Orbitrap for Targeted Quantitation: การตรวจวิเคราะห์ปริมาณไนโตรซามีนในผลิตภัณฑ์ยา
 

            งานวิเคราะห์เชิงปริมาณ (Targeted Quantitation) เป็นงานประเภทที่ได้รับความนิยมสูงสุดในงานทางเคมีวิเคราะห์ ซึ่งเป็นการวิเคราะห์กลุ่มสารที่สนใจที่มีการระบุชนิดสารที่ต้องการหาปริมาณหรือความเข้มข้นไว้ชัดเจน การวิเคราะห์รูปแบบนี้ทำได้โดยใช้วิธีการฉีดสารมาตรฐานที่ความเข้มข้นต่างๆ เพื่อสร้างกราฟมาตรฐานที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างสัญญาณจากการตรวจวัดกับความเข้มข้นและแสดงออกมาในรูปของสมการ เมื่อทำการวิเคราะห์ตัวอย่าง สัญญาณที่ตรวจวัดได้จะถูกคำนวณหาความเข้มข้นของตัวอย่างจากสมการของกราฟมาตรฐานดังกล่าว งานลักษณะนี้นิยมใช้กับงานตรวจวิเคราะห์เพื่อควบคุมคุณภาพหรือการติดตามปริมาณของสารสำคัญต่างๆ เช่น การตรวจหาปริมาณสารเคมีปราบศัตรูพืชในผักและผลไม้ การตรวจปริมาณสารออกฤทธิ์หรือสารปนเปื้อนในผลิตภัณฑ์ยา การตรวจหาปริมาณยาในร่างกายระหว่างทำการรักษา เป็นต้น ซึ่งในที่นี้ขอยกตัวอย่างหนึ่งในงานวิเคราะห์สารปนเปื้อนในผลิตภัณฑ์ยา นั่นคือการวิเคราะห์หาปริมาณสารกลุ่มไนโตรซามีน

            ไนโตรซามีน (Nitrosamine) เป็นกลุ่มสารประกอบที่มีโครงสร้างประกอบด้วยหมู่ เอ็น ไนโตรโซ ที่สามารถเกิดได้ในขั้นตอนกระบวนการผลิตยาจากการทำปฏิกิริยาระหว่างสารกลุ่มเอมีนกับกรดไนตรัส ไนโตรซามีนถูกจัดให้เป็นหนึ่งในสารปนเปื้อนในยาที่สามารถก่อให้เกิดมะเร็งในมนุษย์ได้ โดยองค์กร United States Food and Drug Administration (US FDA) ได้ประกาศให้มีการควบคุมปริมาณของไนโตรซามีนปนเปื้อนในยาโดยห้ามมีไนโตรซามีนเกิน 30 ppb ของตัวยา หรือคิดเป็นหน่วยบริโภคห้ามเกิน 25 นาโนกรัมต่อวัน การตรวจวิเคราะห์ปริมาณไนโตรซามีนในผลิตภัณฑ์ยาต่างๆจึงเป็นขั้นตอนสำคัญในการควบคุมคุณภาพผลิตภัณฑ์ก่อนวางจำหน่าย

อย่างไรก็ตาม ในการตรวจวิเคราะห์ไนโตรซามีนในยานั้น มีหลายประเด็นสำคัญที่ต้องพิจารณา ดังนี้

1. ความจำเพาะเจาะจงในการวิเคราะห์ (Selectivity) – เนื่องจากการวิเคราะห์ไนโตรซามีนต้องทำการวิเคราะห์ภายในสภาพแวดล้อมหรือ Matrix ของตัวยาที่มีความเข้มข้นสูง การวิเคราะห์จึงมีโอกาสถูกรบกวนจากสารเคมีต่างๆในตัวยาและอาจก่อให้เกิดความคลาดเคลื่อนในการตรวจวัดได้
2. ความไวในการวิเคราะห์ (Sensitivity) – ระดับความเข้มข้นที่ต้องตรวจวัดไนโตรซามีนมีระดับต่ำถึง ppb หรือ ng/g ของตัวอย่างยา ดังนั้นวิธีวิเคราะห์ต้องสามารถวิเคราะห์ระดับของไนโตรซามีนในตัวอย่างยาได้อย่างถูกต้องและแม่นยำแม้ในระดับความเข้มข้นต่ำ
3. การรายงานผลการวิเคราะห์ – การรายงานผลต้องอยู่บนระบบที่ผ่านการรับรองมาตรฐานและแสดงประสิทธิภาพของการวิเคราะห์ที่ผ่านการยอมรับตามมาตรฐาน US FDA

ดังนั้น เครื่องมือที่นำมาใช้ในงานนี้จำเป็นต้องมีประสิทธิภาพสูงเพียงพอในการวิเคราะห์สารให้มีความจำเพาะเจาะจงและความไวในการวิเคราะห์สูง รวมไปถึงต้องมีระบบประมวลผลที่ได้รับการยอมรับตามมาตรฐานสากล

เครื่อง Liquid chromatography ต่อพ่วงกับ Mass spectrometer ชนิด Quadrupole-orbitrap จึงเป็นทางเลือกหนึ่งที่เหมาะสมสำหรับการตรวจวิเคราะห์ไนโตรซามีนปนเปื้อนในตัวอย่างยา เนื่องจากมีความสามารถในการตรวจวัดและระบุเลขมวลได้ละเอียดถึงระดับทศนิยม 4 ตำแหน่ง ทำให้สามารถแยกสารที่มีมวลใกล้เคียงกันได้เป็นอย่างดี โดยในปัจจุบันสามารถตั้งค่า Resolution ได้สูงสุดถึง 480,000 FWHM ซึ่งเป็นประโยชน์ทั้งในแง่ของความจำเพาะเจาะจงต่อสารที่ต้องการวิเคราะห์และความไวในการวิเคราะห์ที่เพียงพอต่อสารที่มีความเข้มข้นต่ำ นอกจากนี้ยังสามารถใช้งานร่วมกับ Chromeleon software ซึ่งเป็นซอฟแวร์ที่รองรับการทำงานตาม 21 CFR part 11 ตามมาตรฐานจากทาง Food and Drug Administration (FDA)

          วิธีการตรวจวิเคราะห์สารไนโตรซามีน 9 ชนิดด้วยเครื่อง LC-MS ชนิด Quadrupole-orbitrap ได้ถูกพัฒนาขึ้นโดยบริษัท Thermo Scientific และทดสอบใช้กับตัวอย่างยารานิติดีน (Ranitidine) ซึ่งวิธีวิเคราะห์ดังกล่าวให้ช่วงความเป็นเส้นตรงของสารไนโตรซามีนแต่ละชนิดตั้งแต่น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.5 ng/ml จนถึง 50 ng/ml โดยมีค่า r²  มากกว่า 0.99 ซึ่งช่วงความเป็นเส้นตรงและปริมาณต่ำสุดที่สามารถตรวจวัดได้สอดคล้องกับเกณฑ์ควบคุมความเข้มข้นของไนโตรซามีน จาก US FDA ได้เป็นอย่างดี โดยผ่านการทดสอบ Recovery ที่ความเข้มข้น 2 และ 5 ng/ml ซึ่งได้ค่า Recovery อยู่ในช่วง 95-105% และทดสอบ Accuracy ที่ความเข้มข้น 0.5 ng/ml ได้ระดับความถูกต้องอยู่ในช่วง 92-98% และมี Precision อยู่ในระดับน้อยกว่า 15%RSD

            จะเห็นได้ว่าเครื่อง LC-MS ชนิด ชนิด Quadrupole-orbitrap สามารถทำงานทางด้านวิเคราะห์เชิงปริมาณได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยงานทางด้านวิเคราะห์เชิงปริมาณ (Targeted quantitation) เป็นเพียงหนึ่งในรูปแบบงานที่สามารถประยุกต์ใช้กับเครื่องมือนี้เท่านั้น ซึ่งเครื่องยังสามารถรองรับการทำงานในรูปแบบงานวิเคราะห์เชิงคุณภาพโดยเจาะจงเฉพาะกลุ่มสารที่สนใจ (Targeted Screening) และงานวิเคราะห์เชิงคุณภาพโดยไม่เจาะจงกับสารกลุ่มใดกลุ่มหนึ่ง (Non-targeted screening) ได้เช่นกัน

โดยทุกท่านสามารถติดตามบทความที่เกี่ยวข้องกับการใช้เครื่อง Orbitrap MS ในหัวข้ออื่นๆได้ที่ https://www.scispec.co.th ค่ะ