化學(xué)藥品溶劑殘留研究探討

1、化藥質(zhì)量分析研究室徐偉斌內(nèi)部培訓(xùn)資料殘留溶劑的概述殘留溶劑的確立殘留溶劑各標(biāo)準(zhǔn)比較溶劑殘留分析方法的選擇與建立殘留溶劑分類及研究原則溶劑殘留分析方法的方法學(xué)驗證研究結(jié)果的分析及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定n 藥物中的殘留溶劑系指在原料藥或輔料的生產(chǎn)工藝中，以及在制劑制備過程中使用過或產(chǎn)生的有機揮發(fā)物。它們在實際的生產(chǎn)工藝中未能被完全去除。n 由于殘留溶劑沒有療效，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。原料藥中有機殘留溶劑與其制備工藝密切相關(guān)，同時也需要結(jié)合其制劑的臨床應(yīng)用特點來考慮如何對可能殘留的溶劑進行研究。原料藥制備工藝合成路線后續(xù)溶劑的影響中間體的影響制劑及其臨床應(yīng)

2、用特點1劑型、給藥途徑工藝3劑量、用藥周期52處方適應(yīng)癥4ICH制定的溶劑殘留指導(dǎo)原則第一類溶劑 應(yīng)避免使用的溶劑，為人體致癌物、疑似的人體致癌物或能對環(huán)境造成公害的試劑第二類溶劑 應(yīng)限制使用溶劑，為能導(dǎo)致動物非遺傳毒性致癌或可能導(dǎo)致其他不可逆毒性反應(yīng)的試劑第三類溶劑 低毒性溶劑，為在藥物中以一般量存在時對人體無害的溶劑。殘留量一般不高于0.5%第四類溶劑 沒有足夠毒性資料的溶劑，生產(chǎn)廠在使用時應(yīng)提供這些溶劑在制劑中殘留水平的合理性論證報告第一類溶劑第一類溶劑溶劑名稱濃度限度（ppm）苯2四氯化碳41，2二氯乙烷51，1-二氯乙烯81，1，1三氯乙烷1500第二類溶劑第二類溶劑溶劑名稱濃度限度

3、（ppm）乙腈410氯苯360氯仿60環(huán)己烷38801，2二氯乙烯1870二氯甲烷6001，2二甲氧基乙烷100N,N-二甲基乙酰胺1090N,N-二甲基甲酰胺8801，4二氧六環(huán)3802乙氧基乙醇160乙二醇62甲酰胺220正己烷290甲醇30002甲氧基乙醇50甲基丁基酮50甲基環(huán)己烷1180N-甲基吡咯烷酮530硝基甲烷50吡啶200四氫噻砜160四氫化萘100甲苯8901，1，2三氯乙烯80二甲苯2170四氫呋喃720第三類溶劑第三類溶劑 5000ppm溶劑名稱溶劑名稱乙酸正庚烷丙酮乙酸異丁酯甲氧基苯乙酸異丙酯正丁醇乙酸甲酯仲丁醇3甲基1丁醇乙酸丁酯丁酮叔丁基甲基醚甲基異丁基酮異丙基苯

4、異丁醇二甲亞砜正戊烷乙醇正戊醇乙酸乙酯正丙醇乙醚異丙醇甲酸乙酯乙酸丙酯甲酸第四類溶劑第四類溶劑溶劑名稱溶劑名稱1，1二乙氧基丙烷甲基異丙基酮1，1二甲氧基甲烷甲基四氫呋喃2，2二甲氧基丙烷石油醚異辛烷三氯乙酸異丙醚三氟乙酸n 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。n BP中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

5、法A，二類采用方法B（方法A、B均為頂空進樣，程序升溫，毛細管柱，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的三種，其他基本上同ICH的基本要求。n JP與ICH一致。n ChP.（2015）與ChP.（2010）相比較，并無新的修訂。殘留溶劑測定方法ICH及各國藥典推薦使用的方法殘留溶劑分析方法 非專屬性 多種溶劑混合只能得到所有殘留溶劑的總量 水分也會干擾測定干燥失重法、熱重測定法檢測靈敏度低核磁共振光譜法檢測靈敏度低,干擾因素多紫外、紅外光譜法專屬性良好的分離能力高靈敏度氣相色譜法固相微萃取固相微萃取氣相色譜法n 直接進樣氣相色譜法n優(yōu)點：方法比較簡單、可靠，僅需要是自

6、動進樣器，不需要其他裝置n缺點：樣品本身及樣品中含有的不揮發(fā)性組分也會被注入到氣相色譜中，污染進樣口、色譜柱，縮短色譜柱使用壽命；樣品基質(zhì)同時被注入到氣相色譜中，在下一次進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，延長了整個分析過程的時間n 頂空（靜態(tài)頂空）n優(yōu)點：簡便、干凈、快速、不需要使用大量的有機溶劑且易于實現(xiàn)儀器自動化，藥品本身不進入氣相色譜，只有易揮發(fā)性的殘留溶劑等雜質(zhì)進入氣相色譜進行分析n 缺點：靈敏度稍低，受多種因素影響（溶劑體系、基質(zhì)效應(yīng)等）氣相色譜法n 頂空（動態(tài)頂空） n用流動的氣體將樣品中的揮發(fā)性成分“吹掃”出來，再用一個捕集器吸附吹掃出來的物質(zhì)，然后經(jīng)熱解析將樣

7、品送入氣相色譜儀進行分析n 優(yōu)點：靈敏度高，比靜態(tài)頂空至少高1000倍，分析過程中不需要等待氣體與樣品基質(zhì)之間的平衡n缺點：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n 固相微萃取技術(shù)n 靈敏度高，已經(jīng)逐漸成為藥物中殘留溶劑分析的新選擇頂空氣相色譜法及其在殘留溶劑測定中的應(yīng)用現(xiàn)狀p 頂空氣相色譜法(headspace gas chromatography,HS-GC)是用氣體對液體或固體樣品中揮發(fā)性組分進行萃取的一種預(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)性組分在氣-液或氣-固兩相甚至氣-液-固三相中的分配達到平衡，然后取凝聚相上端的氣體送入氣相

8、色譜儀進行分析，即可間接測定樣品中的揮發(fā)性組分p 目前藥品管理部門和各國藥典推薦使用的檢測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1物質(zhì)的專屬性2頂空平衡溫度3溶劑體系4樣品溶液體積5鹽析效應(yīng)頂空氣相色譜法靈敏度的影響因素 色譜柱的選擇n殘留溶劑檢查大多需要較高的分離度和檢測靈敏度，通常采用毛細管色殘留溶劑檢查大多需要較高的分離度和檢測靈敏度，通常采用毛細管色譜柱。譜柱。n填充柱口徑大，造成溶劑峰擴散，檢測靈敏度填充柱口徑大，造成溶劑峰擴散，檢測靈敏度低低n實踐證明，使用非極性至中等極性色譜柱，配合適當(dāng)柱溫梯度可分離大實踐證明，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

9、溶劑。通常待查溶劑數(shù)目僅兩、三種時，可用極性較強的色譜部分有機溶劑。通常待查溶劑數(shù)目僅兩、三種時，可用極性較強的色譜柱，出峰快，分析時間短；當(dāng)溶劑數(shù)目較多時，還是優(yōu)選非極性至中等柱，出峰快，分析時間短；當(dāng)溶劑數(shù)目較多時，還是優(yōu)選非極性至中等極性柱，分離較好。極性柱，分離較好。非極性柱弱極性柱中低極性柱中等極性柱商品名DM-1, DB-1, HP-1, SPB-1, BP-1, SE-30,Rtx-1, ZB-1, AT-1,CP-Sil5CB等DM-5, DB-5,HP-5, SPB-5, BP-5, SE-52,Rtx-5, ZB-5, PE-5,SE-54,CP-Sil8CB等DM-35,

10、 DB-35, HP-35,SPB-35, BP-35, Rtx-35, ZB-35, 等DM-1701, HP-1701,SPB-7, ZB-1701,Rtx-1701, CP-Sil19CB等化學(xué)成分100二甲基聚硅氧烷5%苯基-甲基聚硅氧烷35%苯基65%甲基聚硅氧烷14%氰苯基86%甲基聚硅氧烷中等/強極性極性柱極性柱商品名DB-225, HP-225,SP-225, BP-225,DB-23，Rtx-225,AT-225, OV225等DB-WAX, HP-INNOWAX,DB-WAXetr,CP-WAX,ZB-WAXDB-FFAP, HP-FFAP,CP- FFAP，OV-3501

11、等化學(xué)成分50氰丙基甲基聚硅氧烷聚乙二醇（PEG）硝基對苯二酸改性的聚乙二醇 溶媒的選擇頂空進樣溶媒頂空進樣溶媒n 首選水，其次首選水，其次DMFDMF、DMSODMSO、不揮發(fā)酸堿溶液，不可、不揮發(fā)酸堿溶液，不可使用鹽酸溶液和氨水，可選擇在使用鹽酸溶液和氨水，可選擇在808090 90 加熱能加熱能溶解樣品的試劑。溶解樣品的試劑。n 如待查成分為苯、甲苯、三氯甲烷等水溶性不好如待查成分為苯、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。溶解待查溶劑再用水稀釋。n 當(dāng)待測溶劑在有機相中的分配系數(shù)明顯大于水相

12、當(dāng)待測溶劑在有機相中的分配系數(shù)明顯大于水相（例如三氯甲烷），對頂空進樣來說采用有機相（例如三氯甲烷），對頂空進樣來說采用有機相如如DMFDMF為溶劑不是很好的選擇；如果樣品也只能在為溶劑不是很好的選擇；如果樣品也只能在有機相中溶解，建議采用混合液。有機相中溶解，建議采用混合液。直接進樣溶媒直接進樣溶媒水、合適的有機溶媒或混合液。對于非水、合適的有機溶媒或混合液。對于非極性色譜柱，水對柱有影響，會縮短柱的使極性色譜柱，水對柱有影響，會縮短柱的使用壽命。用壽命。n 色譜柱：初溫應(yīng)接近樣品中最輕組分的沸點，而終溫則取色譜柱：初溫應(yīng)接近樣品中最輕組分的沸點，而終溫則取決于最重組分的沸點，升溫速率則要依

13、樣品的復(fù)雜程度。決于最重組分的沸點，升溫速率則要依樣品的復(fù)雜程度。n 進樣口：一般接近沸點最高的組分，但要低于易分解組分進樣口：一般接近沸點最高的組分，但要低于易分解組分的分解溫度。常用的條件是的分解溫度。常用的條件是200 250。n 檢測器：原則是避免流出色譜柱的組分冷凝。檢測器：原則是避免流出色譜柱的組分冷凝。FID檢測器檢測器通常設(shè)置為通常設(shè)置為250 300。溫度的選擇n FID（火焰電離）（火焰電離）質(zhì)量型檢測器，適用于質(zhì)量型檢測器，適用于有機物有機物n NPD（熱表面電離）（熱表面電離）氮氮/磷化合物磷化合物n ECD（化學(xué)電離）（化學(xué)電離）半選擇性的檢測器，適用于半選擇性的檢測

14、器，適用于電負性物質(zhì)（鹵代電負性物質(zhì)（鹵代烴）。烴）。n 多數(shù)情況下，三氯甲烷、多數(shù)情況下，三氯甲烷、DMF、DMSO均用均用FID檢測，但需采取一些措檢測，但需采取一些措施提高檢測靈敏度施提高檢測靈敏度。n 四氯化碳則必須用四氯化碳則必須用ECD檢測器檢測器。檢測器的選擇n 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,需要通過方法學(xué)研究來確證方法的可行性。供試品溶液和對照品溶液的制備檢測限與定量限線性與范圍重復(fù)性中間精密度準(zhǔn)確度耐用性殘留溶劑表示方法兩種表示方法的比較 PDE值是絕對值，也就是說無論原料藥、輔料和制劑，只要能明確各

15、成分的溶劑殘留量，以PDE值來計算是很精確的；而對于某一具體制劑來說，由于很難確定處方中各活性成分和各輔料的殘留溶劑水平，因此以濃度限度來計算更為簡便，只要日攝入總量不超過10g，就無需進一步計算。綜合以上情況并考慮限度表示方式是目前更為簡便可行的。當(dāng)然，在某些原料、輔料或目前國內(nèi)的實際情況，由于大多數(shù)藥物的日攝入量不會超過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，可根據(jù)實際測定的各種殘留溶劑量及用法用量計算實際日接觸量，并與PDE值比較，如符合限量要求則也屬可行。對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，無論在合成過程中哪一

16、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，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，對于有殘留的有機溶劑，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，對于有殘留的有機溶劑，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。第一類溶劑第一類溶劑第二類溶劑第二類溶劑第三類溶劑第三類溶劑需要關(guān)注的幾個問題對于目前尚無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程中可能用到的溶劑未在附錄中列出。若在

17、藥物的制備過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)注其對臨床用藥安全性和藥物質(zhì)量的影響。在進行檢測時，有時可能會出現(xiàn)一些未知的色譜峰，建議對這些未知色譜峰盡量進行定性研究，并進行定量控制。有時候定性研究是比較困難的，建議可參考對未知雜質(zhì)限量控制的方法，控制未知有機揮發(fā)物的總限度。在藥物合成過程中，通常會使用多種有機溶劑，目前對殘留溶劑的控制基本是控制每種溶劑的殘留量不超過各自的濃度限度，也就是說暫時沒有考慮多種有機溶劑的綜合影響。但由于目前的濃度限度是以每日攝取量為10g計算得到的，而事實上每日攝取量遠低于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)注多種有機溶劑的綜合影響。目前，國外有通過控制中間體的第一、二類有機溶劑殘留量進而控制終產(chǎn)品質(zhì)量的方法，這種方法尤其適用于合成路線比較長的產(chǎn)品。國內(nèi)一般是直接控制終產(chǎn)品的殘留溶劑。由于國內(nèi)對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候，也鼓勵藥物研發(fā)者嘗試通過多種途徑有效地控制終產(chǎn)品的殘留溶劑。 合成過程中所使用的起始原料可能是已有國家標(biāo)準(zhǔn)的原料藥、尚未批準(zhǔn)的原料藥、化工中間體等。如果采用已有國家標(biāo)準(zhǔn)的原料藥作為起始原料，可參考國家標(biāo)準(zhǔn)對其進行殘留溶劑的控制。若國家標(biāo)準(zhǔn)中未控制殘留溶劑，建議根據(jù)起始原料