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你对液相色谱仪的“系统适应性”知多少?

发布时间:2018-07-02 15:53:04 作者: 点击数:

经常有童鞋问,这个液相的“系统适应性”是什么东东呢,怎么做的呢?一句话概括,系统适应性是在每天运行样品之前,需要做的一系列测试,保证系统运行正常,结果可靠。

就相当于对系统作一个mini版的认证,保证当天的分析结果准确有效,别人能认可。这里的系统,包括了仪器软硬件,分析方法,样品制备,分析方法等等。

各种法规都有相关的指导,但是也都没有给出特别具体的怎么做的步骤, 我们先来看看这些高屋建瓴地指导法规吧!

1.USP(United States Pharmacopeia)是怎么说的呢?

 

“System suitability tests are an integral part of gas and liquid chromatographic methods. They are used to verify that the resolution and reproducibility of the chromatographic system are adequate for the analysis to be done. The tests are based upon the concept that the equipment, electronics, analytical operations, and samples to be analyzed constitute an integral system that can be evaluated as such.”

大概意思是说:系统适应性(System Suitability)是气相和液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当前分析的要求。测试基于的原则是:整个系统是由仪器,电路,分析方法和样品所组成的,我们可以每个每个地去测试, 但我们更要将其作为一个整体去测试,从而验证整个系统的状态。

这也是为什么做了仪器的硬件,软件认证(Compliance),还要做系统适应性的原因:因为你需要将包含了仪器软硬件,方法,样品等这些方面的整个系统作为一个整体,再进行测试。

接着USP还提到了柱效(column efficiency)和分离度(Resolution)作为参考指标,但是没有给出具体的参数要求。

 

对于精确度(Precision)来说,USP提出:

 

“Unless otherwise specified in the individual monograph, data from five replicate injections of the analyte are used to calculate relative standard deviation (SR) if the requirement is 2.0% or less; data from six replicate injections are used if the relative standard deviation requirement is more than 2.0%.”

出了精确度的测试以外,USP没有给出其他任何具体的测试参考条件。但是,USP告诉我们,一定要做系统适应性的测试,否则,这台仪器做出的数据一律无效。

 

2.ICH(The International Conference on Harmonization of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use)是怎么说的?

在章节 ” Q2B: Validation of Analytical Procedures: Methodology” 中, 提到:

“System suitability testing is an integral part of many analytical procedures. The tests are based upon the concept that the equipment, electronics, analytical operations, and samples to be analyzed constitute an integral system that can be evaluated as such. System suitability test parameters to be established for a particular procedure depend upon the type of procedure being validated. See pharmacopeias for additional information.”

 

基本跟USP说的差不多,也没啥具体的东西。只是ICH也同意,一定要将系统作为整体来测试。

 

3.FDA(The United States Food and Drug Administration)是怎么说的?

 

FDA在其指导文件” Guidance for Industry: Bioanalytical Method Validation”中只提到一句:

 

“System suitability: Based upon the analyte and technique, a specific SOP [standard operating procedure] (or sample) should be identified to ensure optimum operation of the system used.”

 

也没说怎么做,看来看去,还是USP更加靠谱一些。

 

4.那我们只能总结方方面面的建议,看看系统适应性可能有哪些方面的要求?

 

a. 保留时间(retention time)。保留时间是色谱图最直接的参数,同时也是仪器稳定性的表现。我们可以设定一个保留时间的窗口,既能监测保留时间的一致,也能 应对因为色谱柱逐渐老化所引起的保留时间的漂移。

 

b. 分离度(resolution)。 分离度是表示两个峰分开的情况,也是系统适应性的一个关键指标,一般我们都需要设定一个分离度的下限。

 

c. 响应(response)。如果你是检测痕量样品,那最好将响应这一项作为系统适应性的指标,当然,如果样品浓度很高,或者只要出峰就ok,那就不用这样做了。分离度是表示两个峰分开的情况,也是系统适应性的一个关键指标。一般我们都需要设定一个分离度的下限

 

d. LOD, LLOQ, and S/N。这几个指标都是看低浓度样品的出峰情况的,也是对于响应的另外一种测试。

 

e. 塔板数(plate number)。一般来说,分离度和响应指标都能达到,塔板数的意义都不是很大。所以如果要把塔板数放到系统适应性的测试里,在设定指标的时候,不用太严格。不然,很多柱子还能用,你就不得不把他们扔掉了。

 

f. 拖尾因子(tailing factor)。峰拖尾会影响峰的分离,也是色谱柱老化或者流动相配置是否合适的参考指标。如果你的样品就是比较容易拖尾,而且会影响到分析效果的时候,建议还是将拖尾因子放入系统适应性里。如果你的样品就一两个峰,还离得特远,怎么拖尾都够不着,那就没必要了。

 

g. 精确度(precision)。一般就是6针重复进样,然后看重复性如何。如果最后计算时用外标的话,精确度是能够保证自动进样器每次都进同样体积的样品,检测器每次都有同样的响应。 如果你用内标计算,一般来说,就不用了。

 

h. 准确度(accuracy)。这是测量值和真实值的接近程度的指标。一般来说,进样品之前,都会先进标样,重新校正标准曲线。

 

i. 压力(pressure)。许多实验室都有压力要求,系统压力超过设定值就不继续进样了。这样可以减小仪器的磨损,提前预知色谱柱的老化(色谱柱老化,一般也是从压力升高开始的)。 在系统适应性里面加入压力,可以减少在序列运行中,出现系统超压或者色谱柱问题的可能。

 

j. 空白(blank)。空白可以检查流动相是否干净,确定仪器的残留情况。在不同的情况下,空白可以是基质提取的空白,也可以是某种溶剂或者样品的溶剂。

 

k. 试运行(priming injection)。一些方法要求在正式开始之前,先进两三针样品,让其保留时间,面积,拖尾等等都达到一个稳定值后,再开始正式进样。

 

l. 使用质控样品(QC Sample)。在序列运行中加入一些已知浓度的样品,通过用标准曲线去计算这个样品的浓度,并与已知浓度比较。用来检查整个系统的运行是否正常。

 

上面这些绝不是所有可能的测试,但也不意味着你要再运行样品之前,把这些测试都走一边,那估计你就没时间来运行你的样品了。

 

哪些需要,取决于方法开发和分析人员,来决定哪些测试能否保证系统在正常的工作。一个设计巧妙的系统适应性测试,能否在短短几针内,判断出系统运行是否正常。省得你花了时间运行样品,分析数据,最后数据不正常了,才发现是整个系统哪儿有问题。从这个方面,系统适应性的运行,是能否帮助你省下不少时间,减低风险的。

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