手性藥物研究技術(shù)指導(dǎo)原則

1、 2一、 概述 三維結(jié)構(gòu)的物體所具有的與其鏡像的平面形狀完全一致， 但在三維空間中不能完全重疊的性質(zhì)，正如人的左右手之間的關(guān)系，稱之為手性，具有手性的化合物即稱為手性化合物。手性是自然界的一種基本屬性，組成生物體的很多基本結(jié)構(gòu)單元都具有手性，如組成蛋白質(zhì)的手性氨基酸除少數(shù)例外，大都是 L-氨基酸；組成多糖和核酸的天然單糖也大都是 D構(gòu)型。作為調(diào)節(jié)人類的相關(guān)生命活動(dòng)而起到治療等作用的藥物，如果在參與體內(nèi)生理過(guò)程時(shí)涉及到手性分子或手性環(huán)境，則不同的立體異構(gòu)體所產(chǎn)生的藥理效應(yīng)就可能不同。手性化合物除了通常所說(shuō)的含手性中心的化合物外，還包括含有手性軸、手性平面、螺旋手性等因素的化合物。在本指導(dǎo)原則中所

2、指的手性藥物主要是指含手性中心的化合物，其它類型的手性藥物研發(fā)也可參考本指導(dǎo)原則的基本要求。 手性藥物是指分子中含有手性中心（也叫不對(duì)稱中心）的藥物，它包括單一的立體異構(gòu)體、兩個(gè)以上（含兩個(gè)）立體異構(gòu)體的不等量的混合物以及外消旋體。不同構(gòu)型的立體異構(gòu)體的藥理作用也可能不同，大致可分為以下幾種情況【1】： （1）藥物的藥理作用完全或主要由其中的一個(gè)對(duì)映體產(chǎn)生。如S-萘普生的鎮(zhèn)痛作用比其 R 異構(gòu)體強(qiáng) 35倍。 （2）兩個(gè)對(duì)映體具有完全相反的藥理作用。如新型苯哌啶類鎮(zhèn)痛藥-哌西那朵的右旋異構(gòu)體為阿片受體的激動(dòng)劑，而其左旋體則為阿片受體的拮抗劑。 （3）一個(gè)對(duì)映體有嚴(yán)重的毒副作用。如驅(qū)蟲藥四咪唑的嘔

3、吐副作用即由其右旋體產(chǎn)生。 （4）兩個(gè)對(duì)映體的藥理作用不同，但合并用藥有利。如降壓藥-萘必洛爾的右旋體為-受體阻滯劑，而左旋體能降低外周血管的阻力，并對(duì)心臟有保護(hù)作用；抗高血壓藥物茚達(dá)立酮【2】的R異構(gòu)體具有利尿作用，但有增加血中尿酸的副作用，而S異構(gòu)體卻有促進(jìn)尿酸排泄的作用，可有效降低R異構(gòu)體的副作用，兩者合用有利。進(jìn)一步的研究表明，S與R異構(gòu)體的比例為 1:4或1:8時(shí)治療效果最好。 （5）兩個(gè)對(duì)映體具有完全相同的藥理作用【3】。如普羅帕酮的兩個(gè)對(duì)映體即具有相同的抗心率失常作用。 正是由于手性藥物的不同立體異構(gòu)體在藥效、藥代及毒理等方面都可能存在差異， 美國(guó)FDA在其關(guān)于開發(fā)立體異構(gòu)體新藥

4、的政策【4】中要求在對(duì)手性藥物進(jìn)行藥理毒理研究時(shí)，應(yīng)分別獲得該藥物的立體異構(gòu)體，進(jìn)行必要的比較研究，以確定擬進(jìn)一步開發(fā)的藥物。所以手性藥物藥學(xué)研究的主要任務(wù)就是為藥物的篩選與進(jìn)一步研究提供足夠數(shù)量與純度的立體異構(gòu)體。本指導(dǎo)原則是在一般化學(xué)藥物藥學(xué)相關(guān)技術(shù)指導(dǎo)原則的基礎(chǔ)上，充分考慮手性藥物的特殊性而起草的，其目的是為手性藥物的藥學(xué)研究提供一般性的指導(dǎo)。本指導(dǎo)原則中所涉及的手性藥物主要針對(duì)單一的立體異構(gòu)體、兩個(gè)以上（含兩個(gè)）立體異構(gòu)體組成的不等量混合物。 由于手性藥物的研發(fā)是一項(xiàng)探索性很強(qiáng)的工作，情況也比較復(fù)雜，所以在使用本指導(dǎo)原則時(shí)，還應(yīng)具體問(wèn)題具體分析，在遵循藥物研發(fā)的自身規(guī)律以及手性藥物一般

5、要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)所研制藥物的特點(diǎn)，進(jìn)行針對(duì)性的研究。如采用本指導(dǎo)原則以外的研究手段與方法，則該方法或手段的科學(xué)性和可行性必須經(jīng)過(guò)必要的驗(yàn)證。 二、手性藥物藥學(xué)研究的基本思路 手性藥物藥學(xué)研究的基本思路為： 除了要遵循已有的各項(xiàng)藥學(xué)研究技術(shù)指導(dǎo)原則外，還需要針對(duì)手性藥物的特點(diǎn)進(jìn)行研究。各項(xiàng)研究的具體要求如下：在原料藥制備工藝研究時(shí)應(yīng)根據(jù)手性中心的引入方式，采取有效的過(guò)程控制手段，嚴(yán)格控制產(chǎn)品的光學(xué)純度；在結(jié)構(gòu)確證時(shí)，需根據(jù)化合物本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并結(jié)合其制備工藝、結(jié)構(gòu)確證用對(duì)照品及文獻(xiàn)數(shù)據(jù)等已有的研究基礎(chǔ)，選擇適宜的方式來(lái)證明該藥物的立體構(gòu)型；在選擇制劑的劑型、處方與工藝時(shí)，應(yīng)注意保證手性藥物立

6、體構(gòu)型保持 4不變，不產(chǎn)生外消旋化；質(zhì)量研究時(shí)應(yīng)結(jié)合制備工藝確定需研究控制的立體異構(gòu)體雜質(zhì)，并注意驗(yàn)證各手性分析方法的立體專屬性，在制訂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)綜合各方面的研究數(shù)據(jù)，合理有效地監(jiān)控產(chǎn)品的光學(xué)特性與光學(xué)純度；在穩(wěn)定性研究時(shí)，應(yīng)設(shè)立靈敏、立體專屬性的光學(xué)純度檢測(cè)指標(biāo)，以監(jiān)測(cè)立體構(gòu)型的穩(wěn)定性。 各項(xiàng)藥學(xué)研究之間也是緊密聯(lián)系、相互印證的，需要隨時(shí)參考其它研究的結(jié)果，才能使整個(gè)藥學(xué)研究工作更為全面與準(zhǔn)確。下面分別論述各藥學(xué)研究間的關(guān)系： （一） 結(jié)構(gòu)確證研究與原料藥制備工藝間的關(guān)系 對(duì)于通過(guò)化學(xué)合成制備的手性藥物來(lái)說(shuō)，在確證其立體構(gòu)型時(shí)，應(yīng)充分利用從制備工藝中所獲取的信息，為結(jié)構(gòu)確證提供必要線索，從而

7、使結(jié)構(gòu)確證研究更容易進(jìn)行。當(dāng)原料藥中的某一個(gè)手性中心是從起始原料或試劑中引入的，并且在后續(xù)的反應(yīng)過(guò)程中，該手性中心并未受到影響，或?qū)ζ涞挠绊懯敲鞔_而定量發(fā)生的，此時(shí)，如果該起始原料或試劑的立體結(jié)構(gòu)是已知的，根據(jù)已知的原材料立體結(jié)構(gòu)及相關(guān)的制備工藝，通過(guò)經(jīng)典的化學(xué)相關(guān)法即可確證原料藥中該手性中心的立體構(gòu)型。 在鑒定立體異構(gòu)體雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)時(shí)， 也可以結(jié)合制備工藝中各步反應(yīng)的機(jī)理與可能的副反應(yīng)來(lái)綜合分析，確定雜質(zhì)的可能結(jié)構(gòu)范圍后，再選擇一些針對(duì)性強(qiáng)的結(jié)構(gòu)確證方法加以驗(yàn)證，以減少雜質(zhì)結(jié)構(gòu)確證研究的工作量，降低其難度。 分析確定了在工藝中產(chǎn)生的立體異構(gòu)體雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)后， 還可以幫助我們進(jìn)一步了解反應(yīng)的機(jī)理，

8、優(yōu)化工藝條件，盡量在反應(yīng)中減少副產(chǎn)物的生成。所以雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)確證反過(guò)來(lái)又可以指導(dǎo)工藝的優(yōu)化。 （二） 質(zhì)量研究及標(biāo)準(zhǔn)制訂與其它研究間的關(guān)系 1. 與制備工藝間的關(guān)系 質(zhì)量研究時(shí)應(yīng)結(jié)合制備工藝，分析工藝中可能產(chǎn)生的手性雜質(zhì)，確定須在質(zhì)量研究中分析檢測(cè)的目標(biāo)雜質(zhì)，然后根據(jù)這些雜質(zhì)是屬于非對(duì)映異構(gòu)體還是對(duì)映異構(gòu)體， 5選取合適的分析方法，并且有針對(duì)性的進(jìn)行這些雜質(zhì)的檢測(cè)方法的驗(yàn)證工作。 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的控制必須與原材料的源頭控制及生產(chǎn)的過(guò)程控制相結(jié)合才能切實(shí)控制上市產(chǎn)品的質(zhì)量，尤其對(duì)于含多個(gè)手性中心的藥物更是如此。因?yàn)榱Ⅲw異構(gòu)體的數(shù)量與手性中心的數(shù)目成指數(shù)關(guān)系，在手性中心較多（一般大于3）時(shí)，只通過(guò)終產(chǎn)品的

9、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制所有的立體異構(gòu)體雜質(zhì)，在技術(shù)上有一定的難度，有時(shí)甚至做不到。這時(shí)一定要根據(jù)工藝中手性中心的引入方式，合并采用源頭控制及生產(chǎn)的過(guò)程控制，來(lái)全面控制產(chǎn)品的光學(xué)純度。這樣既能有效地控制產(chǎn)品的光學(xué)純度，又能合理地降低終產(chǎn)品質(zhì)控的難度。 其次，通過(guò)了解制備工藝，可以幫助我們?nèi)嬲莆债a(chǎn)品的質(zhì)量控制情況，分析可能產(chǎn)生的工藝雜質(zhì)，從而在標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行合理的控制。對(duì)于手性藥物來(lái)說(shuō)，我們可以通過(guò)了解手性中心的引入方式，分析各種手性雜質(zhì)產(chǎn)生的可能性，在進(jìn)行充分質(zhì)量研究采用科學(xué)合理的分析方法獲取足夠的支持性數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，才能明確需在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中控制的各種立體異構(gòu)體雜質(zhì)。 2. 與穩(wěn)定性研究間的關(guān)系 首先，質(zhì)量

10、研究應(yīng)對(duì)穩(wěn)定性研究中采用的手性分析方法進(jìn)行全面的驗(yàn)證工作，以保證分析方法的立體專屬性。其次，根據(jù)穩(wěn)定性研究中手性雜質(zhì)的變化情況，判斷手性藥物的立體構(gòu)型在各種環(huán)境因素的影響下，以及放置過(guò)程中是否穩(wěn)定，是否有外消旋化現(xiàn)象的產(chǎn)生，從而確定是否需在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中控制這些手性雜質(zhì)。 三、原料藥的制備 單一的立體異構(gòu)體的制備方式主要有兩種： 一是在動(dòng)植物體內(nèi)天然生成或生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的，再通過(guò)分離提取得到；二是人工合成的方式，其中也包括某一步或幾步反應(yīng)采用生物催化方式。由于第一種方式的機(jī)制比較復(fù)雜，且除分離提取外，對(duì)其工藝的控制與通常情況下所采用的人工合成的方式不同，故在本節(jié)內(nèi)容中主要針對(duì) 6第二種方式進(jìn)行闡述，

11、第一種方式也可參考本節(jié)的主要原則。 手性藥物作為一類特殊的化學(xué)藥物， 對(duì)其制備工藝的研究首先需要遵循化學(xué)藥物制備工藝研究的指導(dǎo)原則，然后才能考慮其特殊性。在進(jìn)行制備工藝研究時(shí)，手性藥物的一個(gè)特殊點(diǎn)即在于：在研究與制備過(guò)程中需要隨時(shí)關(guān)注手性中心的變化，并控制其光學(xué)純度。由于手性中心的引入方式不同，在工藝中控制光學(xué)純度的方式也各有不同，所以下面將根據(jù)手性中心的引入方式分別進(jìn)行闡述： （一）直接從起始原料或試劑中引入 在此情況下，終產(chǎn)品中的手性中心是從光學(xué)純的起始原料或試劑中引入的，在后續(xù)的制備過(guò)程中，不再涉及手性中心的構(gòu)型改變。因此，終產(chǎn)品的光學(xué)純度主要取決于以下兩個(gè)方面：起始原料或試劑的光學(xué)純度

12、；后續(xù)反應(yīng)過(guò)程是否會(huì)影響到已有的手性中心，從而產(chǎn)生外消旋化的可能性及程度。所以在進(jìn)行工藝研究時(shí)，首先要采用立體專屬性的分析方法嚴(yán)格控制起始原料或試劑的光學(xué)純度，制定合理可行的手性雜質(zhì)的限度。其次要根據(jù)后續(xù)反應(yīng)的機(jī)理，充分分析后續(xù)反應(yīng)是否會(huì)影響已有手性中心的構(gòu)型，如可能會(huì)產(chǎn)生影響時(shí)，應(yīng)研究與優(yōu)化工藝條件，盡量避免或減少外消旋化的產(chǎn)生。 由于在后續(xù)反應(yīng)中存在外消旋化的可能性，所以，在制備工藝中僅控制起始原料或試劑的光學(xué)純度還不夠，尤其是當(dāng)終產(chǎn)品中存在多個(gè)手性中心，且難以對(duì)終產(chǎn)品中的所有立體異構(gòu)體雜質(zhì)進(jìn)行有效控制時(shí)，就需要結(jié)合工藝中的過(guò)程控制來(lái)綜合控制終產(chǎn)品的光學(xué)純度。這就要求在進(jìn)行工藝研究時(shí)，對(duì)引

13、入手性中心后的每步反應(yīng)的中間體中的立體異構(gòu)體雜質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，分析與監(jiān)測(cè)外消旋化的可能性。如沒(méi)有發(fā)生外消旋化，則只需根據(jù)工藝優(yōu)化與驗(yàn)證的結(jié)果，在制備工藝中嚴(yán)格控制工藝操作參數(shù)即可；如可能會(huì)發(fā)生部分外消旋化，則除了需嚴(yán)格控制工藝操作參數(shù)外，還需采用可靠的指標(biāo)對(duì)中間體的光學(xué)純度進(jìn)行控制，即對(duì)該步反應(yīng)中間體中的立體異構(gòu)體雜質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的控制。 總之，在此種情況下，除了需對(duì)手性中心引入的源頭起始原料或試劑進(jìn)行光學(xué)純度控制外，還需根據(jù)終產(chǎn)品質(zhì)控的難度分別采用上述不同的過(guò)程控制方式，以切實(shí)控制終產(chǎn)品的光學(xué)純度。 （二）通過(guò)不對(duì)稱合成 此種情況是指采用立體選擇性或?qū)傩缘姆磻?yīng)（包括酶催化反應(yīng)）在分子中引入所需構(gòu)型

14、的手性中心，所以終產(chǎn)品的光學(xué)純度直接取決于該步反應(yīng)的立體選擇性。為保證所采用方法的立體選擇性，首先應(yīng)盡可能查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料，充分了解所用不對(duì)稱合成反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)條件、立體選擇性等，以選取合適的反應(yīng)；其次，在工藝研究中應(yīng)對(duì)該步不對(duì)稱反應(yīng)的工藝操作參數(shù)進(jìn)行篩選優(yōu)化，并對(duì)產(chǎn)物的立體異構(gòu)體進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)，確定該步反應(yīng)的工藝條件與反應(yīng)產(chǎn)物的光學(xué)純度控制指標(biāo)。引入手性中心后，進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)時(shí)仍可能產(chǎn)生外消旋化，故同樣需要根據(jù)終產(chǎn)品質(zhì)控的難度分別采用不同的過(guò)程控制方式，來(lái)綜合控制終產(chǎn)品的光學(xué)純度。需要注意的是，由于不對(duì)稱合成中經(jīng)常使用一些毒性較大的重金屬催化劑，所以在后處理過(guò)程中應(yīng)注意控制重金屬的殘留

15、，同時(shí)，在質(zhì)量研究中對(duì)重金屬檢測(cè)方法進(jìn)行研究與驗(yàn)證，并在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)重金屬殘留量進(jìn)行控制。 兩個(gè)以上（含兩個(gè)）立體異構(gòu)體組成的不等量混合物的合成主要是通過(guò)不完全的立體選擇性反應(yīng)得到的，此時(shí)在進(jìn)行制備工藝研究時(shí)，其主要任務(wù)是確定合適的工藝參數(shù)，保證能穩(wěn)定地獲得組成固定并符合要求的混合物。 （三）消旋體的拆分 此種方式是指采用手性拆分試劑與外消旋的中間體或終產(chǎn)品反應(yīng)生成非對(duì)映異構(gòu)體，分離純化得到所需的非對(duì)映異構(gòu)體，再去掉手性拆分試劑，從而得到所需的手性藥物。在此工藝中影響終產(chǎn)品的光學(xué)純度的因素有：手性拆分試劑的光學(xué)純度、 8分離純化是否完全、拆分及后續(xù)反應(yīng)的外消旋化。針對(duì)以上影響因素，要控制終產(chǎn)品

16、的光學(xué)純度，可采取以下應(yīng)對(duì)措施：首先應(yīng)采用光學(xué)純度盡可能高的拆分試劑；其次，應(yīng)盡量純化與拆分試劑反應(yīng)所得的非對(duì)映異構(gòu)體，因?yàn)檫@是控制成品光學(xué)純度的重要步驟。在這兩個(gè)措施中，均應(yīng)采用合適的方法嚴(yán)格控制試劑與產(chǎn)品的光學(xué)純度。 除此之外，隨著手性拆分技術(shù)的進(jìn)步，也可以采用制備型的手性色譜法來(lái)直接分離對(duì)映異構(gòu)體，從而得到所需的目標(biāo)化合物。 四、結(jié)構(gòu)確證 由于手性藥物具有立體結(jié)構(gòu)， 并且在非手性條件下， 對(duì)映體一般具有相同的熔點(diǎn)、溶解度、色譜保留行為、紅外光譜（IR） 、核磁共振譜（NMR） ，因此手性藥物結(jié)構(gòu)確證具有一定的特殊性，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)確證時(shí)，除應(yīng)符合結(jié)構(gòu)確證的一般原則外，還應(yīng)特別注意對(duì)其立體構(gòu)型

17、進(jìn)行研究與確證。 （一）手性藥物結(jié)構(gòu)確證的基本原則 手性藥物結(jié)構(gòu)確證的總體原則：應(yīng)注意確證手性藥物分子的絕對(duì)構(gòu)型，對(duì)各手性中心的絕對(duì)構(gòu)型是 R 還是 S 均應(yīng)確證清楚。對(duì)于單一的立體異構(gòu)體，只需確證其絕對(duì)構(gòu)型；而對(duì)于立體異構(gòu)體的混合物，需要對(duì)各立體異構(gòu)體的立體構(gòu)型及相互間的比例進(jìn)行確證。如已有實(shí)驗(yàn)證據(jù)或參考文獻(xiàn)顯示不同立體異構(gòu)體在藥效、藥代或毒理等方面有明顯不同或有相互作用的藥物，其混合物中各組分的構(gòu)型確證和比例測(cè)定更有必要。 立體構(gòu)型的確證方法大體分為兩類：直接法與間接法。直接法是指只需通過(guò)某一單一的方法即可確證手性藥物的立體構(gòu)型，例如，單晶 X-衍射法（SXRD） ；間接法是指僅靠對(duì)待測(cè)物

18、進(jìn)行分析，尚難以確證其立體構(gòu)型，而需與其它同系物的相關(guān)分析數(shù)據(jù)相結(jié)合才能綜合確定待測(cè)物的立體構(gòu)型。例如，比旋度測(cè)定、手性色譜法（HPLC、GC） 、手性核磁共振以及旋光光譜（ORD） 、圓二色譜（CD）等分析方法都屬于間接法?；瘜W(xué)相關(guān)法也屬于間接法，如果在手性藥物的制備過(guò)程中構(gòu)型的變化是已知的情況下，根據(jù)起始原料構(gòu)型、化學(xué)合成方法的立體選擇性以及各中間體的立體結(jié)構(gòu)也可間接獲得最終產(chǎn)品（藥物）的構(gòu)型信息。 在確證手性藥物的結(jié)構(gòu)時(shí)，可采用常規(guī)方法確證藥物的平面結(jié)構(gòu)；然后再根據(jù)手性中心的數(shù)量、起始原料的構(gòu)型、化學(xué)合成方法的立體選擇性、文獻(xiàn)數(shù)據(jù)、對(duì)照品等相關(guān)信息，有針對(duì)性地選用比旋度測(cè)定、手性 HPL

19、C 或 GC 法、化學(xué)相關(guān)法、單晶 X-衍射法、圓二色譜、旋光光譜以及 NOESY 或 NOE 差譜等核磁共振譜方法對(duì)其絕對(duì)構(gòu)型進(jìn)行確證。因比旋度測(cè)定相對(duì)比較簡(jiǎn)便，且與分子的立體構(gòu)型有一定的相關(guān)性，所以一般情況下比旋度是必須的檢測(cè)項(xiàng)目之一。 （二）手性藥物立體構(gòu)型確證的主要方法 下面對(duì)手性藥物立體構(gòu)型確證的主要方法分別進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。 1X射線衍射法（XRD） 由于單晶X 射線衍射法可以獨(dú)立確定分子的絕對(duì)構(gòu)型，所以在其他相關(guān)信息比較缺乏的情況下，如要確證手性藥物的絕對(duì)構(gòu)型，建議采用單晶 X射線衍射法。 單晶X射線衍射法是通過(guò)單色X光源，常用CuK(1.54178Å)與MoK（0.710

20、73Å）對(duì)具有一定幾何尺寸大?。?.011.00 mm）的藥物單晶體樣品（由多個(gè)晶胞組成）進(jìn)行X射線衍射實(shí)驗(yàn)，記錄衍射數(shù)據(jù)并經(jīng)相位計(jì)算即可獲得藥物分子立體結(jié)構(gòu)的相關(guān)定量信息，如藥物分子的相對(duì)或絕對(duì)構(gòu)型以及藥物晶體中存在的結(jié)晶水/溶劑含量與位置等一系列信息。 通?？刹捎盟膱A衍射儀（低功率光源） 、CCD 衍射儀（低功率光源）或 IP 面探測(cè)儀（高功率光源）進(jìn)行手性藥物分子立體構(gòu)型的測(cè)定。 單晶 X射線衍射法測(cè)定分子絕對(duì)構(gòu)型包括直接與間接兩種方法： 10直接法：若待測(cè)藥物樣品僅含有C、H、N、O元素時(shí)，應(yīng)使用CuK輻射，衍射實(shí)驗(yàn)的角度不低于 57； 若待測(cè)樣品中含有原子序數(shù)大于 15 的

21、元素時(shí)， 可以應(yīng)用MoK輻射，衍射實(shí)驗(yàn)的角不低于25。間接法：利用分子結(jié)構(gòu)中部分已知構(gòu)型的基團(tuán)（生源、取代、成鹽、共晶等）確定分子構(gòu)型。衍射實(shí)驗(yàn)采用CuK或MoK輻射均可。 應(yīng)注意的是：由于單晶 X 射線衍射結(jié)構(gòu)分析對(duì)象僅為一顆晶體，樣品缺少普遍性，仍需其他方法佐證手性藥物樣品立體構(gòu)型的一致性，或?qū)λ幬飿悠愤M(jìn)行粉末 X射線衍射實(shí)驗(yàn)，用單晶結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)理論計(jì)算手性藥物立體構(gòu)型的粉末 X 射線衍射圖譜，將粉末 X 射線衍射實(shí)驗(yàn)值與理論計(jì)算值比較，當(dāng)二者一致時(shí)即可確定手性藥物的立體構(gòu)型。此外，在藥物中尚有 15%左右的樣品由于各種原因不易形成單晶體，從而在一定程度上限制了本方法的使用。 2圓二色譜（CD

22、 ） 該項(xiàng)測(cè)試的原理主要是通過(guò)測(cè)定光學(xué)活性物質(zhì) （待測(cè)物） 在圓偏振光下的 Cotton效應(yīng)，根據(jù) Cotton 效應(yīng)的符號(hào)獲得藥物結(jié)構(gòu)中發(fā)色團(tuán)周圍環(huán)境的立體化學(xué)信息，并與一個(gè)絕對(duì)構(gòu)型已知的與待測(cè)藥物結(jié)構(gòu)相似化合物的 Cotton效應(yīng)相比較，即可能推導(dǎo)出待測(cè)物的絕對(duì)構(gòu)型。 此外對(duì)于一些具有剛性結(jié)構(gòu)的環(huán)體系的羰基藥物，通過(guò)比較其 Cotton效應(yīng)的符號(hào)并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)規(guī)律“八區(qū)律” ，亦可能預(yù)言某些羰基藥物的絕對(duì)構(gòu)型。 3旋光光譜（ORD） 手性藥物（溶液）在偏振光下存在旋光現(xiàn)象，其比旋值隨入射偏振光波長(zhǎng)的改變而改變。在相關(guān)系列中，相同的化學(xué)反應(yīng)使旋光值按相同的方向改變，而不改變其旋光的方向，通過(guò)比較

23、相關(guān)化合物（藥物）的旋光性，可得到手性藥物的相對(duì)構(gòu)型信息。如能得知藥物旋光的可測(cè)范圍，則在一系列反應(yīng)后，藥物絕對(duì)構(gòu)型可從用于制備該藥物的底物構(gòu)型推導(dǎo)得到。 應(yīng)注意的是，在采用該方法測(cè)定藥物絕對(duì)構(gòu)型時(shí)，要在相同的溶劑中以相同的濃度和近乎相同的溫度測(cè)定旋光，以保證比較的可靠性，旋光的方向?qū)⒅甘井a(chǎn)物的絕對(duì)構(gòu)型。 4核磁共振法（NMR） 4.1 NOESY 或 NOE差譜 通過(guò)對(duì)具有剛性結(jié)構(gòu)（或優(yōu)勢(shì)構(gòu)象）藥物分子中某一質(zhì)子的選擇性照射，致使與該質(zhì)子在空間上距離較近的相關(guān)質(zhì)子峰強(qiáng)度的增減和相互間偶合作用的消失，從而推測(cè)出相關(guān)質(zhì)子在空間的相對(duì)位置，進(jìn)而可獲得藥物的構(gòu)型信息。 4.2 通過(guò)測(cè)定手性衍生物的N

24、MR 來(lái)確定其絕對(duì)構(gòu)型。 待測(cè)手性分子與已知構(gòu)型的一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體反應(yīng)，生成兩個(gè)非對(duì)映異構(gòu)體后，分別測(cè)定各自分子中氫的化學(xué)位移，通過(guò)化學(xué)位移的比較，并結(jié)合計(jì)算等方法，從而推導(dǎo)出該手性分子的絕對(duì)構(gòu)型。 例如，Mosher法【5】即是將手性醇（或胺）與甲氧基三氟甲基苯基乙酸（MTPA）反應(yīng)生成相應(yīng)的酯或酰胺，然后測(cè)定該酯或酰胺的核磁共振氫譜。由于該方法已事先研究確定了兩種不同構(gòu)型的手性醇（或胺）生成相應(yīng)的酯或酰胺后，手性碳上的氫的化學(xué)位移的變化規(guī)律，所以根據(jù)實(shí)測(cè)的化學(xué)位移的變化情況即可確定該手性醇（或胺）的絕對(duì)構(gòu)型。由此可見(jiàn)，這類方法也屬于間接法，可用于判斷創(chuàng)新藥物的絕對(duì)構(gòu)型。 五、制劑處方及工藝

25、手性藥物制劑研究的總體目標(biāo)與普通化學(xué)藥物是一致的，即通過(guò)一系列研究工作，保證制劑劑型選擇依據(jù)充分，處方合理，工藝穩(wěn)定，生產(chǎn)過(guò)程得到有效控制，適合工業(yè)化生產(chǎn)。主要研究項(xiàng)目和思路總體上可以參照普通化學(xué)藥進(jìn)行。對(duì)于手性藥物而言,處方及工藝研究的重點(diǎn)在于保證手性藥物立體構(gòu)型不變。通過(guò)對(duì)手性藥物的前期研究工作，已基本確定手性藥物立體構(gòu)型的穩(wěn)定情況，如其穩(wěn)定的PH范圍，固態(tài)及液態(tài)下構(gòu)型穩(wěn)定情況，對(duì)光、熱、空氣等因素的穩(wěn)定情況等。這些是手性藥物制劑劑型選擇時(shí)需要考慮的重要因素。例如，研究顯示手性藥物在溶液狀態(tài)下立體構(gòu)型不夠穩(wěn)定，可發(fā)生外消旋化，則不宜選擇注射劑、口服溶液等液體劑型。 此外，手性藥物處方篩選及

26、工藝研究的重點(diǎn)是通過(guò)選擇適宜的輔料和工藝條件，避免引起手性藥物立體構(gòu)型的轉(zhuǎn)變。研究中應(yīng)通過(guò)相應(yīng)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)證明選擇的處方及制備工藝不會(huì)引起手性藥物立體構(gòu)型的變化。研究驗(yàn)證工作可以在處方篩選和工藝研究過(guò)程中進(jìn)行，增加對(duì)手性藥物立體異構(gòu)體的考察，以證明某一處方或某一工藝條件下藥物立體構(gòu)型的穩(wěn)定。如考察不同 pH 值的系列處方，或某一處方滅菌前后藥物立體異構(gòu)體的變化情況，從而確定該處方或工藝條件下，手性藥物立體構(gòu)型的穩(wěn)定情況。同時(shí)，研究驗(yàn)證工作也可以在確定初步的處方和制備工藝后，在制劑的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中進(jìn)行，即對(duì)制劑基本項(xiàng)目考察合格的樣品，在選擇兩種以上處方樣品進(jìn)行影響因素考察時(shí)，增加藥物立體構(gòu)型的穩(wěn)定情

27、況考察，篩選出相對(duì)合理的處方。 六、質(zhì)量研究與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) （一）質(zhì)量研究 1研究項(xiàng)目的確定 比旋度、立體專屬性的鑒別項(xiàng)、立體異構(gòu)體雜質(zhì)檢查以及立體專屬性的含量測(cè)定等是反映藥物立體化學(xué)特征的檢測(cè)項(xiàng)目，在質(zhì)量研究中要綜合考慮藥物研發(fā)的全過(guò)程確定研究項(xiàng)目。鑒別、光學(xué)純度檢查和含量測(cè)定等項(xiàng)目的取舍可統(tǒng)籌考慮，如果鑒別和檢查項(xiàng)能夠反映其光學(xué)特征和光學(xué)純度時(shí)，含量測(cè)定可采用非立體專屬性的測(cè)定方法。 2分析方法及其選擇分析方法直接關(guān)系到分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此，選擇合適的光學(xué)純度分析方法是手性藥物質(zhì)量研究的首要問(wèn)題。 一般情況下，比旋度可按照藥典附錄的要求進(jìn)行研究，需要注意的是選定的光源等測(cè)定條件應(yīng)使測(cè)得的比旋

28、度數(shù)值適中，能較靈敏地反映藥物的光學(xué)特性，必要時(shí)除使用通常的鈉燈光源外，還可選用汞燈等特定光源。影響比旋度數(shù)值的因素較多，包括測(cè)定時(shí)的溫度、產(chǎn)品的化學(xué)純度、光學(xué)純度及數(shù)據(jù)的正常波動(dòng)等，因此，該數(shù)值的變化并不一定能靈敏地反映出立體異構(gòu)體含量的變化，通常情況下，僅采用比旋度作為光學(xué)純度的質(zhì)控指標(biāo)是不完善的，該方法需與其它立體專屬性更強(qiáng)、靈敏度更高的分析方法相結(jié)合，才能較好地控制產(chǎn)品的光學(xué)純度。天然來(lái)源的具有多個(gè)手性中心的藥物難以進(jìn)行光學(xué)異構(gòu)體雜質(zhì)的控制，且通常其立體構(gòu)型不易發(fā)生改變時(shí)，可僅用比旋度范圍對(duì)其光學(xué)特性進(jìn)行一定的控制。 理論上，非對(duì)映異構(gòu)體之間可采用非立體專屬性的方法進(jìn)行分離檢測(cè)，故以下

29、僅針對(duì)對(duì)映異構(gòu)體雜質(zhì)的檢測(cè)方法進(jìn)行闡述。從方法的專屬性及靈敏度考慮，一般多采用手性分離的方法檢測(cè)對(duì)映異構(gòu)體。 高效液相色譜法 （High Performance Liquid Chromatography，HPLC） 、氣相色譜法（Gas Chromatography，GC） 、毛細(xì)管電泳法（Capillary Electrophoresis，CE） 、超臨界色譜法（Supercritical Fluid Chromatography，SFC）及薄層色譜法(Thin Layer Chromatography，TLC)都有研究應(yīng)用， 但以前三者較多。 GC法要求被分析樣品是揮發(fā)性的， 分離時(shí)溫度

30、較高， 而HPLC法則可用于無(wú)揮發(fā)性的樣品，目前普遍采用的光學(xué)異構(gòu)體檢測(cè)方法主要為高效液相色譜法，毛細(xì)管電泳法也有應(yīng)用。 色譜法拆分藥物對(duì)映體可分為直接法和間接法兩類。直接拆分法是指不經(jīng)衍生化而直接分離對(duì)映體藥物，分為手性固定相（Chiral Stationary Phase, CSP）法和手性流動(dòng)相添加劑（Chiral Mobile Phase Additive, CMPA）法。前者是把手性源合成到普通固定相上得到手性固定相，以拆分手性化合物。雖然手性固定相的制備有一定難度，且手性柱通用性差、供試品有時(shí)需作柱前衍生化處理等，但因該法的系統(tǒng)穩(wěn)定好，方法重現(xiàn)性有保障，一般不需要高純度的衍生化試劑

31、，使用方便，所以在手性藥物的研究中應(yīng)用較多。后者是向流動(dòng)相中加入手性添加劑而在普通色譜柱上分離手性化合物，其優(yōu)點(diǎn)是可采用普通的非手性柱；操作簡(jiǎn)便，分析過(guò)程較少發(fā)生消旋化；通過(guò)改變 CMPA 的種類、濃度及流動(dòng)相組成等多種途徑可優(yōu)化分離條件；并可通過(guò)調(diào)整CMPA來(lái)控制出峰順序等。缺點(diǎn)是其系統(tǒng)穩(wěn)定性差，平衡時(shí)間較長(zhǎng)，CMPA 消耗較大，某些 CMPA 欠穩(wěn)定，且有時(shí)干擾檢測(cè)；CMPA 有時(shí)需要自行合成，不如手性固定相法方便，但因其合成制備難度小于 CSP 制備，對(duì)于進(jìn)行手性藥物前期研究來(lái)講，因不易拿到商品化的 CSP，本法仍有較高的應(yīng)用價(jià)值。間接拆分法主要是指手性試劑衍生化法（Chiral Rea

32、gent Derivatization,CRD）,其原理主要是利用對(duì)映體混合物在預(yù)處理或前置柱中先與高光學(xué)純度的手性衍生化試劑反應(yīng)，生成一對(duì)非對(duì)映體，然后利用他們?cè)诶砘再|(zhì)上的差異，在非手性柱（有時(shí)需用手性柱）上得以分離；此法涉及供試品的轉(zhuǎn)化和分離等預(yù)處理過(guò)程，容易造成組分的消旋化和損失，且手性衍生化試劑的光學(xué)純度及衍生化反應(yīng)的收率等都會(huì)影響分析的結(jié)果，研究中應(yīng)加以關(guān)注。 3分析方法的驗(yàn)證 方法的驗(yàn)證應(yīng)參照分析方法驗(yàn)證的技術(shù)指導(dǎo)原則，對(duì)于光學(xué)純度檢查方法的驗(yàn)證，立體專屬性是考察的重點(diǎn)。立體專屬性系指在其它手性雜質(zhì)可能共存的情況下，采用的方法能正確測(cè)定出被測(cè)物的特性。 方法專屬性的驗(yàn)證，可采用消

33、旋體或與對(duì)映異構(gòu)體混和進(jìn)樣的方式考察對(duì)映體間的分離度。同時(shí)需要考慮產(chǎn)品中其它有關(guān)物質(zhì)對(duì)異構(gòu)體檢測(cè)的影響，可采用各步 15反應(yīng)的中間體（尤其是后幾步反應(yīng)的中間體）、粗品來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)適應(yīng)性研究，考察各雜質(zhì)與兩個(gè)異構(gòu)體峰相互間的分離度是否符合要求。同時(shí)還可用酸、堿、光、熱、氧化等適度破壞試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證該方法能否避免降解物對(duì)對(duì)映體檢測(cè)的干擾。一般情況下，其它有關(guān)物質(zhì)的檢查已有專門項(xiàng)目進(jìn)行控制，必要時(shí)可通過(guò)檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇避開其它有關(guān)物質(zhì)對(duì)異構(gòu)體檢測(cè)的干擾。 4定量方式 定量方式一般有雜質(zhì)對(duì)照品法、主成分自身對(duì)照法、峰面積歸一化法。因兩對(duì)映體的紫外吸收特性相同，如主成分與異構(gòu)體含量或定量限在同一線性范圍，采用峰

34、面積歸一化法定量更為簡(jiǎn)便、快捷；否則，可采用主成分自身對(duì)照法；如用異構(gòu)體對(duì)照品法，則應(yīng)注意對(duì)該對(duì)照品的制備工藝和空間構(gòu)型進(jìn)行詳細(xì)研究，并制訂其質(zhì)量要求。 （二）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 1. 手性藥物光學(xué)純度控制的原則 手性藥物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成與化學(xué)藥物基本相同，特點(diǎn)是質(zhì)控項(xiàng)目要體現(xiàn)其光學(xué)特征的質(zhì)量控制。手性藥物的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制訂過(guò)程中，需要緊密結(jié)合制備工藝，才能確定針對(duì)性的質(zhì)控項(xiàng)目，以有效控制產(chǎn)品的質(zhì)量。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要根據(jù)對(duì)映異構(gòu)體雜質(zhì)的生物活性（毒性）、原料藥的制備工藝（生產(chǎn)中的過(guò)程控制、生產(chǎn)的可行性及批與批之間的正常波動(dòng)） 、 制劑工藝 （制劑過(guò)程中是否發(fā)生構(gòu)型轉(zhuǎn)化） 、 穩(wěn)定性考察 （貯存過(guò)程中是否發(fā)生構(gòu)型轉(zhuǎn)

35、化）等的研究結(jié)果及批次檢測(cè)結(jié)果來(lái)確定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中需控制的立體異構(gòu)體及其限度。一般情況下，生物活性較強(qiáng)的對(duì)映體雜質(zhì)，需根據(jù)研究結(jié)果嚴(yán)格控制其限度；在上市消旋體藥物基礎(chǔ)上研發(fā)的單一對(duì)映體藥物，經(jīng)臨床驗(yàn)證其對(duì)映體雜質(zhì)的毒副作用相對(duì)較小時(shí)，限度可適當(dāng)放寬；非對(duì)映體雜質(zhì)一般可用普通色譜方法進(jìn)行檢測(cè)，可按一般雜質(zhì)加以控制，毒副作用較大時(shí)，需作單個(gè)雜質(zhì)16限度要求。 2質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制訂 2.1原料藥 【性狀】項(xiàng)下的比旋度是手性藥物的特征之一，可以說(shuō)明藥品的光學(xué)特征（旋光方向）和大致純度。一般不宜單獨(dú)用以控制產(chǎn)品的光學(xué)純度，需要與檢查項(xiàng)下的異構(gòu)體檢查項(xiàng)相互補(bǔ)充，以較好地控制產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)于含多個(gè)手性中心的藥物，如難

36、以在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行光學(xué)異構(gòu)體的直接控制時(shí)， 可用比旋度范圍作為其光學(xué)特征和純度的粗略控制方法，由于該方法的局限性，需與嚴(yán)格的生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制相結(jié)合，并在充分考察產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，制訂其限度要求。 【鑒別】項(xiàng)目的設(shè)立需要根據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的整體情況綜合加以考慮。已設(shè)定比旋度檢查或光學(xué)異構(gòu)體檢查項(xiàng)時(shí)，可不考慮鑒別方法的立體專屬性；否則，需要制訂反映藥物光學(xué)特征的鑒別方法。 【檢查】項(xiàng)下光學(xué)異構(gòu)體的檢查是手性藥物重要的質(zhì)控項(xiàng)目之一。對(duì)于單一對(duì)映體藥物或兩對(duì)映體以一定比例組合給藥的藥物，須制訂光學(xué)異構(gòu)體檢查項(xiàng)，以控制光學(xué)異構(gòu)體雜質(zhì)和兩對(duì)映體的比例組成；含兩個(gè)手性中心以下的單一對(duì)映體藥物，一般需要對(duì)各立體異

37、構(gòu)體雜質(zhì)分別制訂限度要求；含多個(gè)（2 個(gè)以上）手性中心的單一對(duì)映體藥物，由于建立分析方法難度較大，可在獲得充分的安全性信息基礎(chǔ)上，結(jié)合制備工藝的具體情況、過(guò)程控制措施與穩(wěn)定性考察的結(jié)果，僅對(duì)工藝與放置過(guò)程中可能產(chǎn)生的及毒性（生物活性）較大的立體異構(gòu)體雜質(zhì)作單獨(dú)控制。 目前情況下，對(duì)映體的色譜拆分是手性藥物光學(xué)異構(gòu)體檢查常用而有效的方法，但該方法不能直接反映藥物的光學(xué)特征（旋光方向），需要與性狀項(xiàng)下的比旋度測(cè)定相互補(bǔ)充，以有效控制藥品質(zhì)量。 天然來(lái)源的手性藥物且試驗(yàn)表明通常其立體特征不易發(fā)生改變時(shí)，如氨基酸、糖類等，可以不制訂光學(xué)異構(gòu)體檢查項(xiàng)，而在性狀項(xiàng)下，用比旋度范圍作為其光學(xué)特征的控制項(xiàng)目。

38、 【含量測(cè)定】在鑒別和檢查項(xiàng)能夠反映手性藥物光學(xué)特征和光學(xué)純度時(shí)，可采用非立體專屬性的測(cè)定方法。 2.2 制劑 制劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)特征控制項(xiàng)目的制訂，需要考慮制劑過(guò)程、儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程對(duì)藥物光學(xué)特征的影響。如果上述過(guò)程對(duì)藥物光學(xué)特征有影響，則制劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中需要制訂光學(xué)異構(gòu)體的檢查項(xiàng)目；反之，可不對(duì)光學(xué)異構(gòu)體作要求，但需要考慮制訂反映藥物光學(xué)特征的鑒別方法，尤其在該藥物的消旋體或另一對(duì)映體已上市的情況下，鑒別方法的立體專屬性更為重要。 七、穩(wěn)定性研究 根據(jù)研究目的不同，穩(wěn)定性研究?jī)?nèi)容可分為影響因素試驗(yàn)、加速試驗(yàn)與長(zhǎng)期留樣試驗(yàn)等。手性藥物穩(wěn)定性研究基本原則和方法總體上與普通化學(xué)藥物一致，但手性藥物穩(wěn)定性試驗(yàn)

39、還需重點(diǎn)考察藥物立體構(gòu)型的穩(wěn)定性，即通過(guò)設(shè)立適宜的光學(xué)純度檢查項(xiàng)目和采用靈敏的、立體專屬性的檢查方法（如立體異構(gòu)體檢查等） ，考察原料藥或制劑在藥品有效期內(nèi)手性藥物光學(xué)純度或立體異構(gòu)體比例變化情況，根據(jù)其是否仍符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限度要求來(lái)預(yù)測(cè)產(chǎn)品的有效期。 一般來(lái)說(shuō)，監(jiān)控手性藥物光學(xué)純度的檢測(cè)指標(biāo)有比旋度及立體異構(gòu)體限度檢查。通常情況下，僅采用比旋度作為質(zhì)控指標(biāo)是不完善的，很難準(zhǔn)確地反映立體構(gòu)型的變化情況。所以建議采用立體異構(gòu)體限度檢查這一比較靈敏的指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，并注意其實(shí)測(cè)數(shù)值的變化情況。另外，由于立體異構(gòu)體包括對(duì)映異構(gòu)體與非對(duì)映異構(gòu)體，在選擇監(jiān)控對(duì)象時(shí)要考慮產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有時(shí)僅監(jiān)測(cè)對(duì)映異構(gòu)體

40、可能并不全面。對(duì)于含一個(gè)手性中心以上的化合物，只有當(dāng)所有的手性中心的構(gòu)型均發(fā)生轉(zhuǎn)變時(shí)， 18才會(huì)得到該手性藥物的對(duì)映異構(gòu)體，而這種可能性是很小的。實(shí)際上更可能發(fā)生的情況往往是分子中僅有一個(gè)或兩個(gè)手性中心的構(gòu)型發(fā)生了改變，從而產(chǎn)生非對(duì)映異構(gòu)體。所以在這種情況下，如果能根據(jù)前期已做的支持性試驗(yàn)數(shù)據(jù)、理論分析或文獻(xiàn)調(diào)研的結(jié)果，針對(duì)性地監(jiān)測(cè)相應(yīng)的立體異構(gòu)體的含量，將更為準(zhǔn)確地反映出該手性藥物立體構(gòu)型的穩(wěn)定性。 影響因素試驗(yàn)一般需進(jìn)行熱、濕、光照考察，也可能根據(jù)藥品的性質(zhì)設(shè)計(jì)其他試驗(yàn)，如考察pH 值、氧等因素對(duì)藥品立體構(gòu)型的影響；對(duì)于需要溶解或者稀釋后使用的藥品，如注射用無(wú)菌粉末，應(yīng)考察臨床使用條件下的穩(wěn)定性。上述研究中均需注意考察藥物立體構(gòu)型的變化情況。 通過(guò)對(duì)手性藥物加速實(shí)驗(yàn)和長(zhǎng)期留樣實(shí)驗(yàn)中藥物立體構(gòu)型穩(wěn)定性的考察，可以反映藥品在加速和正常貯存條件下立體構(gòu)型的穩(wěn)定情況。 在制劑的穩(wěn)定性研究中也要注意