化學(xué)藥品溶劑殘留研究探討【充實(shí)精制】

1、化藥質(zhì)量分析研究室 徐偉斌,內(nèi)部培訓(xùn)資料,化學(xué)藥物殘留溶劑研究的探討,1,一類特制,點(diǎn)擊添加文本,點(diǎn)擊添加文本,點(diǎn)擊添加文本,點(diǎn)擊添加文本,目錄,2,一類特制,殘留溶劑的概述,3,一類特制,ICH關(guān)于殘留溶劑的定義 藥物中的殘留溶劑系指在原料藥或輔料的生產(chǎn)工藝中，以及在制劑制備過(guò)程中使用過(guò)或產(chǎn)生的有機(jī)揮發(fā)物。它們?cè)趯?shí)際的生產(chǎn)工藝中未能被完全去除。 由于殘留溶劑沒(méi)有療效，故所有的殘留溶劑應(yīng)盡可能除去，以符合產(chǎn)品規(guī)范、GMP或其它基本的質(zhì)量要求。,簡(jiǎn) 述,4,一類特制,殘留溶劑的確立,5,一類特制,殘留溶劑的研究對(duì)象 從理論上講，藥物制備過(guò)程中所使用的有機(jī)溶劑均有殘留的可能，均應(yīng)進(jìn)行殘留量的研究。

2、但是，藥物研發(fā)者可以通過(guò)對(duì)有機(jī)溶劑的性質(zhì)、藥物制備工藝等進(jìn)行分析，提出科學(xué)合理的依據(jù)，有選擇性的對(duì)某些溶劑進(jìn)行殘留量研究，故在進(jìn)行殘留溶劑研究之前，需要首先對(duì)藥物中可能存在的殘留溶劑進(jìn)行分析，以確定何種溶劑需要進(jìn)行殘留量的檢測(cè)和控制。,6,一類特制,確定殘留溶劑時(shí)需要考慮的問(wèn)題,原料藥中有機(jī)殘留溶劑與其制備工藝密切相關(guān)，同時(shí)也需要結(jié)合其制劑的臨床應(yīng)用特點(diǎn)來(lái)考慮如何對(duì)可能殘留的溶劑進(jìn)行研究。,7,一類特制,原料藥制備工藝,A 合成路線,B 后續(xù)溶劑的影響,C 中間體的影響,8,一類特制,制劑及其臨床應(yīng)用特點(diǎn),9,一類特制,殘留溶劑分類及研究原則,10,一類特制,藥品中的殘留溶劑-在原料藥、輔料以

3、及制劑生產(chǎn)中使用的，但在工藝過(guò)程中未能完全去除的有機(jī)揮發(fā)性化合物。 藥品中殘留溶劑的種類：69種 分類：按照對(duì)人體和環(huán)境的危害程度分為4類,ICH制定的溶劑殘留指導(dǎo)原則,11,一類特制,12,一類特制,13,一類特制,殘留溶劑各標(biāo)準(zhǔn)比較,14,一類特制,USP、BP 、EP、JP 、ChP.現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)比較,Usp32 中的收載殘留溶劑，講述殘留溶劑的分類、限度的描述、分析過(guò)程、限度以及分析控制方法，分析方法上，將殘留溶劑一類和二類分成一組，三類單獨(dú)一組。其中一類和二類又分成水溶性的、水不溶性的和高沸點(diǎn)的三種，采用三種不同的分析方法；三類溶劑則采用干燥失重法。其他基本上同ICH的基本要求。 BP中

4、的殘留溶劑基本上同EP，分析方法采用的兩種不同的分析體系，即分析一類溶劑采用方法A，二類采用方法B（方法A、B均為頂空進(jìn)樣，程序升溫，毛細(xì)管柱，F(xiàn)ID)，供試品也分成三種類型：水溶性的、水不溶性的和高沸點(diǎn)的三種，其他基本上同ICH的基本要求。 JP與ICH一致。 ChP.（2015）與ChP.（2010）相比較，并無(wú)新的修訂。,15,一類特制,溶劑殘留分析方法的選擇與建立,16,一類特制,殘留溶劑分析方法,17,一類特制,進(jìn)樣方式,固相微萃取,檢測(cè)器,色譜柱,直接進(jìn)樣,頂空進(jìn)樣,填充柱,毛細(xì)管柱,FID,ECD,靜態(tài)頂空,動(dòng)態(tài)頂空,氣相色譜法,TCD、FPD、NPD等,溶媒,18,一類特制,直

5、接進(jìn)樣氣相色譜法 優(yōu)點(diǎn)：方法比較簡(jiǎn)單、可靠，僅需要是自動(dòng)進(jìn)樣器，不需要其他裝置 缺點(diǎn)：樣品本身及樣品中含有的不揮發(fā)性組分也會(huì)被注入到氣相色譜中，污染進(jìn)樣口、色譜柱，縮短色譜柱使用壽命；樣品基質(zhì)同時(shí)被注入到氣相色譜中，在下一次進(jìn)樣前必須使用較高的柱溫把這些物質(zhì)從色譜柱中趕出來(lái)，延長(zhǎng)了整個(gè)分析過(guò)程的時(shí)間 頂空（靜態(tài)頂空） 優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)便、干凈、快速、不需要使用大量的有機(jī)溶劑且易于實(shí)現(xiàn)儀器自動(dòng)化，藥品本身不進(jìn)入氣相色譜，只有易揮發(fā)性的殘留溶劑等雜質(zhì)進(jìn)入氣相色譜進(jìn)行分析 缺點(diǎn)：靈敏度稍低，受多種因素影響（溶劑體系、基質(zhì)效應(yīng)等）,三種氣相色譜法的比較,19,一類特制,頂空（動(dòng)態(tài)頂空） 用流動(dòng)的氣體將樣品中的

6、揮發(fā)性成分“吹掃”出來(lái)，再用一個(gè)捕集器吸附吹掃出來(lái)的物質(zhì)，然后經(jīng)熱解析將樣品送入氣相色譜儀進(jìn)行分析 優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，比靜態(tài)頂空至少高1000倍，分析過(guò)程中不需要等待氣體與樣品基質(zhì)之間的平衡 缺點(diǎn)：樣品管較難清洗，重現(xiàn)性比靜態(tài)頂空低，儀器復(fù)雜，不便于推廣 固相微萃取技術(shù) 靈敏度高，已經(jīng)逐漸成為藥物中殘留溶劑分析的新選擇,20,一類特制,頂空氣相色譜法及其在殘留溶劑測(cè)定中的應(yīng)用現(xiàn)狀,頂空氣相色譜法(headspace gas chromatography,HS-GC)是用氣體對(duì)液體或固體樣品中揮發(fā)性組分進(jìn)行萃取的一種預(yù)處理方法。將含有揮發(fā)性組分的樣品置于密閉系統(tǒng)中，在一定溫度下使樣品中揮發(fā)性組分在

7、氣-液或氣-固兩相甚至氣-液-固三相中的分配達(dá)到平衡，然后取凝聚相上端的氣體送入氣相色譜儀進(jìn)行分析，即可間接測(cè)定樣品中的揮發(fā)性組分 目前藥品管理部門和各國(guó)藥典推薦使用的檢測(cè)藥品中殘留溶劑的最適合技術(shù)為靜態(tài)頂空氣相色譜法,21,一類特制,頂空氣相色譜法靈敏度的影響因素,22,一類特制,色譜柱的選擇,殘留溶劑檢查大多需要較高的分離度和檢測(cè)靈敏度，通常采用毛細(xì)管色譜柱。 填充柱口徑大，造成溶劑峰擴(kuò)散，檢測(cè)靈敏度低 實(shí)踐證明，使用非極性至中等極性色譜柱，配合適當(dāng)柱溫梯度可分離大部分有機(jī)溶劑。通常待查溶劑數(shù)目?jī)H兩、三種時(shí)，可用極性較強(qiáng)的色譜柱，出峰快，分析時(shí)間短；當(dāng)溶劑數(shù)目較多時(shí)，還是優(yōu)選非極性至中等極

8、性柱，分離較好。,23,一類特制,24,一類特制,25,一類特制,溶媒的選擇,選擇原則：溶解樣品，并對(duì)色譜柱無(wú)損壞，不干擾測(cè)定。,26,一類特制,頂空進(jìn)樣溶媒,首選水，其次DMF、DMSO、不揮發(fā)酸堿溶液，不可使用鹽酸溶液和氨水，可選擇在8090 加熱能溶解樣品的試劑。 如待查成分為苯、甲苯、三氯甲烷等水溶性不好的溶劑，可采用混合液，即先用少量乙醇或甲醇溶解待查溶劑再用水稀釋。 當(dāng)待測(cè)溶劑在有機(jī)相中的分配系數(shù)明顯大于水相（例如三氯甲烷），對(duì)頂空進(jìn)樣來(lái)說(shuō)采用有機(jī)相如DMF為溶劑不是很好的選擇；如果樣品也只能在有機(jī)相中溶解，建議采用混合液。,27,一類特制,直接進(jìn)樣溶媒,水、合適的有機(jī)溶媒或混合液

9、。對(duì)于非極性色譜柱，水對(duì)柱有影響，會(huì)縮短柱的使用壽命。,28,一類特制,色譜柱：初溫應(yīng)接近樣品中最輕組分的沸點(diǎn)，而終溫則取決于最重組分的沸點(diǎn)，升溫速率則要依樣品的復(fù)雜程度。 進(jìn)樣口：一般接近沸點(diǎn)最高的組分，但要低于易分解組分的分解溫度。常用的條件是200 250。 檢測(cè)器：原則是避免流出色譜柱的組分冷凝。FID檢測(cè)器通常設(shè)置為250 300。,溫度的選擇,29,一類特制,FID（火焰電離）質(zhì)量型檢測(cè)器，適用于有機(jī)物 NPD（熱表面電離）氮/磷化合物 ECD（化學(xué)電離）半選擇性的檢測(cè)器，適用于電負(fù)性物質(zhì)（鹵代烴）。 多數(shù)情況下，三氯甲烷、DMF、DMSO均用FID檢測(cè)，但需采取一些措施提高檢測(cè)靈

10、敏度。 四氯化碳則必須用ECD檢測(cè)器。,檢測(cè)器的選擇,30,一類特制,平行配制兩種溶液,制備方法保持一致,這樣可以避免基質(zhì)效應(yīng)。如果采用研磨、超聲、加熱等方法增加樣品的溶解性,需要通過(guò)方法學(xué)研究來(lái)確證方法的可行性。,供試品溶液和對(duì)照品溶液的制備,31,一類特制,溶劑殘留分析方法的方法學(xué)驗(yàn)證,32,一類特制,點(diǎn)擊添加文本,點(diǎn)擊添加文本,點(diǎn)擊添加文本,點(diǎn)擊添加文本,專屬性,檢測(cè)限,線性與范圍,定量限,重復(fù)性,中間精密度,準(zhǔn)確度,耐用性,方法學(xué)驗(yàn)證,33,一類特制,專屬性,要求空白無(wú)干擾、各溶劑峰之間的分離度因符合要求,34,一類特制,檢測(cè)限與定量限,檢測(cè)限：根據(jù)信噪比（S/N）3的相應(yīng)濃度確定,定

11、量限：根據(jù)信噪比（S/N）10的相應(yīng)濃度確定,35,一類特制,線性與范圍,線性和范圍：在LOQ濃度至不低于150%指標(biāo)濃度的范圍內(nèi)取幾個(gè)濃度點(diǎn)進(jìn)行研究。線性關(guān)系以測(cè)得的響應(yīng)信號(hào)（峰面積）對(duì)被分析物濃度的函數(shù)作圖，用最小二乘法進(jìn)行線性回歸，至少報(bào)告相關(guān)系數(shù)R來(lái)證實(shí)良好的線性關(guān)系。,36,一類特制,重復(fù)性,重復(fù)性：配制6個(gè)供試品溶液，依法測(cè)試，定量限以上的溶劑峰RSD不得小于10%（如采用內(nèi)標(biāo)法在RSD不得小于5%）。 也可以配制含有100%指標(biāo)濃度各溶劑的供試品溶液，測(cè)定6次來(lái)驗(yàn)證。,37,一類特制,中間精密度,中間精密度：不同實(shí)驗(yàn)人員在不同時(shí)間使用不同分析儀器重復(fù)測(cè)試6份樣品，要求與重復(fù)性試驗(yàn)

12、結(jié)果共12份樣品結(jié)果的RSD不得小于10%，以驗(yàn)證中間精密度良好。,38,一類特制,準(zhǔn)確度,準(zhǔn)確度：通過(guò)在供試品中加入80%、100%、120%指標(biāo)濃度測(cè)得的回收率所得，要求回收率在80%120%之間。,39,一類特制,耐用性,一般考察項(xiàng)目：頂空平衡溫度、頂空平衡時(shí)間、色譜柱溫度、柱流量、不同品牌色譜柱、溶液穩(wěn)定性等。,40,一類特制,研究結(jié)果的分析及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定,41,一類特制,殘留溶劑表示方法,A、允許日接觸量 B、濃度限度,兩種表示方法的比較 PDE值是絕對(duì)值，也就是說(shuō)無(wú)論原料藥、輔料和制劑，只要能明確各成分的溶劑殘留量，以PDE值來(lái)計(jì)算是很精確的；而對(duì)于某一具體制劑來(lái)說(shuō)，由于很難確定

13、處方中各活性成分和各輔料的殘留溶劑水平，因此以濃度限度來(lái)計(jì)算更為簡(jiǎn)便，只要日攝入總量不超過(guò)10g，就無(wú)需進(jìn)一步計(jì)算。綜合以上情況并考慮限度表示方式是目前更為簡(jiǎn)便可行的。當(dāng)然，在某些原料、輔料或目前國(guó)內(nèi)的實(shí)際情況，由于大多數(shù)藥物的日攝入量不會(huì)超過(guò)10g（包括活性成分和輔料），濃度制劑的殘留溶劑不符合濃度限度時(shí)，可根據(jù)實(shí)際測(cè)定的各種殘留溶劑量及用法用量計(jì)算實(shí)際日接觸量，并與PDE值比較，如符合限量要求則也屬可行。,42,一類特制,對(duì)于第一類溶劑中的苯、四氯化碳、1，2-二氯乙烷、1，1-二氯乙烯，由于其明顯的毒性，無(wú)論在合成過(guò)程中哪一步驟使用，均需將殘留量檢查訂入質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，限度需符合規(guī)定。,通常，

14、可以根據(jù)臨床前殘留溶劑研究的結(jié)果制定臨床研究用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。為保障臨床用藥的安全性，一般情況下，對(duì)于有殘留的有機(jī)溶劑，建議將其殘留量檢查訂入臨床研究用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，限度需符合規(guī)定。,第三類溶劑通常，可以根據(jù)臨床前殘留溶劑研究結(jié)果制定臨床研究用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，一般情況下，對(duì)于有殘留的有機(jī)溶劑，建議將其殘留量檢查訂入該質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，限度需符合規(guī)定。,第一類溶劑,第二類溶劑,第三類溶劑,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定的一般原則及階段性要求,43,一類特制,需要關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題,附錄中無(wú)限度規(guī)定和未收載的有機(jī)溶劑,對(duì)于目前尚無(wú)足夠毒性資料的溶劑,在附錄中未列出其PDE值和濃度限制。另外，還有一些在藥物制備過(guò)程中可能用到的溶劑未在附錄中列出

15、。若在藥物的制備過(guò)程中使用到了這類溶劑，建議藥物研發(fā)者盡量檢索有關(guān)的毒性等研究資料，關(guān)注其對(duì)臨床用藥安全性和藥物質(zhì)量的影響。,44,一類特制,未知有機(jī)揮發(fā)物,在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，有時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)一些未知的色譜峰，建議對(duì)這些未知色譜峰盡量進(jìn)行定性研究，并進(jìn)行定量控制。有時(shí)候定性研究是比較困難的，建議可參考對(duì)未知雜質(zhì)限量控制的方法，控制未知有機(jī)揮發(fā)物的總限度。,45,一類特制,多種有機(jī)溶劑綜合影響,在藥物合成過(guò)程中，通常會(huì)使用多種有機(jī)溶劑，目前對(duì)殘留溶劑的控制基本是控制每種溶劑的殘留量不超過(guò)各自的濃度限度，也就是說(shuō)暫時(shí)沒(méi)有考慮多種有機(jī)溶劑的綜合影響。但由于目前的濃度限度是以每日攝取量為10g計(jì)算得到的，而

16、事實(shí)上每日攝取量遠(yuǎn)低于10g，所以目前的控制方法也可行。但當(dāng)使用的溶劑很多，或殘留量較大的情況下，建議關(guān)注多種有機(jī)溶劑的綜合影響。,46,一類特制,中間體的殘留溶劑,目前，國(guó)外有通過(guò)控制中間體的第一、二類有機(jī)溶劑殘留量進(jìn)而控制終產(chǎn)品質(zhì)量的方法，這種方法尤其適用于合成路線比較長(zhǎng)的產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)一般是直接控制終產(chǎn)品的殘留溶劑。由于國(guó)內(nèi)對(duì)中間體的控制尚很不完善，所以目前仍建議直接控制終產(chǎn)品的質(zhì)量。但在直接控制比較困難或中間體控制比較完善的時(shí)候，也鼓勵(lì)藥物研發(fā)者嘗試通過(guò)多種途徑有效地控制終產(chǎn)品的殘留溶劑。 合成過(guò)程中所使用的起始原料可能是已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的原料藥、尚未批準(zhǔn)的原料藥、化工中間體等。如果采用已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的原料藥作為起始原料，可參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行殘留溶劑的控制。若國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中未控制殘留溶劑，建議根據(jù)起始原料的制備工藝，對(duì)可能存在的殘留溶劑一并在終產(chǎn)品中進(jìn)行控制。如果采用尚未批準(zhǔn)的原料藥、化工中間體等作為起始原料，建議根據(jù)起始原料的制備工藝，對(duì)可能存在的殘留溶劑一并在終產(chǎn)品中進(jìn)行控制。,