Ellutia有限公司营销总监Andrew James报告说，TEA检测器长期以来一直是食品和饮料中亚硝胺分析的行业标准，它也可以以类似的方式应用于制药产品
科学研究发现亚硝胺与癌症发病率上升有关。1亚硝胺是由亚硝化剂与仲胺或叔胺发生化学反应而产生的。
最常见的一种是n -亚硝基二甲胺(NDMA)， 2018年7月在制药产品缬沙坦中发现NDMA后引起了人们的关注。2在属于沙坦家族的其他药物中还检测到亚硝胺杂质，以及世界卫生组织(世卫组织)确定的作为风险评估基础的允许每日摄入量。3.
药品中存在的NDMA促使监管机构采取行动，并对行业施加压力，要求改进NDMA和其他亚硝胺的识别和检测。但是，生产环境使这个过程复杂化。
当次级胺与硝化源(如亚硝酸盐、亚硝基或硝酸盐)同时存在时，就会产生亚硝胺。在制造过程中产生的副产物胺，如果不适当去除，可在随后的合成步骤中转化为亚硝胺。
各种各样的条件可以驱动反应，包括酸度、还原剂的存在或高温。在这些条件下，任何将一氧化氮(NO)源与胺接触的制造过程都有可能产生亚硝胺。
除了在生产过程中，污染也是一个严重的问题。外部来源包括水、溶剂和包装，以及原材料本身。
欧洲医疗机构(EMA)最近制定了一项要求，要求所有药品对原材料和生产过程进行评估，以降低污染或形成亚硝胺的风险。4
目前，制药公司必须确定在生产过程中使用胺和硝酸盐的地方，亚硝胺、胺或亚硝酸盐对原材料的可能污染，以及其他外部来源的可能污染。
世界各国的其他监管机构已经考虑或制定了类似的检测要求，这些要求也可能很快收紧。
目前公认的检测小分子药品的方法包括气相色谱-质谱(GC-MS)、液相色谱(LC)-MS/MS或高分辨率(HR) LC- hrms。
然而，引入一个新步骤或在不同的生产阶段将测试外包可能会带来昂贵的成本，并可能导致生产延迟。此外，这些分析技术在易于集成到药品制造过程方面提出了挑战，特别是质谱仪所需的费用、培训和维护。
然而，制药公司可以从食品和饮料行业的相关经验中受益。研究还发现，食品和饮料中使用的亚硝酸盐等防腐剂与癌症发病率增加有关。
图1:去除亚硝胺源的化学反应
在日常生产、加工和储存过程中，常见前体不易形成亚硝胺，这也给食品和饮料行业带来了类似的挑战。这给食品和饮料制造商带来了压力，要求他们改善对亚硝酸盐产生的致癌化合物的检测，即n -亚硝基化合物(NOCs)。
NDMA也是食品和饮料生产中最常出现的noc之一。
随着高特异性和灵敏度气相色谱(GC)检测器(如热能分析仪(TEA))的出现，食品和饮料行业对noc的检测有了很大的改进。TEA自20世纪60年代末设计以来一直是亚硝胺分析的标准，因为它能够快速识别和分析noc。
TEA提供了质谱的替代品，提供了一种廉价、可靠、灵敏和高度特异性的方法来检测和定量样品中的亚硝胺。它可以很容易地耦合到GC，并且通过适当的接口硬件，还可以耦合到LC。
TEA结合了色谱的分离能力和吸收光谱的定量能力，通过化学发光以最小的基质效应专门检测亚硝基和硝基化合物。
GC-TEA技术的最新进展，以及更简单的可用性和更低的成本，提高了食品和饮料生产环境中亚硝胺的检测能力。这不仅改善了整体安全标准检测，而且还为现在能够进行安全和标准化检查以满足一系列国际标准的小型生产商创造了公平的竞争环境。
在CG-TEA分析中，在出水被引入热裂解器之前，GC被用来分离组分。含亚硝基化合物在N-NO键上裂解，释放亚硝基自由基，在真空下与臭氧反应产生电子激发的NO2，它会迅速衰减并发出近红外光，并被灵敏的光电倍增管探测到(图1)。
臭氧破坏器保护泵和实验室人员不逸出过量的臭氧。典型的色谱图如图2所示，显示了八种最常见的挥发性亚硝胺。
TEA依赖于N-NO键的选择性热裂解和利用其与臭氧反应产生的化学发光信号检测释放的NO自由基。TEA系统的氮化学发光灵敏度小于2 pg N/秒，极大地提高了亚硝胺分析的检测器灵敏度。
图2:从TEA化学溶出分析中获得的色谱图示例
结合gN/gC >1x10的选择性能力7，这种系统消除了矩阵干扰，用于复杂的食品和饮料应用。TEA探测器还可以在氮和亚硝基/硝基模式之间切换，后者能够消除干扰的氮化合物。
热裂解器的温度可以控制键断的选择性。在500°C时，键断主要局限于N-N键，使得这种检测器对亚硝胺具有很高的选择性。将温度提高到650℃会导致碳氮键的断裂，从而可以检测到硝基。
TEA还可以配置用于测量表观总亚硝胺含量(ATNC)。该系统是独立的，可以很容易地安装在通风柜中。ATNC的样品准备是最小的，液体样品可以直接注入。样品中使用的溶剂在很大程度上是非物质的，可以包括水、甲醇或二氯甲烷中的样品。
为了有效注入，可能需要稀释粘性样品。固体样品需要研磨和提取，以将亚硝胺转化为液体形式。
进行ATNC分析的样品被注入回流的含氢溴酸(HBr)的乙酸乙酯中，而不是经过热解。与HBr反应产生NO，一种仲胺和溴。在反应容器顶空上方的氮气流将NO带向TEA。
冷凝器盘管防止沸腾溶剂的流失，第二个冷阱在蒸汽进入TEA之前进一步清洗蒸汽。
如前所述，NO与臭氧反应产生信号。ATNC的典型注入尺寸为50 μL，尽管有些用户可能会选择高达500 μL。应该注意的是，含有较高亚硝胺量的样品将更快地耗尽反应容器中的HBr，并需要更频繁地补充。
从注射到得到结果的总时间通常约为5分钟，但如果注射含有大量亚硝胺的样品，则需要更长的时间。
由于TEA的配置是相同的，许多用户使用一个开关阀来允许相同的TEA单元用作GC检测器或总亚硝胺分析仪。ATNC配置是一个很好的筛选测试，阳性样品然后进行进一步分析，以确定存在的化合物。
由于结果与亚硝胺的侧基无关，该方法的结果通常报告为N-N=O浓度，单位为ppm或ppb。含有N-N=O的化合物的质量/质量浓度会有所不同，这取决于它的分子量。
这些确定药品中是否存在亚硝胺的新规定很可能只是一个开始。在医药产品中对这类测试和验证的需求将来可能会增加。
因此，制药公司必须做好实施风险评估和展示评估结果的准备。TEA为食品和饮料生产中亚硝胺的检测和定量提供了一种强大的、相对低成本和低维护的技术，为制药公司提供了如何将其集成到自己的质量控制过程中的见解和现实例子。
参考文献
