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本文闡述了如何使用光學顯微鏡和激光誘導擊穿光譜（LIBS）相結合的二合一方法識別制藥行業(yè)中的微粒污染物。藥物和靜脈注射溶液等藥品的微粒污染可能會導致嚴重問題。為消除藥品微粒污染，最重要的是能夠快速、準確地識別污染，甚至能夠快速找到污染源。激光誘導擊穿光譜可以對材料進行快速的多元素分析。本文介紹的二合一方法可以同時提供目視檢查（顏色和形狀）和化學（成分）分析，可快速、可靠地識別非監(jiān)管環(huán)境中的微粒污染物。本文討論的解決方案還可以用于制藥工業(yè)的污染物識別和根本原因分析。
醫(yī)藥產(chǎn)品中的微粒污染，例如藥物（液體和固體藥片）、靜脈注射（IV）/輸液溶液、滴眼液和吸入器 [1-7],里存在的微粒污染，可能會對重癥患者造成重大威脅。為了保證醫(yī)藥產(chǎn)品的質量和安全，識別和消除藥品中的微粒污染至關重要。然而，如果只對微粒進行目視檢查，可能難以找到污染源。對微粒進行化學分析更容易找到污染源，但常用的掃描電子顯微鏡和能量色散光譜（SEM/EDS）方法不僅流程復雜、耗時長，且無法揭示微粒顏色信息 [3,7]。光學顯微鏡和激光誘導擊穿光譜（LIBS）相結合的二合一材料分析方法，可以確定微粒的形狀、大小、顏色和組成，快速、可靠且經(jīng)濟實惠[8]。它可以同時對微粒污染物進行目視檢查和化學分析，而不需要額外進行樣品制備或使用多臺儀器。目前用于研發(fā)和工程實驗室等非監(jiān)管環(huán)境的DM6 M LIBS 二合一材料分析系統(tǒng)在制藥工業(yè)污染根本原因分析方面表現(xiàn)出巨大潛力 [9]。
制藥工業(yè)中的微粒污染
醫(yī)藥產(chǎn)品中的微粒污染，如藥品（液體和固體藥片/片劑），靜脈注射（IV）/輸液溶液、滴眼液和吸入器等的微粒污染，來源廣泛（包括溶液、包裝、密封件中的未溶解殘留物等）[1-4]。微粒污染物的組成多種多樣，包括金屬、玻璃和合成（橡膠）材料等[1,3,4]。微粒污染可能會對患者造成威脅，因為它們可能會導致敗血癥、全身炎癥反應綜合征（SIRS）、器官功能障礙或衰竭、靜脈炎和肉芽腫性肺動脈炎 [4-6]。
微粒污染識別可以分為幾個步驟。第一步是用光學顯微鏡進行目視檢查，以確定微粒的大小、形狀、顯微結構和顏色，并對它們進行計數(shù)。下一步是對微粒進行化學分析，以確定成分，更容易找到微粒來源（根本原因分析）。微粒化學分析通常使用SEM/EDS進行，然而，SEM/EDS需要將樣品轉移到真空室將污染微粒分離出來，成本高昂、耗時長。二合一方法對微粒的目視檢查和化學分析更有效（見圖1）。
圖1：二合一方法以及SEM/EDS的根本原因分析流程比較。二合一方法不需要額外進行樣品制備，也不需要使用多臺儀器，分析在空氣中進行，而不需要在真空中進行，目視檢查和化學分析更快。
微粒分析
僅進行目視檢查時，不同金屬微粒（高合金或低合金鋼、鋁合金等）的外觀非常相似，有時很難確定微粒污染源。在這種情況下，對微粒進行瞬時成分分析將極有助于有效找到微粒來源，從而有效減少藥品中的污染物。然而，如上所述，使用SEM/EDS進行成分分析，過程緩慢、繁瑣。
使用二合一解決方案，如徠卡顯微系統(tǒng)的 DM6 M LIBS，比SEM/EDS更具優(yōu)勢（圖1）。例如，使用LIBS元素分析可以看到微粒的真實顏色，從而快速有效地確定污染源。當僅憑目視檢查還不夠時，用戶可以根據(jù)LIBS光譜中的光譜指紋和特征信號來識別微粒。因此，LIBS可以提供與藥品微粒污染相關的有用元素信息。
微粒分析
僅進行目視檢查時，不同金屬微粒（高合金或低合金鋼、鋁合金等）的外觀非常相似，有時很難確定微粒污染源。在這種情況下，對微粒進行瞬時成分分析將極有助于有效找到微粒來源，從而有效減少藥品中的污染物。然而，如上所述，使用SEM/EDS進行成分分析，過程緩慢、繁瑣。
使用二合一解決方案，如徠卡顯微系統(tǒng)的 DM6 M LIBS，比SEM/EDS更具優(yōu)勢（圖1）。例如，使用LIBS元素分析可以看到微粒的真實顏色，從而快速有效地確定污染源。當僅憑目視檢查還不夠時，用戶可以根據(jù)LIBS光譜中的光譜指紋和特征信號來識別微粒。因此，LIBS可以提供與藥品微粒污染相關的有用元素信息。
在下圖2A-E中，用光學顯微鏡對不同材料組成的微粒進行成像，并使用 DM6 M LIBS 二合一方法用LIBS進行分析。
圖2A：可能來自容器蓋的鋁（Al）合金微粒
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