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原料药出口DMF注册文件中的杂质研究

发布时间:2012/4/8 17:24:29    文章来源:《中国制药装备》

[关键词]:打印

裴中阳 梁 毅*
(中国药科大学国际医药商学院,江苏南京 211198)
摘 要:结合原料药出口注册DMF文件的要求,对杂质研究进行全面阐述,并提出具体的操作方法。结果与结论:杂质研究无论在质量控制中还是在国际药品注册活动中,都是非常重要的内容。
关键词:DMF;杂质研究;分析方法
 
Impurity Study in DMF Registration Documents for Exported APIs
Pei zhongyang Liangyi*
(International Business School,China Pharmaceutical University,Nanjing 210009,China)
 
Abstract:Combining with the requirements of medicine registration and administration in Europe and America,the impurity study methods were described in full-scale,and the concrete analysis methods were presented.Result and conclusion:impurity study is an important content not only in quality control,but also in international registration of medicines.
Key words:DMF;impurity study;analysis method
 
中国是世界上原料药出口大国,而美国则是原料药进口大国,每年消耗各种原料药的费用约达40亿美元,占世界原料药市场的1/3。因此,美国市场成为对中国众多原料药生产企业最具吸引力的市场。
美国食品与药品推行FDA认证。FDA对原料药及制剂生产、销售的所有方面进行相应的法律监管,以确保这些产品符合联邦食品、药品、化妆品法案的要求。FDA要求从国外进口的制剂药或原料药厂商必须向FDA当局申请DMF(drug master file)注册,递交涵盖药品生产全过程CMC(chemistry,manufacturing and control)的DMF文件。美国原料药GMP标准采用人用药品注册技术要求国际协调会(ICH)于2000年公布的Q7A(good manufacturing practice guide for active pharmaceutical ingredients)标准,此标准由ICH推荐欧洲共同体、日本和美国的药政部门共同采用,并很快被100多个国家和地区的制药行业所认可采用[1]
FDA认证的科学性和严谨性,使其已成为世界公认的标准,是目前国际上对质量要求很高的药品认证之一。随着这几年我国药品GMP的实施、发展和原料药企业对GMP认识的不断加深,在质量管理体系方面,特别是部分具有前瞻性的出口企业,一直在不断完善和规范企业自身的质量管理控制,以顺应国际市场质量管理规范的要求。但是,大多数的原料药生产企业的质量管理体系还不是很规范,存在着诸多问题,因此在编写DMF文件时会出现许多不足之处,而DMF文件作为药品出口的敲门砖,如果没有通过审核,则会直接影响企业的原料药出口贸易。
本文以美国对进口原料药注册的标准为依据,就我国原料药生产企业在编写DMF文件中涉及的杂质相关问题进行探讨。
在DMF文件“原料药物特性确认”部分中,杂质是一个重要内容。应该包括有关杂质的信息,包括杂质的分析方法、杂质的定性(化学结构、分子式等)、杂质限度(总杂质、单独杂质)等。DMF应简述在原料药合成、提纯和储存过程中实际发现的和潜在可能出现的杂质,包括残留的起始原料、试剂、溶剂、中间体、副产物,降解产物以及其他有机和无机杂质。可见,杂质的研究包括杂质的确定、分析方法、分析方法验证等,非常重要,而且也是FDA现场检查的重点项目。而很多原料药企业在编写DMF时,才注意到在杂质研究方面有很多缺陷,所以企业在质量体系建立和完善的过程中应特别注意此点。
 
1 杂质的定义和分类
 
杂质是指药物中存在的无治疗作用或影响药物的稳定性和疗效、甚至对人体健康有害的物质。杂质的存在不仅影响药物的质量,有的还反映出生产中存在的问题。对药物所含杂质进行检查既可保证用药的安全、有效,同时也为药品生产、流通过程的质量保证和企业管理的考核提供依据。因此,要对药物的杂质进行分析检查。药物检验中对药物杂质的限量检查,是控制药物中杂质的一种简捷有效的方法,药品的质量与疗效不仅与药品的主成分的含量有关,还与药品中除主成分之外的其他成分有关,尤其是药品的安全性主要取决于药品中的杂质成分。
杂质是所有影响药物纯度的物质的统称。根据人用药品注册技术要求国际协调会(ICH)的要求,对于新原料药,按化学类别和特性杂质可分为有机杂质、无机杂质、残留溶剂。有机杂质包括工艺中引入的杂质和降解产物等,可能是已知的或未知的、挥发性的或不挥发性的。比如,药品标准控制药物在制备和贮存过程中,由于药物性质不稳定产生的降解产物;控制在合成过程中可能引入合成中间体和产生副反应产物等。由于这类杂质的化学结构一般与活性成分类似或具渊源关系,故通常又可称之为有关物质。无机杂质主要来源于生产过程,结构和毒性一般是已知的,其检查方法和限度要求在药典、指导原则中多有收载,且具有一定的通用性,故研究相对简单,主要包括反应试剂、催化剂、重金属、其他残留的金属等。对于有机杂质和残留溶剂的评价应以原料药物的合成方法为主导,考虑因素应包括合成路径、起始原料、生物源、可能的副反应和降解路径[2]
 
2 杂质含量的控制与限度
 
杂质控制的目的是将有害杂质控制在安全范围内以保证临床用药的安全性,并且合理控制药品批间和有效期内杂质水平的波动以保证药品质量的均一性。因此,安全性决定药品中所能接受的杂质水平,是确定杂质限度的首要考虑因素。在符合安全性要求的前提下,确定杂质限度还要结合工艺的可行性和贮存的方便性考虑。
获取杂质安全性信息主要有三种途径:第一,针对某杂质进行安全性研究直接获取安全性信息,研究用样品可以采用含有较高水平该杂质的原料药,也可以采用分离出的杂质单体;第二,通过和已上市产品进行杂质对比研究间接获取杂质的安全性信息;第三,通过检索文献获取某特定杂质的毒性数据[3]
ICH关于杂质控制的“新原料药中的杂质”指导原则明确规定:根据原料药的每日最大剂量,制订杂质的报告阈值、鉴定阈值与合理限度。具体规定如表1[4]
表1 原料药中的杂质限度值(三线表)

每日最大剂量/ (g/d)
报告阈值/%
鉴定阈值
合理限度
≤2
0.05
0.10%或1.0 mg/d(取较低值)
0.15%或1.0 mg/d(取较低值)
>2
0.03
0.05%
0.05%

 
报告阈值是指所有高于此阈值的杂质及其含量均应在每批产品的检验报告中记录,并在申报资料中反映;鉴定阈值是指所有高于此阈值的杂质均应对其结构进行确证;合理限度是指只要质量标准中制订的杂质限度不高于此限度,就不需要提供该限度的制订依据,认为该限度是合理的。
ICH将药品生产及纯化过程中常用的69种有机溶剂按照对人体和环境的危害程度分为四类。第一类溶剂是指已知可以致癌并被强烈怀疑对人和环境有害的溶剂,其残留量必须控制在规定的范围内。第二类溶剂是指无基因毒性但有动物致癌性的溶剂。第三类溶剂是指对人体低毒的溶剂。在无需论证的情况下,残留溶剂的量不高于0.15%是可接受的,但高于此值则须证明其合理性。第四类是尚无足够毒理学资料的溶剂[5]
 
3 杂质的分析方法及验证
 
3.1  分析方法
3.1.1  无机杂质的分析方法
无机杂质的产生主要与生产工艺过程有关。由于许多无机杂质直接影响药物的稳定性,并可反映生产工艺本身的情况,了解药物中无机杂质的情况对评价药品生产工艺的状况有重要意义。对于无机杂质,各国药典都收载了经典、简便而又行之有效的检测方法。通常情况下,不挥发性无机杂质采用炽灼残渣法进行检测。
某些金属阳离子杂质(银、铅、汞、铜、砷、锌、钴与镍等)用重金属限度检查法进行控制。因为在药物生产中遇到铅的机会较多,且铅易积蓄中毒,故作为重金属的代表,以铅的限量表示重金属限度。如需对某些特定金属离子或上述方法不能检测到的金属离子作限度要求,可采用专属性较强的原子吸收分光光度法或具有一定专属性的经典比色法(如采用药典已收载的铁盐、铵盐、硒等的检查法检测药物中微量铁盐、铵盐和硒等杂质)。虽然重金属检查法可同时检测砷,但因其毒性大,且易带入产品中,故需采用灵敏度高、专属性强的砷盐检查法进行专项考察和控制,各国药典收载的方法已历经多年验证,行之有效,应加以引用。
由于硫酸根离子、氯离子、硫离子等多来源于生产中所用的干燥剂、催化剂或pH调节剂等,考察其在产品中的残留量,可反映产品纯度,故应采用药典中的经典方法进行检测。如生产中用到剧毒物(如氰化物等),须采用药典方法检测可能引入产品中的痕量残留物。对于药典尚未收载的无机杂质(如磷酸盐、亚磷酸盐、铝离子、铬离子等)的检测,可根据其理化特性,采用具有一定专属性、灵敏度等的方法,如离子色谱法、原子吸收分光光度法、比色法等。
3.1.2  有机杂质的分析方法
有机杂质具有个性化的特征,不同的药品具有不同的杂质谱,同一药品用不同工艺生产也可能具有不同的杂质谱,且杂质的结构、理化性质和毒性情况复杂。尽管国内外有关杂质研究的技术指导原则中对有关物质检查研究的一般原则和要求有比较详细的阐述,但由于有机杂质研究的复杂性,从企业提交的药品DMF注册申报资料来看,和有机杂质相关的问题仍较为突出[6]
有机杂质的检测方法包括化学法、光谱法、色谱法等,因药物结构及降解产物的不同采用不同的检测方法。通过合适的分析技术将不同结构的杂质进行分离、检测,从而达到对杂质的有效控制。随着分离、检测技术的发展与更新,高效、快速的分离技术与灵敏、稳定、准确、适用的检测手段相结合,几乎所有的有机杂质均能在合适的条件下得到很好的分离与检测。可基于原料药的合成工艺初步分析药品中可能存在的工艺杂质,同时基于主药的结构分析其可能的降解途径及降解产物,在此基础上根据主药及杂质的理化性质、化学结构及杂质的控制要求等考虑选用合适的检查方法。在质量标准中,目前普遍采用的杂质检测方法主要为高效液相色谱法(HPLC)、薄层色谱法(TLC)和气相色谱法。应根据药物及杂质的理化性质、化学结构、杂质的控制要求等确定适宜的检测方法。由于各种分析方法均具有一定的局限性,因此在进行杂质分析时,应注意不同原理的分析方法间的相互补充与验证,如HPLC与TLC及HPLC与CE的互相补充,反相HPLC系统与正相HPLC系统的相互补充,HPLC不同检测器检测结果的相互补充等[7]
3.1.3  残留溶剂的分析方法
USP29版的残留溶剂检测归在总则中的“有机挥发性杂质”篇,规定只有在生产商指出产品中可能有残留溶剂存在时才进行此检测,而当生产商根据其产品的生产、运输和储藏的相关知识可以保证产品中无某一种溶剂存在,并且保证如果进行此检测的话,产品能符合残留限度要求的时候,就可不进行此检测。同时还认为,装在气密性容器中的物品在运输过程中不受任何溶剂的污染。
USP29版推荐进行苯、氯仿、二氧六烷、二氯甲烷、三氯乙烯残留量检测,这些溶剂残留量的可接受限度均与ICH指导原则中限度相同。此外,还在一些药品的各论中指定进行环氧乙烷的残留量检测,除非另有规定,环氧乙烷残留量的可接受限度为10×10-6g·g-1。除此以外,USP27版不考虑ICH指导原则中的其他溶剂。
USP29版中对残留溶剂的检测大多采用气相色谱法,其中除二氯甲烷测定法采用顶空进样外,其他各法均采用直接进样的方法。色谱柱包括毛细管柱及填充柱。固定相的极性从弱极性的苯基甲基聚硅氧烷到极性的聚乙二醇。柱温程序包括等温及程序升温两种方法。除气相色谱法外,还有个别品种采用液相色谱法[5]
3.2  分析方法的验证
杂质检测方法的验证应参照相关的技术指导原则进行,重点在于专属性和灵敏度的验证。专属性系指在其他成分可能共存的情况下,采用的方法能准确测定出被测杂质的特性。检测限是反映分析方法灵敏度的一个重要指标,所用分析方法的检测限一定要符合质量标准中对杂质限度的要求,最低检测限不得大于该杂质的报告限度。为验证杂质分析方法的专属性,对于原料药,可根据其合成工艺,采用各步反应的中间体(尤其是后几步反应的中间体)、立体异构体、粗品、重结晶母液等作为测试品进行系统适用性研究,考察产品中各杂质峰及主成分峰相互间的分离度是否符合要求,从而验证分析方法对工艺杂质的分离能力。
为了考察分析方法能否有效检测出原料药中的降解产物,还可根据药物的化学结构特点、制剂的处方与工艺、储存条件等选用合适的酸、碱、光、热、氧化反应等加速破坏性试验来验证分析方法的专属性,必要时可采用二极管阵列检测器、质谱检测器等检测峰的纯度。因为在强制降解试验条件下产生的降解产物较药品有效期产生的降解产物复杂、未知杂质多,分离难度大,上述分析方法可有效地显示各色谱峰的纯度,以免因分离度不符合要求,导致分析结果不准确。
 
4 需要特别关注的问题
 
为帮助审评人员准确了解有关物质的研究和控制情况,DMF注册的申报资料中应按照指导原则及其他相关规定的要求提供全面、详细的有关物质研究信息,需要关注以下问题:
(1)对原料药在合成、精制和贮存过程中实际或可能产生的杂质进行综述。综述中应包括杂质的化学名称、结构式和来源分析(例如合成起始原料、反应中间体、反应副产物和降解产物等)。
(2)对于新建的有关物质检查方法,应提供方法的研究报告,包括试验资料和支持性图谱,以清晰展示检查方法的建立和优化过程;采用药典、文献方法,如对试验参数进行了调整和优化,亦应提供调整前后的对比研究资料。同时,应根据分析方法的目的,提供完整的验证资料,注意根据耐用性试验结果建立合适的系统适用性要求。
(3)对于药品中实际存在的、含量大于鉴定限度的杂质应说明结构研究情况,已鉴定结构的应提供结构研究资料,未能鉴定结构的亦应说明所开展的研究。如研究或质量标准中使用了杂质对照品,要提供杂质对照品的来源或制备工艺、结构确证、纯度标定和质量标准等资料。
(4)提供规范的支持性图谱,包括方法研究和验证的全部图谱、稳定性研究中的全部图谱及代表性批次的图谱。
 
5 结语
 
杂质是影响药品安全性的因素之一,而杂质研究是目前我国药品质量中的薄弱点之一。杂质的研究是药物研究的重要方面,它贯穿于整个药物研究的始终。药物中的杂质是否能得到合理、有效的控制,直接关系到药物的质量可控性与安全性。在进行杂质研究时应重点关注以下几个方面:一是应注意对杂质检测方法的选择与验证;二是应注意对研究过程中所有批次的样品,包括各种生产规模的样品中的杂质进行完整的记录,这些数据将是制订杂质限度的一个重要依据;三是应特别注意,在确定杂质的限度时,一定要综合考虑杂质的安全性、生产的可行性与产品的稳定性。
要全面提升我国药品质量水平,扩大原料药出口市场,顺应国际市场质量管理规范的要求,必须重视并加强杂质的研究。
 
[参考文献]
 
[1] 韩文涛,张铁军.中国原料药国际注册现状[J]. 河北工业科技,2008,5(3): 162~164
[2] 周海钧.药品注册的国际技术要求(质量部分)[M].北京:人民卫生出版社,2000
[3]  ICH Q3A (R2). Impurities in New Drug Substances (Revised Guideline).
[4] Hugh JC,Kenneth JN. Sample selection for analytical method development. Handbook of Isolation and Characterization of Impurities in Pharmaceuticals. Separation Science and Technology Series [M]. Vol 5,Sandiego CA USA:Academic Press,2003:145~164
[5] 陈立亚,于宝珠,赵慧芳.ICH指导原则与各国现行药典药品的残留溶剂分析方法概述[J].中国药事,2005,9:542~543
[6] 宋新丽,赵亚丽. 药物中杂质的分析方法浅析[J]. 黑龙江医药,2011,24:102
[7] 陈震. 有关物质的研究与新药注册[J]. 中国医药工业杂志,2010,41(11): 872~876
 
 

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