大部分实验室在开展包材、一次性系统E&L研究时，仅采用传统GC/低分辨LC-MS完成检测，递交NDA/ANDA资料后频繁收到FDA、EMA发补：
- 现有分析手段覆盖度不足，无法完整表征潜在浸出杂质。传统靶向筛查存在“只查已知物质、漏检未知降解物”的固有短板，而高分辨质谱（HRMS）非靶向筛查方案成为当前合规刚需。
本文结合USP<1663>/<1664>、ICH Q3E框架，拆解HRMS技术优势、标准化试验流程与落地实施路径。
一、传统E&L筛查的固有短板：“盲人摸象”式杂质识别
传统E&L检测以GC-MS、三重四极杆LC-MS低分辨平台为核心，采用靶向列表筛查模式，仅能检测预先录入标准添加剂、已知浸出物，在现行严苛药典与审评标准下暴露多重缺陷：
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覆盖范围狭窄
GC-MS仅适配挥发性、半挥发性物质，对高极性、热不稳定聚合物降解产物无检测能力；低分辨LC-MS受单位质量分辨率限制，基质共流出杂质极易重叠，大量未知降解产物无法区分。某生物制药企业一次性储液袋稳定性试验中，传统方法6个月样品未检出异常，FDA审评指出方法学灵敏度不足，要求补充HRMS非靶向复测。 -
检出限不足、误判率高
传统仪器仅能达到ppm级检出水平，而ICH Q3E、USP<1664>要求AET阈值多为ppb级别；低分辨质谱易出现假阳性、假阴性，同一质荷比多种物质无法拆分，直接影响毒理风险判定。 -
无历史数据回溯能力
传统靶向检测仅记录目标物定量结果，不存储全质量范围原始扫描图谱；长期稳定性样品若后期发现新风险杂质，无法调取旧图谱追溯，必须重新取样复测，拉长验证周期。
法规层面，USP<1663>/<1664>仅规定E&L需全面表征，未限定仪器类型；但FDA、NMPA和行业相容性研究的指导文件均明确要求采用灵敏度、覆盖度充足的分析手段，传统靶向筛查已逐步不满足审评预期。
二、高分辨质谱HRMS四大核心合规技术优势
主流E&L高分辨平台分为Orbitrap（轨道阱）、Q-TOF（四极杆飞行时间）两类，二者均可达ppm级质量精度，从根源解决传统方法短板，四大核心价值完全匹配药典E&L评估需求：
1. 超高精确质量数，精准区分共流出杂质
低分辨质谱质量精度仅0.1–0.5 Da，HRMS可达2–5 ppm；分子量接近的添加剂、降解产物可直接拆分。以塑料抗氧化剂UV-328及其氧化降解物为例，二者分子量仅相差14 Da，低分辨会合并峰信号，Orbitrap可独立定性，完整识别材料老化产生的新型浸出杂质。
2. MS²多级碎片解析，完成未知物结构确证
高分辨二级质谱可采集完整碎片离子图谱，结合标准谱库、分子式推演，对无标准品的新型聚合物降解物、光引发副产物完成结构归属，这是USP<1663>要求“完整提取物表征”的核心支撑。
3. 全扫描原始数据永久存储，支持长期回溯
HRMS采用非靶向全扫描采集，完整记录每个样品全质量区间原始.raw数据；实验室按GLP/21CFR Part11规范存储≥5年。稳定性试验不同时间点样品无需重复进样，后期新增风险物质可直接调取历史图谱复核，大幅缩短补充验证周期。伯朗氏实验室现行E&L项目均执行5年原始数据归档标准。
4. 多数据库联动，拓宽杂质筛查边界
HRMS系统可对接EPA、药包材添加剂、高分子降解专属谱库，同时依据材料配方预测潜在降解产物，实现“已知靶向筛查+未知广谱扫描”双向结合，覆盖弹性体、塑料、硅胶全品类材料浸出风险。
三、HRMS合规方法验证关键要点
高分辨质谱仅靠硬件优势无法通过审评，必须完整完成ICH Q2(R2)、USP<1664>要求的全套方法学验证，行业现存最大争议为非靶向筛查半定量合规性：
- 必验证核心参数：专属性、检出限LOD、定量限LOQ、线性、精密度、基质耐受性；
2. 定量实操方案：无专属标准品的未知浸出物，采用结构近似添加剂做校正曲线半定量，所有半定量计算逻辑、依据完整写入验证报告；
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法规支撑：FDA、EMA、NMPA近年审评沟通中均认可该方案，前提是完整记录方法设计、阈值推导过程；
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数据合规硬性要求：全套原始图谱、仪器审计追踪、样品序列记录符合21 CFR Part11电子数据规范，杜绝数据篡改风险。
四、药企标准化HRMS E&L分层筛查实施路径
兼顾检测效率与合规完整性，行业通用三级分层试验方案，伯朗氏实验室常规项目均采用该流程：
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第一层：非靶向广谱初筛
选用Orbitrap/Q-TOF完成全质量范围全扫描，快速捕获所有可溶出物质，输出完整杂质轮廓，锁定高于AET阈值高风险组分；适合材料初筛、供应商数据包复核。 -
第二层：靶向精确定量
对初筛识别的高风险添加剂、降解物建立专属质谱方法，完成线性、精密度全套验证，用于稳定性浸出样品定量检测，支撑PDE/AET毒理计算。 -
第三级：未知物结构确证
对无标准品新型杂质，采用MSⁿ多级碎裂解析，结合NMR/FTIR辅助完成结构鉴定，写入申报全套E&L风险评估文档。
仪器选型参考
- Q-TOF：扫描速度快、样品通量高，适合大批量提取样品初筛；
- Orbitrap：分辨率、质量稳定性更强，适合复杂基质未知降解物深度解析。
配套落地配套建设要求
- 人员：需配备高分辨质谱解析专业分析人员，自动匹配谱库结果必须人工复核；
- 数据系统：搭建符合21 CFR Part11存储平台，原始数据不可删除、覆盖；
- 成本优化方案：中小药企可外包合规第三方实验室，无需单独采购百万级质谱设备。
五、行业技术未来演进两大方向
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离子淌度IMS+HRMS联用
在质荷比之外新增碰撞截面CCS维度，区分同分异构体、共流出基质干扰物，大幅降低假阳性率，沃特、布鲁克已推出商用IMS-QTOF平台，逐步应用于高风险注射剂、细胞治疗耗材E&L表征。 -
AI机器学习辅助质谱解析
辉瑞、诺华等头部药企已落地AI模型，自动识别降解趋势、批次异常杂质；现阶段仅作为辅助工具，审评仍要求人工完整解析图谱，暂无强制行业标准。
💡 行业实操提示：HRMS仅作为技术手段，完整合规仍需配套AET计算、毒理PDE评估、全套试验原始记录，单一质谱图谱无法独立支撑申报。
结语
伴随USP<1663>、ICH Q3E对材料化学杂质表征要求持续收紧，传统靶向质谱筛查已难以满足欧美药品申报审评要求。高分辨质谱凭借宽覆盖、低检出限、可回溯三大核心优势，完成E&L方法学迭代。药企可分层规划检测方案，通过自建平台或第三方合规实验室落地HRMS筛查，从源头规避因方法学缺陷引发的发补、临床暂停风险。
免责声明
本文基于FDA、USP、ICH公开指南与行业试验数据整理，仅作技术参考，不构成官方合规决策依据。
参考文献
- FDA Guidance for Industry: Container Closure Systems for Packaging Human Drugs and Biologics
- USP <1663>、USP <1664> 药典通则
- ICH Q3E 可提取物可浸出物协调指南（草案）
- NMPA《化学药品与弹性体密封件相容性研究技术指导原则》
伯朗氏实验室配套服务
伯朗氏配备Q-TOF高分辨质谱平台，可提供全套非靶向E&L筛查、未知物结构解析、完整方法验证、匹配ICH Q3E/USP合规数据包，可承接化学药、生物药、ATMP细胞治疗的包材相容性研究、一次性系统全链条相容性研究。可通过电话+86 18816792607（微信同号）或邮箱contact@brunslab.com联系咨询。
