摘要
系统适用性是色谱工作中必不可少的部分,国内外标准都对系统适用性试验做了要求。本文是笔者对色谱实验中系统适用性的漫谈,供广大读者在工作闲暇之处讨论,不足之处还望理解。
系统适用性是液相和气相色谱方法的重要组成部分,用来确认色谱系统的分离度和重复性能够满足特定的分析要求。测试是基于将仪器、电路、实验者和样品作为一个整体进行的。
美国药典规定任何色谱试验一定要进行系统适用性测试,否则,这台仪器做出的数据一律无效;ICH提出一定要将系统作为整体来测试;FDA提到应确定一SOP进行测试确保系统可用;英国药典规定建立系统适用性是为了任何使用方法时都是有效的;欧洲药典提出系统适用性测试反映了色谱系统性能,是建立分析方法不可或缺的一部分;日本药典与美国药典叙述基本一致;GMP指出检查分析方法验证过程时,应涉及是否开发了系统适用性试验,并且对每一项系统适用性试验的参数都进行了定义;中国药典并没有单独对系统适用性目的进行叙述,国内色谱工作者往往对系统适用性不够重视,看似简单的系统适用性其实有很多需要关注的地方,其重要性不比方法学中其他验证项差。
一、美国药典系统适用性的要求
美国药典并没有明确对分离度、理论塔板数、拖尾因子、重复性及灵敏度的统一要求,在药典正文中各个品种项下分别规定。当采用标准品或标准品溶液需要重复进样以判断系统的精密度,除非个论中有规定,系统适用性5针的数据的相对标准偏差不得超过2.0%,当超过2.0%时,需要计算连续6针进样的数据。在含量测定中,系统适用性的相对标准偏差与进样次数和含量限度上限有关,表1是USP对含量系统适用性测试相对标准偏差的规定。
表1 USP对含量系统适用性RSD的要求
含量限度上限 | 进样次数 | |||
3 | 4 | 5 | 6 | |
RSD% | ||||
101.0% | 0.349 | |||
102.0% | 0.41 | 0.59 | 0.73 | 0.85 |
102.5% | 0.52 | 0.74 | 0.92 | 1.06 |
103.0% | 0.62 | 0.89 | 1.10 | 1.27 |
关于对称因子规定参考笔者撰写《拖尾因子、对称因子和不对称因子区别理论》,在此不做赘述。当系统适用性不符合要求时可以适当调整方法参数,不过每个变量的大值都应该进行验证其系统适用性,对改变后的方法进行重新评价。表2是USP对参数调整的规定。
表2 USP对系统参数再调整的规定
参数 | 规定变化量 |
一般是不改变流动相组分,调整比例即可 | 仅能对小溶剂组分的量进行改变,不得超过相对量的±30%或量的±10% |
流动相pH值 | 正负0.2个单位 |
在满足pH值得情况下,缓冲盐浓度波动范围 | ±10% |
色谱柱长度 | ±70% |
液相色谱柱内径 | 与流速配合调整 |
气相毛细管柱内径 | ±50% |
液相色谱柱填料±粒径 | 可以减少50%,但不能增大 |
气相毛细管柱填料粒径 | 根据需求增大或减少 |
气相柱流量 | ±50% |
液相流速 | 与色谱柱内径配合调整 |
波长 | 不能做调整 |
液相进样体积 | 可以减少,但不能增加 |
气相进样体积 | 可以适当增大或减少 |
柱温 | ±10% |
进样口温度 | ±10% |
程序升温 | ±20% |
二、欧洲药典和英国药典系统适用性的要求
欧洲药典和英国药典对系统适用性要求也做了非常详细的规定,并且对保留时间、保留体积、死体积、死时间等概念做了详细描述。EP和BP关于对称因子规定参考笔者撰写《拖尾因子、对称因子和不对称因子区别理论》,在此不做赘述。系统适用性5针的数据的相对标准偏差与USP规定基本一致。当系统适用性不符合要求时可以适当调整方法参数,EP和BP对等度洗脱和梯度洗脱分别做了规定,详见表3。
表3 EP和BP对系统参数再调整的规定
类型 | 参数 | 规定变化量 |
等度洗脱 | 流动相组分 | 小溶剂组分的量改变时,不得过相对量的±30%,或者量的±2%,以数字大者为准,但不得过±30% |
流动相pH值 | 正负0.2个单位 | |
流速 | ±50%,可以随柱尺寸改变 | |
柱参数 | 固定相不得改变,粒径可以减少50%,不得增加 | |
柱尺寸 | 长度改变±70%,内径可以改变±25% | |
柱温 | ±10℃ | |
波长 | 不得改变 | |
进样量 | 可以减少,不得增加 | |
梯度洗脱 | 流动相组分 | 更换后组分洗脱能力要增强,主峰保留时间改变±15% |
流动相pH值 | 不得改变 | |
流动相盐浓度 | ±10% | |
流速 | 与等度洗脱一致 | |
柱尺寸 | 固定相不得改变,粒径不得改变,长度和内径与等度一致 | |
柱温 | ±5℃ | |
波长 | 不得改变 | |