不同方法检测药品有关物质的准确性对比分析

引言

随着当前药品研发种类的增加，我国医药部门对于药品质量以及安全的要求逐渐提升，对药品检测的工作涉及药品质量、药品成分、安全检测、缺陷检测等。为避免出现不合格的药品进入市场当中，有效地保证药品的安全，应保证检测结果的真实性和可靠性。目前应用于药品检测的技术方法多种多样，但各方法在原理、灵敏度、抗干扰能力和结果准确性方面存在显著差异[1]。因此，如何科学选择并评价不同检测手段的准确性，成为保障药品质量监管和标准制定的重要课题。

1 常用检测方法概述

1.1 质量平衡法

该方法用于测定样品中各种杂质（如水分、有机杂质、无机杂质以及残余挥发溶剂）的定量测定法，被广泛用于标准物质的测定、药品的检验等工作中，欧洲药典及 WHO 均建议将其用于标准物质定量分析的主要技术手段，根据检测结果和公式1 进行标准物质的定值。

Crs（%） Σ=Σ （100-Cos-Cm）×Pc×100%( 公式 1)

其中，Crs 是要测标准物质其含量，Cos 是有机溶剂的量，Cim 是无机杂质的量，Cm 是要测量标准物质的水分，Pc 是色谱纯度。通过公式 1 为待测定的标准物质其主要成分及其所包含的水分、有机溶剂及无机杂质这几个值相加必为 100.0% ，这也是这种物质定量分析技术的基本原理 [2]。该法的优势在于结果较为全面，可以通过多个独立测试环节互相验证，确保成分完整性与一致性。欧洲药典与WHO 均推荐该方法用于标准物质定值。但其劣势在于检测流程繁琐、操作环节较多，对设备灵敏度、实验条件以及人员专业技能要求极高。

1.2 核磁共振定量法（qNMR）

qNMR 基于核磁共振信号强度与核数成正比的原理，实现定量分析，在不需化合物分离的前提下，仅需加入已知含量的内标物，即可直接测定目标成分含量，其核心原理表达式见公式2 ：

Ix=Ks×Nx（公式 2）

其中，Ix 为核磁共振信号强度，Nx 为所测原子核数，Ks 为光谱常数，在同一测量周期内，各激发态原子的 Ks 值相等。核磁共振技术可将标样中的标准物质与其对应的特征量直接追溯至国际标准单位（SI） kg ，可实现快速定值，且结果可靠。

1.3 差式扫描量热法（DSC）

DSC 法主要通过分析样品吸放热过程判断其纯度或含杂质情况，用于测定药品的熔点范围、玻璃化转变温度等热学特征，并借助范特霍夫公式进行杂质定量，见公式3。

T0-Ts=R(T0)2X/ΔΗ（公式 3）

其中 T0 是理想纯级标准物质的熔点值，Trs 是实测标准物质熔点值，R 表示气态常数，即 8.314J·K-1/mol，X 是被测定的标准物质的杂质摩尔分数，ΔΗ 是纯级标准物质摩尔熔化焓变。DSC 方法优势在于操作简单、样品用量少、测试速度快，适合药品研发及质量筛查中的快速预警。但其准确性受热学模型拟合限制，且对于低含量杂质的分辨能力有限。

1.4 近红外光谱分析技术

近红外光谱法基于物质中含氢官能团（如 O-H、C-H、N-H）的伸缩和弯曲振动吸收特性，对样品进行无损检测。其波长范围为 780-2526 nm，具有极高的穿透性与检测速度。其主要优势包括：检测快速（通常 1～2 分钟即可完成）；可实现固体、液体等多种状态样品的直接检测；无需样品前处理，尤其适合生物制剂、胶囊类药物等不宜破坏的制剂。但由于其依赖数学建模与光谱库匹配，检测准确性较强依赖于模型构建质量；对环境条件、样本均一性极为敏感，误差控制相对困难。

1.5 色谱 - 质谱联用技术（GC-MS、HPLC-MS）

GC-MS 和 HPLC-MS 属于灵敏度极高的多功能联用检测技术。GC-MS 主要适用于挥发性、热稳定性强的物质检测，而 HPLC-MS 则适合非挥发性、高极性、热不稳定物质的检测。基本流程先样品前处理（萃取、稀释等）；色谱分离（气相或液相）；使用质谱检测器进行电离与分子结构分析[3]。该技术的优势在于检测限极低（可达 ppt 级别）；结构识别能力强，适合杂质定性定量双重需求；可应对复杂基质，识别微量杂质。但该方法设备成本高，操作复杂，需配备专业人员，用于药品中杂质分析、毒性评估、代谢物鉴定等高要求场景。

1.6 滴定法

滴定法作为传统经典检测手段，依靠标准溶液与目标物反应量关系计算浓度。按反应类型可分为酸碱滴定、氧化还原滴定、络合滴定等。优点在于：操作简便、成本低、反应条件明确、结果直观，在药品中活性成分或杂质的常规含量测定中广泛应用，但其准确性依赖于标准液浓度和反应完全性，且难以适用于复杂混合组分或微量分析场景。

2 检测准确性对比分析

2.1 定量准确性的本质

首先，判断检测准确性的基础标准包括：是否可追溯至国际单位（如SI 单位）、是否存在系统性偏差、检测结果的重复性与稳定性、对杂质的区分能力、背景干扰影响等。在这些方面，核磁共振定量法（qNMR）和色谱 - 质谱联用技术（GC-MS、HPLC-MS）被广泛认为具备当前最高的检测准确性，特别是 qNMR，其通过内部标准物直接与国际单位制相挂钩，使测量结果具有溯源能力，是标准物质纯度测定中的优选方法。滴定法、DSC 以及近红外光谱法在某些常规检测中虽操作便捷，但在标准溯源性、低限敏感性方面存在明显短板。例如滴定法因反应完全性和人为操作误差引入不确定性；DSC 的定量结果依赖于熔点变化与杂质摩尔分数之间的经验公式，近红外法更高度依赖模型校准质量与样本特性匹配程度，在面对微量复杂组分时准确性显著下降[4]。

2.2 检测对象复杂性对准确性的影响

不同方法对检测对象的响应程度也极大影响准确性，以药品中极性杂质为例，GC-MS 需将目标物转化为挥发态，对热不稳定性物质往往无能为力，影响结果真实性；HPLC-MS 则通过液相分离后直接进入质谱分析避免样品变性，更适用于热不稳定或极性较强的杂质检测 [5]。DSC 与近红外光谱在复杂组分样本中准确性下降更为明显。前者无法解析具体杂质种类，只能以热行为间接估算杂质比例；后者则容易受到样品表面状态、水分含量等非组分因素影响，造成频谱误判，在涉及微量复杂杂质分析的情况下，仅凭 DSC 或 NIR 判断药品质量存在较大风险。

2.3 操作可控性与误差来源分析

准确性不止依赖仪器性能，还取决于操作过程中的误差控制能力，qNMR 具备定性与定量同步进行的能力，在无需样品分离的前提下，可通过直接积分求解核数比例，规避色谱分析中样品吸附、流失等误差；且其测定步骤标准化程度高，不依赖经验判断，准确性易控。质量平衡法虽理论上能得出总含量，但其每一项参数（如水分、无机杂质、有机杂质）均需独立检测，并通过公式计算合成总值，因此误差呈累加式放大，对单项测定精度要求极高。滴定法的准确性则受限于标准液质量、操作一致性与指示剂选择，不同操作人员之间的结果差异较大，不适合追求高度准确性的定量分析。

2.4 与标准物质的比对能力

检测方法是否能将被测物与国际认可的标准物质比对，是评判其准确性的重要指标，qNMR 可将核信号直接溯源至国际核磁标准物质，其定值过程无需借助二级参考标准，属于一级定值方法，是目前国际通行的药品标准物质定值主力工具；色谱法、滴定法等方法需引入高纯度参比物作为标准，这些方法虽在相对定量中具有良好准确性，但在缺乏溯源物或标准品稳定性存疑时，测定结果的可信度和准确性将大打折扣。质量平衡法尽管理论支持独立定值，由于其涵盖多子测量步骤，准确性不具备一级追溯能力，仅适用于部分常规分析或参比物充足场景。

2.5 检测灵敏度与低含量物质分辨能力

准确性还与检测方法对低含量物质的灵敏响应能力密切相关，色谱 - 质谱联用技术有 ppb 甚至 ppt 级的检出能力，在药品中微量毒性杂质或降解产物的检出中发挥关键作用。相比之下，DSC 和滴定法在微量检测中的准确性和可靠性均明显不及前者。近红外光谱因其原理基于近似吸收带建模，难以解析含量极低的杂质信号，准确性不足，尤其在药品上市前的质量审评阶段，难以作为唯一依据。

3 结语

综上所述，药品的使用与病人的身体乃至生命密切相关，因此，药品的质量和安全性越来越受到人们的重视。为有效控制药品质量，就需要对药品中的标准物质进行检定。近年来，由于科学技术的进步，可用于化学药品标准物质定量分析的技术也不断增多，不同技术都有其独特优势，在实际应用中，药品检测从业者可选用不同方法相互配合、互相验证，进一步提升药品物质检测的有效率与准确性。

参考文献

[1] 柳洪胜 . 药品检测中近红外光谱分析的应用价值分析 [J]. 首都食品与医药 , 2022, 29(19):3.

[2] 万君玥 , 陈华 , 尹婕 . 化学药品中杂质的基因毒性评估策略以及相关分析方法研究进展 [J]. 药物分析杂志 , 2022, 42 (04): 557-571.

[3] 龚青 , 仲宣惟 , 田洁等 . 探讨化学合成原料药中起始原料的相关要求[J]. 中国药事 , 2019, 33 (08): 864-870.

[4] 冯旌, 于辉, 付重敏等. 化学药品杂质控制的现状与展望 [J]. 当代化工研究 , 2020, (23): 9-10.

[5] 吕晋, 王黛莹. 近红外光谱法对云南白药胶囊真伪的定性鉴别分析[J].中国当代医药 ,2018,25(33):40-43+58.