治疗性和预防性药物通过引发强烈而持久的免疫反应，在预防传染病方面发挥着关键作用[1],[2],[3],[4]（例如，高滴度的中和抗体、长期存在的记忆B细胞和T细胞反应以及持续的免疫力）。因此，确保整个制造过程的一致性和质量对于产品的安全性和有效性至关重要。例如，活病毒疫苗的评估主要集中在效力检测上，如定量聚合酶链反应（qPCR）[5],[6]和基于斑块的检测（如µPlaque）[7]，这些方法分别用于测量病毒基因组拷贝数和传染性病毒颗粒数量。虽然这些方法对于评估病毒活性不可或缺，但它们无法提供关于配方成分（如辅料）的具体信息——辅料的作用包括稳定药物、改善递送效果或延长保质期。辅料会显著影响疫苗的化学和物理稳定性以及效力；因此，监测辅料含量对于保持批次间的一致性以及确保最终产品符合监管标准至关重要。主动验证原料和投入物（“一次做对”）可以降低因配方错误而导致的下游生产问题风险；在问题出现之前识别并纠正这些偏差，能够防止批次失败和产品召回。这种预防性方法通过减少材料浪费、劳动力成本和生产停机时间来降低产品成本，同时支持可预测的调度和合规性。
核磁共振（NMR）光谱是一种非破坏性的分析技术，它利用原子核的磁性质提供详细的分子信息。在治疗领域应用时，该技术能够在无需复杂样品制备或化学修饰的情况下对辅料（如稳定剂、培养基和防腐剂）进行定量分析。Rustandi[8]曾使用高场600 MHz NMR技术测量了类似病毒的人类乳头瘤病毒疫苗产品中组氨酸和聚山梨酯80的浓度及其稳定性。NMR光谱在治疗分析中的优势在于：抗原（通常是大分子和颗粒）的信号通常较宽，因为其横向弛豫时间较短（T2值小）且强度较低，因此在光谱中不易被观察到。而辅料峰则作为独立信号保留下来，其峰面积与其浓度成正比。此外，还可以应用水抑制技术来测量具有类似化学位移的信号。
尽管使用高场NMR进行溶剂或辅料定量较为常见，但由于成本高昂、维护要求高以及需要特定的技术技能，该技术在工业应用中尚未得到广泛普及。近期，台式NMR技术的进步提供了紧凑、经济且用户友好的解决方案，适用于治疗过程开发。这些设备使用永磁体和先进的射频电子设备，在实验室或生产环境中提供NMR光谱，几乎无需维护，可直接集成到过程开发或生产系统中进行在线监测。最近的台式NMR应用包括测量脂质体和脂质纳米颗粒中的残留乙醇[9]、结合疫苗中的三乙酰氧基硼酸钠（STAB）活性[10]，以及人血清和血浆中的脂蛋白[11],[12]。研究表明，台式低场NMR（40–80 MHz）是药品产品定量NMR（qNMR）分析的实用且可靠的平台[13]。通过使用内部标准和适当的优化参数（弛豫延迟、扫描次数、信噪比），台式qNMR能够为33种非处方药品提供高精度结果[13]。60 MHz台式NMR在适当的内部校准、弛豫和积分条件下，已被证明能够可靠地支持氨基酸（精氨酸、组氨酸、鸟氨酸、赖氨酸及其盐类）的身份和纯度检测[14]。法医领域的研究也使用了60 MHz台式qNMR，实现了3,4-亚甲基二氧甲基苯丙胺片剂的低毫克水平定量（LOQs），具有良好的线性和准确性，并与液相色谱-质谱法结果高度一致[15]。此外，台式qNMR还被证明是一种经济有效的杂质/含量分析方法，可补充高场NMR和色谱技术[16]。
当前的台式NMR系统集成了自动调谐、自动采样器（用于多样品分析）、自动峰值分配、相位校正和计算功能，以简化工作流程[17]。总体而言，台式NMR是一种实用且高效的工具，适用于治疗制剂中实时的定量辅料分析。
台式NMR在样品的天然液态下进行分析，既保持了治疗产品的完整性，又通过信号强度提供了与核数量成比例的定量结果。这种非破坏性方法允许在需要时对同一样品进行后续测试。由于一维1H NMR光谱由具有不同化学位移的信号组成，因此可以在水溶液中存在大分子的情况下识别和定量辅料。
治疗制剂通常包含多种辅料，以控制粘度、防止聚集并维持pH值和渗透压平衡。常用的添加剂包括糖类（蔗糖、海藻糖）和多元醇（甘油、丙二醇）作为冷冻保护剂；氨基酸（组氨酸、亮氨酸）用于提高稳定性；表面活性剂（聚山梨酯20和80）用于减少应力和聚集；以及缓冲盐（磷酸盐、柠檬酸盐）用于维持目标pH值。
蔗糖作为稳定剂在治疗制剂中广泛应用，主要在冷冻干燥过程中起到冷冻保护作用，从而提高储存稳定性[18],[19]，并有助于保持蛋白质的结构完整性。通常采用高效液相色谱（HPLC）结合蒸发光散射检测[20]或旋光法[21]对其进行定量。丙二醇（PG）是一种小分子亲水性二醇，常用作冷冻保护剂和稳定剂[22]，通常通过气相色谱（GC）结合火焰离子化检测器进行测定，但这需要高温、多条气体管路和较长的运行时间[23]。亮氨酸是一种必需的分支链氨基酸，用于提高冻干产率，通常通过HPLC进行测定[24]，该方法涉及有害化学物质和溶剂处理。
本研究探讨了使用90 MHz台式1H NMR方法在存在治疗性成分的情况下测定蔗糖、丙二醇和亮氨酸的浓度，并展示了该方法对其他辅料的定量潜力。本研究旨在提供一种改进的方法，以提高生产过程中的一致性和质量控制，同时遵循绿色化学理念，消除传统分析技术所需的苛刻样品制备条件和长时间劳动。
