是产品进入市场前的关键把关环节。在此场景下,分析方法需具备极高的准确性、可靠性和专属性,确保只有符合质量要求的产品才能被放行。例如在制药行业,药品放行检测需精确测定有效成分含量、杂质种类及限度等,任何偏差都可能影响药品疗效与安全性。​

(二)工艺过程控制​

工艺过程控制侧重于在生产过程中实时监测关键指标,及时发现并纠正工艺偏差,保障产品质量的一致性。此类分析方法需具备快速响应、灵敏度高的特点,以便对生产过程进行动态调整。如在生物发酵生产中,需实时监测发酵液的 pH 值、菌体浓度、代谢产物含量等,确保发酵过程处于最佳状态。​

无论哪种目的,确定关键质量属性(CQAs)都是核心步骤。CQAs 是指对产品质量有直接影响的物理、化学、生物学或微生物学属性,如药品的活性成分含量、纯度、稳定性,化工产品的纯度、粒度分布等 。这些属性的确定需综合考虑产品特性、行业标准、法规要求以及用户需求,为后续方法开发提供明确的质量目标。​

二、深入了解目标物理化性质​

在正式开展分析方法开发前,全面掌握目标物的物理化学性质是基础。目标物的理化性质决定了其在分析过程中的行为,直接影响分析方法的选择与优化。​

(一)物理性质​

物理性质包括物质的状态(固态、液态、气态)、熔点、沸点、密度、溶解度等。例如,对于难溶于水的目标物,在选择溶剂和流动相时需考虑其在有机溶剂中的溶解性;对于沸点较低的挥发性物质,可能更适合采用气相色谱法进行分析。​

(二)化学性质​

化学性质涵盖分子的极性大小、酸碱性、光谱吸收特性、氧化还原性质、稳定性等。极性大小影响色谱分离模式的选择,如极性较强的化合物适合采用正相色谱或亲水作用色谱;酸碱性决定了流动相 pH 值的选择以及是否需要添加离子对试剂;光谱吸收特性则为选择合适的检测手段提供依据,如具有紫外吸收的物质可采用紫外 – 可见分光光度法进行检测。而目标物的稳定性至关重要,若目标物在高温、光照、酸碱条件下不稳定,则需在分析过程中采取相应的保护措施,如低温操作、避光处理、控制流动相 pH 范围等。​

三、确定与方法相关的流程步骤​

确定分析方法的具体流程步骤是将理论转化为实践的关键环节,需详细规划从样品前处理到结果分析的每一个操作细节。​

(一)样品前处理​

样品前处理的目的是将样品转化为适合分析的状态,包括样品的采集、制备、提取、净化等步骤。不同类型的样品和分析目标,前处理方法差异巨大。例如,生物样品(血液、组织)通常需要进行蛋白质沉淀、液 – 液萃取或固相萃取等处理,以去除干扰物质;环境样品(土壤、水样)可能需要经过消解、浓缩等步骤。在确定前处理方法时,需确保其不会引入杂质或损失目标物,同时保证操作的可重复性。​

(二)仪器与试剂选择​

根据目标物性质和分析目的,选择合适的仪器设备和试剂。以液相色谱分析为例,需根据目标物的极性、分子量选择合适的色谱柱(如反相 C18 柱、正相硅胶柱、分子排阻柱等);根据检测需求选择检测器(紫外检测器、荧光检测器、质谱检测器等)。试剂的选择同样关键,应使用高纯度的溶剂、流动相添加剂和标准品,避免杂质对分析结果产生干扰。​

(三)操作流程制定​

制定详细的操作流程,包括仪器参数设置、流动相配制、样品进样、数据采集与处理等步骤。每个步骤都需明确操作条件和注意事项,如液相色谱的柱温、流速、梯度洗脱程序,进样体积和进样方式等。规范的操作流程是保证分析结果准确性和重复性的基础。​

四、设定与发布测试相关的规格限制​

对于用于样品放行检测的分析方法,设定合理的规格限制至关重要。规格限制是判断产品是否合格的标准,需综合多方面因素确定。​

(一)数据来源与依据​

限度设定的依据主要包括历史数据、行业标准、基于多批次数据统计学的偏差和平均值等。通过对大量历史数据的分析,可了解产品质量的波动范围,确定合理的限度区间;参考行业标准和法规要求,确保产品符合市场准入条件;基于统计学方法计算出的偏差和平均值,则能科学评估产品质量的稳定性。​

(二)风险与质量平衡​

限度的设定需充分考虑患者用药风险、CQAs 保证以及药品生产过程中的物料和终产品控制。在制药行业,限度设定过低可能导致大量合格产品被误判,增加生产成本;限度设定过高则可能使不合格产品流入市场,危害患者健康。因此,需在风险与质量之间找到最佳平衡点,确保限度既具有严格的质量把控作用,又符合生产实际情况。​

五、全面的风险评估​

风险评估是分析方法开发中识别潜在问题、保障方法稳健性的重要手段。通过风险评估,可确定分析步骤对精密度、准确度、线性、专属性、灵敏度等关键性能指标的影响。​

(一)评估方法选择​

常用的风险评估方法包括故障模式与影响分析(FMEA)、风险矩阵法等。以 FMEA 为例,需对分析方法的每个步骤进行潜在故障模式识别,评估故障发生的可能性、严重性和可检测性,并计算风险优先数(RPN),根据 RPN 值对风险进行排序,确定高风险环节。​

(二)综合因素考量​

在风险评估过程中,除了考虑分析步骤本身的影响,还需纳入 CQAs 和不确定性因素。例如,在液相色谱分析中,色谱柱的选择、流动相的组成和 pH 值、进样体积的准确性等都可能影响分析结果,需对这些因素进行全面评估。通过风险评估,可明确方法开发和验证过程中的重点关注对象,针对性地制定控制措施,降低风险。​

六、方法优化与验证​

(一)方法优化​

在方法开发过程中,常面临各种问题,需要通过优化来解决:​

杂质分离度问题:当杂质分离度不足或不稳定时,可尝试调整流动相组成(如改变有机相比例、添加缓冲盐或离子对试剂)、更换色谱柱(选择不同粒径、孔径或键合相的色谱柱)、优化柱温或流速等条件,以提高分离度。​

色谱柱寿命短:色谱柱寿命短可能是由于流动相 pH 值不合适、样品中含有强保留物质或操作条件过于苛刻等原因导致。可通过选择耐酸碱的色谱柱、优化样品前处理方法去除杂质、降低柱压等方式延长色谱柱使用寿命。​

目标杂质保留时间飘移:保留时间飘移可能与流动相组成变化、柱温波动、色谱柱老化等因素有关。需严格控制流动相配制过程,确保组成准确;稳定柱温;定期对色谱柱进行维护和再生。​

基线漂移:基线漂移可能由检测器污染、流动相不纯、柱温变化等引起。可通过清洗检测器、使用高纯度流动相、稳定柱温等方法解决。​

目标杂质信号波动:信号波动可能与进样重复性差、检测器灵敏度变化等因素有关。需检查进样系统是否正常,定期校准检测器,确保仪器性能稳定。​

溶液稳定性数据不充分:若溶液稳定性不佳,需优化样品溶液的配制方法,选择合适的溶剂和保存条件,并通过稳定性试验确定溶液的有效使用期限。​

(二)方法验证​

方法验证是证明分析方法符合预期用途的过程,需对方法的专属性、准确性、精密度、线性、范围、定量限、检测限、耐用性和系统适用性等性能指标进行全面验证。验证过程需严格按照相关法规和指导原则进行,确保数据真实可靠。完成验证后,需编制详细的验证报告,对验证过程和结果进行总结,为分析方法的正式应用提供依据。​

七、结语​

恒谱生分析方法开发是一个系统且严谨的过程,从明确目的、了解目标物性质,到确定流程步骤、设定规格限制、进行风险评估,再到方法优化与验证,每个环节都紧密相连、缺一不可。恒谱生不仅提供高品质的色谱耗材,还为客户提供分析方法开发解决方案。无论您有分析方法开发的需求,还是需要选择合适的色谱耗材,欢迎随时联系我们的专业团队,我们将与您携手,共同推动分析科学的进步与发展。


发布于: 2025-06-05