药物杂质检查.ppt

药物的纯度要求杂质的来源和种类杂质的限量检查一般杂质检查特殊杂质检查 第三章药物的杂质检查 药物的纯度要求药物的纯度 是指药物的纯净程度 药物的杂质检查是表明药物纯度的一个非常重要的方面 杂质 impurity 是指药物中存在的无治疗作用或影响药物稳定性和疗效 甚至对人体健康有害的物质 因此 杂质检查也称为纯度检查 具体地说 药物的纯度就是指药物中所含杂质及其最高限量的规定 注意 药物纯度与化学纯度是不同的 不能互相代替使用 药物的杂质检查项下包括 杂质检查有效性 指与药物疗效有关的一些指标 如 氢氧化铝的制酸力 药用碳的吸着力 含氟药物的含氟量等 安全性 异常毒性 热原 降压物质 无菌试验等 药物制剂要求 重量差异 崩解时限 含量均匀度等 杂质的来源与种类 生产过程中引入 原料不纯 反应中间体 副产物 加入的试剂 有机溶剂 催化剂 金属器皿 装置 管道等 制剂过程中产生的杂质 贮藏过程中产生 保管不当或贮藏时间过长 湿度 温度 日光 空气等影响 微生物作用 同分异构及同质异晶现象 例生产中带入 注射用氯化钠 各种盐类 卤化物等阿片中提取吗啡 引入罂粟碱 其他生物碱 葡萄糖中 可溶性淀粉 与 醇中不溶物 糊精 有机残留溶剂注射液灭菌时分解 盐普注射液 水解产生对氨基苯甲酸 二乙氨基乙醇葡萄糖注射液 5 羟甲基糠醛 贮存过程中产生 酯 内酯 酰胺 苷类药物易水解例阿司匹林 青霉素类 阿托品 维生素E等酚羟基 巯基 亚硝基 醛基 共轭双键等药物易被氧化 例麻醉乙醚 肾上腺素类 维生素A 维生素C 杂质的种类按来源分一般杂质 自然界分布较广 生产和贮藏过程中易引入的杂质 特殊杂质 个别药物生产和贮藏过程中引入的杂质 按理化性质分无机杂质 有机杂质和残留溶剂按毒性分信号杂质 无害 反映工艺水平 毒性杂质 对人体有害 还有一类杂质为无效 低效的异构体或晶型光学异构体 左旋体 右旋体 例肾上腺素为左旋体 其升压作用是右旋体的12倍 盐酸普萘洛尔左旋异构体的 受体阻断作用比右旋体大60倍 几何异构体 顺式体 反式体 例维生素A全反式的生物活性最高多晶型 晶型不同 理化常数 溶解度 稳定性 体内吸收和疗效也不同 例无味氯霉素有多晶现象 B晶型易被酯酶水解而吸收 为有效晶型 而A晶型则不易被酯酶水解 活性很低 注意 药典中规定的检查项目 是指正常生产和储存中可能产生并需控制的杂质 药典中未规定的杂质 一般有以下几种情况 指正常生产和储存中不可能引入 含量甚微 对人体和药物质量无不良影响 限量要求较宽 现有产品均能达到 对杂质认识不足 有待于积累资料 杂质的限量检查限量检查 Limittest 药物中的杂质在不影响疗效和不发生毒性的原则下允许有一定限量 通常不测定其准确含量 只检查杂质的量是否超过限量 所以称这种检查方法为杂质的限量检查 杂质的检查方法 取一定量杂质对照品与一定量供试品在相同条件下处理后 比较结果 以确定杂质含量是否超过规定量 对照样品样品管所显颜色或浑浊浅于对照管 平行操作 纳氏比色管 杂质的限量是指药物中所含杂质的最大允许量 通常用 百万分之几表示 对人体有毒的杂质控制较严 例 砷 规定一般不得过百万分之十重金属 易在体内积蓄 引起慢性中毒 一般规定不得过百万分之五十 药物中杂质的限量除考虑杂质本身的性质外 还要结合实际的生产水平 参考各国药典的标准来制订 药物中杂质的限量计算杂质限量 L 杂质最大允许量 浓度C 体积V 标准液L C V S 100 例1对乙酰氨基酚中检查氯化物 取对乙酰氨基酚2 0g 加水100ml 加热溶解后冷却 滤过 取滤液25ml 依法检查氯化物 发生的浑浊与标准氯化钠溶液5 0ml 每1ml相当于10 g的Cl 制成的对照液比较 不得更浓 问氯化物的限量是多少 L C V S 100 10 5 2 25 100 106 100 50 500000 100 0 01 例2葡萄糖中检查重金属 取葡萄糖4 0g 加水23ml溶解后 加醋酸盐缓冲液 pH3 5 2ml 依法检查重金属 含重金属不得过百万分之五 问应取标准铅溶液多少ml 每1ml相当于10 g的Pb V L S CV 5 10 6 4 0 10 10 6 V 20 10 2 ml 例3溴化钠中砷盐检查 规定含砷量不得过0 0004 药典规定 取标准砷液2 0ml 1 gAs ml 应取供试品多少克 L C V S 100 0 0004 2 1 10 6 S 100 S 0 000002 0 000004 0 5 g 例4磷酸可待因中检查吗啡 取本品0 10g 加盐酸溶液 9 1000 使溶解成5ml 加亚硝酸钠试液2ml 放置15分钟 加氨试液3ml 所显颜色与吗啡溶液 取无水吗啡2 0mg 加盐酸溶液 9 1000 使溶解成100ml 5 0ml用同一方法制成的对照液比较 不得更深 问限量为多少 L C V S 100 L 2 0 5 0 100 0 10 1000 100 L 0 1 100 100 0 1 杂质检查也有不用标准溶液进行对比的 而是采用供试品溶液中加入一定试剂后 在一定反应条件下观察有无正反应出现 即以该实验条件下的反应灵敏度来控制杂质限量 也有采用以纯水为对照的 例如NaCl中Ba2 Ca2 SO42 的检查 分别采用了上述三种检查方法 Ba2 的检查 纯水对照 NaCl4g 水 过滤 Ca2 的检查 反应灵敏度 NaCl2g 水 NH3 H2O NH4 2C2O4 CaC2O4 5min内不应有沉淀产生 SO42 的检查 杂质对照品对照 NaCl2g 水 Ba2 BaSO4 标准SO42 1ml 水 Ba2 BaSO4 一般杂质的检查方法 P 118 氯化物检查法原理 Cl Ag AgCl 白色 加硝酸的作用 1 加速AgCl 生成 并产生较好的乳浊 2 可避免Ag2CO3 Ag2O Ag3PO4等的形成 消除这些阴离子的干扰 Cl 的浓度 50 80 g 50ml为宜 相当于标准NaCl溶液 10 gCl ml 5 0 8 0ml 供试品处理供试品不澄明 用含硝酸的蒸馏水洗净滤纸中Cl 至洗液遇AgNO3不产生浑浊 取该滤纸过滤供试液 供试品有色 内消色法 供试品溶液等分为二等份1份 AgNO3 反复过滤至澄清 标准Cl 对照另1份 AgNO3 样品比较对照与样品的浑浊程度 外消色法例KMnO4中Cl 的检查样品 紫色 乙醇 颜色消退后再检查供试品 溴化物 碘化物 有干扰I Br H H2O2I2 Br2 溶液无色澄明后再依法检查Cl Cl 的存在状态溶于水的药物 直接测定不溶于水的药物 加水振摇 过滤 取滤液检查 若药物在稀乙醇或丙酮中有一定溶解度 可加稀乙醇或丙酮溶解后再检查 也可采用超声 加热等方法 使Cl 溶解 取滤液或上清液进行检查 有机氯 有机破坏 二 硫酸盐的检查原理 SO42 Ba2 BaSO4 白色 SO42 的浓度 0 1 0 5mgSO42 50ml为宜 相当于标准K2SO4溶液 0 1mgSO42 ml 1 0 5 0ml 酸及酸度 加HCl使成酸性 可防止BaCO3 Ba3 PO4 2 形成 注意溶液浑浊或有色 处理方法与Cl 检查法相似 三 铁盐检查法原理 Fe3 6SCN Fe SCN 6 3 红色 Fe3 的浓度 10 50 gFe3 50ml为宜 相当于标准硫酸铁铵 FeNH4 SO4 2 12H2O 1 0 5 0ml 10 gFe3 ml 反应在HCl酸性中进行 可防止Fe3 水解 同时可避免弱酸盐如Ac PO43 AsO43 等的干扰 注意标准硫酸铁铵配制时为防止水解 需加适量硫酸 反应可逆 加过量试剂可提高反应灵敏度 Fe的存在形式 Fe2 无此反应 需加入氧化剂过硫酸氨或硝酸 需加热煮沸除去NO 氧化Fe2 Fe3 供试品与对照品色调不一致 可加正丁醇或异戊醇提取 环状结构的有机药物 需经炽灼破坏 例枸橼酸钠中铁的检查 为避免枸橼酸与铁络合 需加盐酸3ml 由于Fe3 HCl HFeCl62 使Fe3 SCN Fe SCN 63 向左进行 红色变浅 故用正丁醇提取红色生成物 因为其在正丁醇等有机溶剂中有较大的溶解度 能增加颜色深度 并可排除其它干扰物的影响 四 重金属 HeavyMetals 检查法重金属是指在实验条件下能与S2 作用显色的金属杂质 Ag Pb Hg Cu Cd Sn Bi等 以铅为代表 中国药典采用四种方法测定 第一法直接测定法 原理 CH3CSNH2 H2O CH3CONH2 H2SH2S 2H S2 Pb2 S2 PbS 黄 黑色 酸度 本反应的pH对显色有很大影响 在pH3 3 5时 PbS 较完全 酸度增大 呈色变浅 甚至不呈色 因此用强酸处理过的溶液必须先用NH3 H2O调pH值至中性 以Pb NO3 2为标准 为防止水解 需先配成储备液 临用时再稀释 用量 10 20 gPb2 27ml为宜 相当于标准Pb2 溶液 10 gPb2 ml 1ml 2ml 第二法炽灼破坏后测定法适合于含芳环或杂环等能与重金属离子形成配位化合物的有机药物 采用三酸处理 用氨水调pH值至中性 然后按第一法测定 方法 取炽灼残渣项下遗留的残渣 H2SO4处理 残渣 HNO3 加热处理 蒸干 除NO 残渣残渣 HCl 溶解 加热蒸干 除残留HCl 4 残渣 水 溶解 NH3试液 中和 醋酸盐缓冲液 转移至比色管中 水 25ml 作为样品管 5 另取同样量的酸碱 置蒸发皿中蒸干 醋酸盐缓冲液 水 转移至比色管中 标准Pb溶液 水 25ml 作为标准管 6 取样品管和标准管按第一法检查 第三法在碱性条件下 以硫化钠为试液 适合于不溶于稀酸而溶于碱的药物 取供试品适量 NaOH H2O 溶解 Na2S试液 与一定量标准铅液同法处理后的颜色比较 第四法微孔滤膜过滤法 适合于重金属含量低的药物 取供试液10ml 醋酸盐缓冲液2ml 硫代乙酰胺1ml 摇匀 放置10min 用50ml注射器转移至滤器中进行压滤 取下滤膜 干燥 比较生成的斑点颜色 上盖 上盖 垫圈 滤膜 辅助滤板 连接头 滤器下部支撑器 滤器下部支撑器 注意供试品溶液有色 在对照管中加少量稀焦糖溶液 也可加其他无干扰的指示剂等 使两管色调一致 如果外消色法不能消除干扰 可采用内消色法 供试品含有微量Fe3 会氧化H2S析出S 可加VitC0 5 1 0g 使Fe3 Fe2 同时在对照管中加等量的VitC 再依法测定 供试品为Fe3 可利用Fe3 在比重1 103 1 105的HCl 9mlHCl 6ml水 中成为HFeCl62 用乙醚提取 除去大部分Fe3 再加KCN 将残留的Fe3 掩蔽起来 药物本身能生成不溶性硫化物时 可加入适当掩蔽剂 如KCN 酒石酸等 使与药物形成稳定的络合物 药典规定的一 二 四法是在酸性溶液中 以硫代乙酰胺为显色剂 而三法则在碱性溶液中以硫化钠为显色剂 两种情况不能混扰 Usp法供试品 对照品 同法操作 监控管 BP法供试品12ml 对照品10ml 2ml 水10ml 2ml 空白管用来检查对照管的呈色是否正常 JP法用硫化钠显色 五 砷盐 Arsenic 检查法第一法古蔡法原理 AsO33 3Zn 9H AsH3 Zn2 AsH3 2HgBr2 试纸 砷斑与2ml标准砷溶液同法操作 砷斑 As HgBr 3 黄色 AsH HgBr 2 棕色 As2Hg3 棕黑色 KI和SnCl2的作用 AsO43 I AsO33 I24I Zn2 ZnI42 I2 Sn2 2I Sn4 AsO43 Sn2 AsO33 Sn4 SnCl2 Zn Zn Sn齐SnCl2和KI还可抑制SbH3的生成 醋酸铅棉花的作用 Zn粒及供试品中可能含有少量S2 在酸性条件下产生H2S 与HgBr2作用 生成HgS 干扰测定 故在测砷管中部 用Pb Ac 2棉花填充 以消除干扰 H2S Pb Ac 2 PbS 沉积在棉花上 标准砷液 As2O3溶液 1 gAs ml 药典规定为2ml 测砷瓶 测砷管 Hg Br 2试纸 Pb Ac 2棉花 玻璃试管 古蔡法 Ag DDC 反应液 Ag DDC 法 第二法二乙基二硫代氨基甲酸银法 简称Ag DDC 法 AsH3 6Ag DDC 3吡啶 As DDC 3 6Ag 红色胶态银 3吡啶 HDDC于510nm波长处测定吸收度 以Ag DDC 溶液为空白 本法灵敏度高 0 5 gAs3 30ml 在1 10 gAs3 40ml浓度范围内线性关系良好 呈色可稳定2h 重现性好 可采用标准对照法进行定量 本反应可逆 加入有机碱使与HDDC结合 有利于反应向右定量进行完全 有机碱 吡啶 USP法 三乙胺 氯仿溶液 ChP法 三乙醇胺 麻黄碱等 注意在砷盐测定中 无论采用哪种方法 遇到下列供试品时 需采用不同方法进行处理后再进行检查 供试品为硫化物干扰测定 S2 SO32 S2O32 H H2S 或SO2 HgBr2试纸 HgS 或Hg 可先加HNO3处理 使硫化物氧化成SO42 以消除干扰 例硫代硫酸钠 供试品为铁盐 消耗KI SnCl2并氧化AsH3 可先加酸性SnCl2 使Fe3 Fe2 再进行检查 例枸橼酸铁铵环状药物须先进行有机破坏 常用方法有 Ca OH 2 例酚磺酞 呋塞米无水Na2CO3 例苯甲酸钠 对氨基水杨酸钠Br2水 例葡萄糖 六 炽灼残渣 Residueonignition 炽灼残渣也称硫酸盐灰分 有机药物经炽灼炭化 加硫酸湿润 低温加热至硫酸蒸气除尽后 于高温 700 800 炽灼灰化逸出 残留下非挥发性无机杂质 金属氧化物或无机盐类 成为硫酸盐 限量一般控制在0 1 0 2 取样量为1 2g 注意 遗留的炽灼残渣需留作重金属检查时 炽灼温度应控制在500 600 C炽灼至恒重的第二次称重应在规定温度继续炽灼30分钟以上 恒重 连续二次称重重量差 0 3mg 含氟药物对瓷坩埚有腐蚀 应采用铂坩埚 p 128上的其他事项在工作中极其有用 标记坩埚 七 干燥失重 Lossondrying 是指药物在规定的条件下经干燥后所减失的重量 主要指水分 也包括其他挥发性杂质 测定方法有 常压恒温干燥法 105 适用于受热较稳定的药物 将样品 研细 平铺于扁称量瓶中 厚度 5mm 干燥时间一般在达到指定温度后干燥2 4h 称重 再干燥 直至恒重 注意 在干燥至恒重的第二次及以后各次称重均应在规定温度下干燥1小时后进行 对于含水量大且mp又低的样品 须先在低温下将大部分水分除去后 再升温至规定温度 干燥至恒重 这样可避免因表面融化 结膜 而使水分不易挥发 例Na2S2O3 干燥剂干燥法本法适用于受热易分解或易挥发的药物 将样品置于存放有干燥剂的干燥器内 干燥至恒重 常用干燥剂有 硅胶 硫酸 无水氯化钙 五氧化二磷等 其中五氧化二磷吸水效力最强 但P2O5吸水后产生H3PO4 若样品对酸不稳定 可能会受影响 减压干燥法与恒温减压干燥法适用于mp低 受热不稳定及难除去水分的药物 减压干燥时可用减压干燥器或恒温干燥箱 一般压力 2 67KPa 20mmHg 通常分析一个药物时 干燥失重与含量测定应同时进行 然后根据干燥失重 将样品折算成干燥品 再计算含量 热分析法 Thermalanalysis P 113 热分析是指在程序控制温度下 测量物质的物理 化学变化与温度关系的一类技术 物质在加热 冷却 过程中 往往会脱水 挥发或发生相变 熔化 冷凝 升华 沸腾 及发生分解 氧化 还原等化学变化 热分析就是将这些变化作为温度的函数来进行研究和测定 常用方法有 热重分析 Thermogravimetricanalysis TGA 是测量物质在加热过程中的质量变化 并从这种变化来研究物质在加热过程中所产生的具有质量变化的反应 方法 将样品置热天平中 按一定速度升温 记录样品重量随温度的变化 即热重曲线 W T 反应区间 Tf Ti减失重量 W1 W2 A B C Ti Tf W1 W2 差示热分析法 Differentialthermalanalysis DTA 基于药物在加热过程中 由于发生熔化 冷凝 升华 沸腾及发生分解 氧化 还原等物理或化学变化 同时拌随着吸热或放热 势必影响温度 通过测定供试品与惰性参比物质之间温差随温度或时间的变化 典型的差热曲线如下 T T 放热峰 吸热峰 峰宽 峰高 外推起始点 与熔点相当 在DTA曲线中 化学变化峰形较宽 物理变化峰形尖锐 因此 根据峰形 峰数目及峰位置可对药物定性 估测纯度 差示扫描热量法 differentialscanningcalorimetry DSC 在分析过程中保持供试品与参比物的温度相同 测定维持在相同温度时所需的能量差随温度的变化 DSC法峰的位置 形状 数目与物质的性质有关 可用来鉴别物质 而峰的面积与反应热焓有关 可用来定量地估计参与反应的物质的量或测定热化学参数 测定熔点 实测熔点163 167 2020 3 14 56 八 有机溶剂残留量测定法 p 129 用以检查药物在合成过程中引入的有害有机溶剂 中国药典 2005年版 中 残留溶剂的控制种类和限度与 人用药品注册技术要求国际协调会 ICH 一致 按有机溶剂毒性的程度分为四类 第一类 应该避免使用苯 四氯化碳 1 2 二氯乙烷 1 1 二氯乙烯 1 1 1 三氯乙烷 第二类 应该限制使用乙腈 三氯甲烷 二氯甲烷 环己烷 四氢呋喃1 4 二氧六环 吡啶 甲醇 甲苯 二甲苯等第三类 GMP或者其他质控要求限制使用乙酸 丙酮 正丁醇 乙酸丁酯 二甲亚砜 乙醇 乙酸乙酯 乙醚 甲酸乙酸 甲酸 正庚烷 丁酮 乙酸甲酯 异丁醇 正丙醇 异丙醇等第四类 尚无足够毒理学资料石油醚 三氯乙酸 三氟乙酸 甲基四氢呋喃等 中国药典对残留有机溶剂采用两种方法测定第一法 直接进样法内标法 RSD 5 n 5 外标法 RSD 10 n 5 第二法 顶空进样法可免去样品萃取 浓集等步骤 并可避免非挥发性组分对色谱柱的污染 但要求待测物有足够的挥发性 顶空分析法 headspacechromatography 也称液上气相色谱分析 是指用气相色谱法来分析封闭系统中与液体或固体样品相平衡的气体的一种方法 10 20ml玻璃瓶 具有硅橡胶隔垫片盖 1 2g固体或1 5ml液体 平衡30 60min 恒温水浴 样品 甲醇 乙醇 丙酮 二氯甲烷 乙酸乙酯 正丁醇 2020 3 14 61 特殊杂质检查方法 P 105 一 色谱分析法TLC法杂质对照品法 A 供试品溶液自身稀释对照法 高低浓度法 B 对照物质法 C 不允许有杂质斑点 以方法灵敏度来控制杂质量 样对 样对 样对 ABC 2020 3 14 62 HPLC GC 法 P 108 内标法加校正因子测定法 有杂质对照品校正因子测定液 杂质对照品 内标样品测定液 样品 同样量内标分别进样 记录色谱图校正因子F A内 A对 m对 m内m杂 F A杂 A内 m内杂质限量 m杂 W样 100 2020 3 14 63 F A内 A对 m对 m内 m杂 F A杂 A内 m内 对照 样品 主成分峰 2020 3 14 64 外标法 有杂质对照品且进样量能精确控制m杂 A杂 A对 m对杂质限量 m杂 W样 100 杂质对照品 样品 2020 3 14 65 不加校正因子的主成分自身对照法A杂总 A自 C自 取样 100 杂质 样品测定液 123 A杂总 A1 A2 A3 自身对照液 1 加校正因子的主成分自身对照法 略 p 108 2020 3 14 66 峰面积归一化法 A杂总 A总 100 杂 A总 A杂1 A杂2 A样 杂1杂2样 2020 3 14 67 二 光谱分析法 一 紫外分光光度法 利用杂质与药物在紫外区的吸收差异 选用适当波长进行测定 例1地蒽酚中二羟基蒽醌的检查 后者的氯仿溶液在432nm处有最大吸收 E 495 而样品在该波长处几无吸收 故规定0 01 的样品液在432nm处吸收度不得过0 12 例2苯丙醇中苯丙酮的检查 前者由后者还原制得 两者吸收峰重叠 但苯丙醇的A247nm A258nm比值 R 与苯丙酮的含量成直线关系 控制该比值即可限制苯丙酮的量 247258nm 红外分光光度法 主要用于药物中低效或无效晶型的检查 一些多晶型药物的晶型结构不同 导致红外光谱图中某些特征带的频率 峰形和强度出现显著差异 因此可用IR光谱法检查低效或无效晶型 例甲苯咪唑中A晶型的检查晶型640cm 1662cm 1A型 无效 强弱C型弱强当样品中含有A晶型时 两波长处吸收度比值发生变化 中国药典方法 样品25mg和含10 A晶型对照品25mg 同法操作 记录620 803cm范围的IR图谱 计算两波数处吸收度比值R D640 D662R样 R对 则样品中A晶型含量在10 以下 原子吸收分光光度法 由待检元素灯发出的特征谱线通过供试品蒸气时 被蒸气中待检元素的基态原子所吸收 测定辐射光强度减弱的程度 求出供试品中待检元素含量 其遵守一般分光光度法的吸收定律 本法含量测定方法有 标准曲线法 标准加入法 三 化学分析法酸碱性差异 p 116 规定消耗滴定剂的体积pH值法指示剂法例己酸羟孕酮的 酸度 检查 取0 2g 加中性乙醇溶解 溴麝香草酚蓝为指示剂 用0 02mol L氢氧化钠滴定液滴定至显微蓝色 消耗氢氧化钠不得过0 50ml 本法主要检查正己酐 对甲苯磺酸 限度0 02mol L 0 50ml 0 2g 0 05mmol g 氧化还原性差异 补充 例2氯化钠中检查碘化物或溴化物 利用氯的电位较碘 溴大 用硝酸