药品杂质检查研究要求探讨

药品杂质检查研究要求探讨杨仲元〔广州市药品检验所〕2021年3月19日〔上海〕一前言药品杂质控制是药品研究、生产、经营、使用中的重要问题新版GMP有约30条提到防止污染或交叉污染ICH有关指导原那么:Q3A原料药中的杂质;Q3B制剂中的杂质药品审评中心的〞化学药物杂质研究技术指导原那么〞前言各国药典关于杂质分析的通那么附录如:中国药典指导性附录“药品杂质分析指导原那么〞；美国药典通那么<1086>IMPURITIESINDRUGSUBSTANCESANDDRUGPRODUCTS原料药和药物制剂中的杂质药典的凡例对杂质有原那么性的阐述，如中国药典和美国药典的凡例凡例中关于杂质的表达中国药典2021年版凡例十七条规定：检查项下包括反映药品的平安性与有效性的试验方法和限度、均一性与纯度等制备工艺等内容；对于规定中的各种杂质检查工程，系指该药品在按既定工艺进行生产和正常贮存过程中可能含有或产生并需要控制的杂质〔如残留溶剂、有关物质等〕；改变工艺时需另考虑增修订有关工程。中国药典指导性附录关于杂质的说明药品质量标准中的杂质系指在按照经国家有关药品监督管理部门依法审查批准的规定工艺和规定原辅料生产的药品中，由其生产工艺或原辅料带入的杂质，或经稳定性试验确证的在贮存过程中产生的降解产物。药品质量标准中的杂质不包括变更生产工艺或变更原辅料而产生的新的杂质，也不包括掺入或污染的外来物质。中国药典指导性附录关于杂质的说明药品生产企业变更生产工艺或原辅料，并因由此带进新的杂质对原质量标准的修订，均应依法向有关药品监督管理部门申报批准。药品中不得掺入或污染药品或其组分以外的外来物质。对于假劣药品，必要时应根据各具体情况，采用非药典分析方法予以检测。二杂质的类别ICH及有关指导原那么以化学类别分类无机杂质〔Inorganicimpurities)有机杂质(Organicimpurities)残留溶剂(Residualsolvent)USP最新版正文格式改进，无机杂质和有机杂质作为正文检验工程的标题以丙氨酸为例，正文工程有定义DEFINITION鉴别IDENTIFICATION含量测定ASSAY杂质〔检查〕IMPURITIES，包括无机杂质和有机杂质特定检查SPECIFICTESTS杂质类别有机杂质为原料药生产过程或贮存过程中带来。有机杂质有经鉴定的和未经鉴定的，挥发性或非挥发性的。有机杂质包括以下几种：起始原料副产物中间体降解产物试剂、配位体和催化剂几何异构体和立体异构体无机杂质为生产过程中带来。一般为并经鉴定的。无机杂质包括以下几种：试剂、配位体和催化剂重金属或其他残留金属无机盐其他物质〔如滤材，活性碳〕残留溶剂为原料药合成中制备溶液或混悬液作为介质的有机物液体。一般，残留溶剂的毒性，容易选择检查工程〔见通那么<467>残留溶剂检查法〕。中国药典2021凡例：“对于生产过程中引入的有机溶剂，应在后续的生产环节予以有效去除。除正文已明确列有“残留溶剂〞检查的品种必须依法进行该项检查外，其他未在“残留溶剂〞项下明确列出的有机溶剂与未在正文中列有此项检查的各品种，如生产过程中引入或产品中残留有机溶剂，均应按附录“残留溶剂测定法〞检查并应符合相应溶剂的限度要求。中国药典指导性附录关于杂质分类表达按化学类别和特性，杂质可分为：有机杂质、无机杂质、有机挥发性杂质。按其来源，杂质可分为：有关物质〔包括化学反响的前体、中间体、副产物和降解产物等〕、其他杂质和外来物质等。按结构关系，杂质又可分为：其他甾体、其他生物碱、几何异构体、光学异构体和聚合物等。中国药典指导性附录关于杂质分类表达按其毒性，杂质又可分为毒性杂质和普通杂质等。普通杂质即为在存在量下无显著不良生物作用的杂质，而毒性杂质为具强烈不良生物作用的杂质。由于杂质的分类方法甚多，所以，药品质量标准中检查项下杂质的工程名称，应根据国家药典会编写的?国家药品标准工作手册?的要求进行标准。各类杂质的定义杂质定义：任何影响药品纯度的物质均称为杂质USP对各类杂质的定义可供参考：共存组分〔ConcomitantComponents〕—共存组分为许多原料药的特性，在药典中不当作杂质。本药典对共存组分规定含量限度、或限度范围、或组分确定的混合物。共存组分例如：几何异构体和光学异构体〔或外消旋体〕，以及多组分抗生素。任何共存组分，只要其具有显著的异常生物作用，那么不作为共存组分，而作为毒性杂质。降解产物〔DegradationProduct〕—由化学变化产生的杂质，如从原料药生产中带来，或药物制剂贮存中受光、温度、酸度、水分的作用、或与辅料及直接包装容器—封塞材料反响而产生。外来物质〔异物〕[ForeignSubstances(ExtraneousContaminants)]—为任何生产工艺外产生的杂质，由污染或掺伪造成。对这些杂质。药典正文检查和含量测定工程选定时，是无法预料的。药典正文检查和含量测定无法检出外来物质的存在，这就造成对药典方法的争议本药典允许用非药典方法检查外来物质经鉴定的杂质和经鉴定的降解产物〔IdentifiedImpuritiesandIdentifiedDegradationProducts〕—是经过结构确证的杂质或降解产物。杂质〔Impurities〕—原料药中任何不属于定义为原料药化学实体的成分，以及制剂中任何不属于处方组分的成分均为杂质。无机杂质〔InorganicImpurities〕—无机杂质可从生产工艺带入〔如残留金属、无机盐、滤材等〕。无机杂质检查方法有：通那么<231>重金属检查法、通那么<281>炽灼残渣检查法。通那么<730>等离子光谱化学和<1065>离子色谱法中所述方法也有用。中间体〔Intermediate〕—中间体为原料药合成步骤中产生，中间体经过进一步的化学转化制成原料药。中间体一般在工艺过程中得到别离。一般杂质〔OrdinaryImpurities〕—有的正文引用一般杂质。详见通那么<466>一般杂质检查法。其他杂质〔Otherimpurities〕—见凡例项下第5节正文内容〔MonographComponents〕。多晶型物〔Polymorphs〕—同一种原料药的不同晶型物。多晶型物包括溶剂化或水合物[也称伪多晶体〔pseudopolymorphs〕]和非晶体。虽然多晶型物定义上不属于杂质，但晶型、水合或溶剂化状态或非晶体的解释对原料药的特性是很关键的。工艺污染物〔ProcessContaminants〕—工艺污染物为经鉴定的或未经鉴定的物质〔有关物质和水除外〕，包括试剂、催化剂、其他无机杂质〔如重金属、氯化物和硫酸盐〕；也包括外来物质〔异物〕。这些污染物可能在生产或操作中引入。试剂〔Reagent〕—除起始原料、中间体或溶剂外，原料药生产所用的物质。有关物质〔RelatedSubstances〕—有关物质结构上与原料药有关。有关物质可能是〔1〕合成生产工艺生成的经鉴定或未经鉴定的杂质，如起始原料、中间体、或副产物，并且在贮存中含量不会增加；或〔2〕原料药或药物制剂生产工艺引入，或贮存中产生的经鉴定或未经鉴定的降解产物。残留溶剂〔ResidualSolvents〕—残留溶剂为原料药合成中制备溶液或混悬液作为介质的有机物液体。〔见通那么<467>残留溶剂检查法〕。特定杂质和特定降解产物〔SpecifiedImpuritiesandSpecifiedDegradationProducts〕—以前称为信号杂质〔SignalImpurities〕，特定杂质或特定降解产物是各该适用正文中单独列出并规定限度的杂质或降解产物。特定杂质或特定降解产物可以是经鉴定的或未经鉴定的。起始原料〔StartingMaterial〕—为原料药合成用的物料，用作中间体或原料药结构中的一个局部。起始原料一般有商品供给，理化性质和结构明确。立体异构杂质〔StereomericImpurity〕—与原料药具有相同的二维化学结构，但结构中手性中心取代基的三维方向不同的化合物。如果该化合物所有手性中心的取代基均与原料药相应取代基方向相反，那么这个杂质是对映体〔对映体杂质〕。这类杂质的测定一般需要特殊的手性色谱研究。只有局部手性中心取代基位置相反时，那么为非对映异构或差向异构杂质。毒性杂质〔ToxicImpurities〕—毒性杂质具有显著的不希望有的生物活性，即使其含量很低，需要用专门试验方法单独进行识别和定量。这些杂质可能系药典品种的合成、制备或降解中产生。根据验证资料单独试验并规定限度，如果有杂质对照品，那么应用杂质对照品进行比对试验。药品生产企业有责任提供有关资料说明这些杂质分类为毒性杂质。未经鉴定的杂质和未经鉴定的降解产物〔UnidentifiedImpuritiesandUnidentifiedDegradationProducts〕—结构没有确证，仅用定性的分析特性〔如色谱保存时间〕进行识别的杂质或降解产物。非特定杂质和非特定降解产物〔UnspecifiedImpuritiesandUnspecifiedDegradationProducts〕—在各正文中限度规定为通用限度，不单独列出，没有其特定限度的杂质或降解产物。中国药典关于杂质名称的表达有机杂质的工程名称可参考以下原那么选用。〔1〕检查对象明确为某一物质时，就以该杂质的化学名作为工程名称，如氯贝丁酯中的“对氯酚〞，等。如果该杂质的化学名太长，又无通用的简称，可参考螺内酯项下的“巯基化合物〞、肾上腺素中的“酮体〞等，选用相宜的工程名称。在质量标准起草说明中应写明已明确杂质的结构式。中国药典关于杂质名称的表达2〕检查对象不能明确为某一单一物质而又仅知为某一类物质时，那么其工程名称可采用“其他甾体〞、“其他生物碱〞、“其他氨基酸〞、“复原糖〞、“脂肪酸〞、“芳香第一胺〞、“含氯化合物〞、“残留溶剂〞或“有关物质〞等。〔3〕未知杂质，仅根据检测方法选用工程名称，如“杂质吸光度〞“易氧化物〞、“易炭化物〞、“不挥发物〞、“挥发性杂质〞等。如2021年版中国药典二部中草乌甲素，检查“其他生物碱〞，HPLC自身比对，限度2.0%；还检查“残留溶剂〞甲醇、三氯甲烷与苯〔p510)有关物质检查中杂质明太长的用简写，如奥美拉唑中的“奥美拉唑磺酰化合物〞，再写上化学名“5-甲氧基-2-[[4-甲氧基-3，5-二甲基-2-吡啶基〕-甲基]-磺酰基]-1H苯并咪唑〕又如：苯丙氨酸检查“其他氨基酸〞，TLC，用酪氨酸作系统适用性试验，限度0.5%醋酸甲地孕酮检查“杂质吸光度〞等美国药典将名字长的杂质叫XX有关物质X，即某药物有关物质A〔或其他字母〕GanciclovirganciclovirrelatedcompoundAUSPAtorvastatinCalcium有5个有关物质分别叫阿托伐他汀钙有关物质A，B，C，D，E，并在正文中列出化学名ImpurityTable1NameRelativeRetentionTimeAcceptanceCriteria,NMT(%)AtorvastatinrelatedcompoundAa0.80.3AtorvastatinrelatedcompoundBb0.90.3Atorvastatin1.0n/aAtorvastatinrelatedcompoundCc1.20.3AtorvastatinrelatedcompoundDd,e2.10.1Anyotherindividualimpurity—0.1a

Desfluoroimpurity.b

3S,5Risomer.c

Difluoroimpurity.d

Epoxideimpurity.e

AtorvastatinrelatedcompoundDmayundergoatransformationequilibriumwithitscyclichemiketalform.ThecyclichemiketalofatorvastatinrelatedcompoundDelutesabout1–2minbeforeatorvastatinrelatedcompoundD.UsethesumoftheareasofthetwopeaksasapeakresponseforatorvastatinrelatedcompoundDintheStandardsolutionandtheSamplesolution.USPAtorvastatinRelatedCompoundARS

Desfluoroimpurity,or(3R,5R)-7-[3-(phenylcarbamoyl)-2-isopropyl-4,5-diphenyl-1H-pyrrol-1-yl]-3,5-dihydroxyheptanoicacid,calciumsalt.

C66H70CaN4O101119.38USPAtorvastatinRelatedCompoundBRS

3S,5RIsomer,or(3S,5R)-7-[3-(phenylcarbamoyl)-5-(4-fluorophenyl)-2-isopropyl-4-phenyl-1H-pyrrol-1-yl]-3,5-dihydroxyheptanoicacid,calciumsalt.

C66H68CaF2N4O101155.34USPAtorvastatinRelatedCompoundCRS

Difluoroimpurity,or(3R,5R)-7-[3-(phenylcarbamoyl)-4,5-bis(4-fluorophenyl)-2-isopropyl-1H-pyrrol-1-yl]-3,5-dihydroxyheptanoicacid,calciumsalt.

C66H66F4N4O101191.34USPAtorvastatinRelatedCompoundDRS

Epoxideimpurity,or3-(4-fluorobenzoyl)-2-isobutyryl-3-phenyl-oxirane-2-carboxylicacidphenylamide.

C26H22FNO4431.46USPAtorvastatinRelatedCompoundERS

3S,5SEnantiomer,or(3S,5S)-7-[3-(phenylcarbamoyl)-5-(4-fluorophenyl)-2-isopropyl-4-phenyl-1H-pyrrol-1-yl]-3,5-dihydroxyheptanoicacid,calciumsalt.

C66H68CaF2N4O101155.34对映异构体单列对映体纯度检查项EnantiomericPurityMobilephase:

Hexane,dehydratedalcohol,andtrifluoroaceticacid(940:60:1)Systemsuitabilitystocksolution:

5mg/mLofUSPAtorvastatinCalciumRSand37.5µg/mLofUSPAtorvastatinRelatedCompoundERSinmethanol.[NOTE—AtorvastatinrelatedcompoundEisthe3S,5Senantiomerofatorvastatin.]Systemsuitabilitysolution:

Transfer2.0mLoftheSystemsuitabilitystocksolutiontoa10-mLvolumetricflask,add2.0mLofdehydratedalcohol,anddilutewithhexanetovolume.Samplesolution:

Transfer10mgofAtorvastatinCalciumtoa10-mLvolumetricflask,dissolvein2.0mLofmethanol,add2.0mLofdehydratedalcohol,anddilutewithhexanetovolume.Chromatographicsystem

(SeeChromatography621,SystemSuitability.)Mode:

LCDetector:

UV244nmColumn:

4.6-mm×25-cm;packingL51Flowrate:

1.0mL/minInjectionsize:

20µLSystemsuitability

Samples:

Systemsuitabilitysolution

[NOTE—TheelutionorderofthepeaksisatorvastatinrelatedcompoundEfollowedbyatorvastatin.]Resolution:

NLT2.0betweenthepeaksforatorvastatinrelatedcompoundEandatorvastatinAnalysis

Samples:

Samplesolution

CalculatethepercentageofatorvastatinrelatedcompoundEintheportionofAtorvastatinCalciumtaken:Result=(rU/rT)×100rU==peakresponseforatorvastatinrelatedcompoundErT==sumoftheresponsesofthepeaksforatorvastatinrelatedcompoundEandatorvastatinAcceptancecriteria:

NMT0.3%ofatorvastatinrelatedcompoundE三杂质研究药品杂质研究建议参考ICH、药品审评中心有关指导原那么、药典有关附录1研究用方法选择可参考药品审评中心“化学药品技术标准〞、“化学药物杂质研究技术指导原那么〞重点在研究方法的验证〔是否为有效〕，研究对象是否正确USP通那么<1086>原料药中的杂质或降解产物在其生产过程或贮存过程中产生。药物制剂中的降解产物来源于原料药或原料药与环境、辅料或直接包装-封塞系统的反响产物。药品纯度或杂质测定是建立药典标准的一个重要问题。如药品随时间有降解问题，能反映稳定性的分析方法就是能反映纯度的方法。制剂标准要求有效成分与辅料别离，也是一个定性问题。USP通那么<1086>原料药杂质或降解产物限度的设定依据化学和平安性问题。因此，原料药应设定有机杂质、无机杂质和残留溶剂的限度。设定杂质限度的根本原那么，是原料药中杂质或降解产物的含量在其研发全过程中应能得到控制，以保证其在药物制剂中的平安性和质量。用于测定杂质或降解产物的分析方法应经过验证，分析方法应适用于杂质或降解产物的检测和定量，这些均应有文件依据。USP通那么<1086>药物制剂质量标准应包括成品生产中以及在提出的贮存条件下可能出现的各种降解产物。应使用稳定性研究结果、降解途径分析、制剂研发资料和实验室研究数据来确定降解方式。药物制剂质量标准中降解产物检查的选择，应依据按提出的上市产品生产工艺生产的各批中出现的降解产物。杂质检查选择的说明应包括供平安性与临床研究的各批观察到的降解方式的讨论、稳定性研究中降解方式的讨论，以及按提出的上市产品生产工艺生产的各批降解方式的讨论。对于作用异常、产生毒性或有不希望的药理作用的降解产物，分析方法的检测限和定量限应能满足该降解产物的控制限度。USP通那么<1086>药物制剂降解产物限度设定的科学评价，应根据该制剂平安性和稳定性研究所得数据、原料药降解方式的数据、生产工艺、的辅料相互作用、平安性评价和在建议贮存条件下稳定性研究资料、以及该制剂稳定性附加数据的其他研究结果。不属于降解产物的杂质〔如原料药工艺杂质〕通常在制剂中不再控制，因为这类杂质不会随时间增长。其他关于杂质限度设定要求见国际协调会〔ICH〕和食品药品管理局〔FDA〕指导原那么，以及美国药典正文修订申报指导原那么。USP通那么<1086>用于测定杂质或降解产物的分析方法应经验证，并适于杂质和降解产物的检测和定量测定，应有成文的说明。药物制剂含有的残留溶剂量不得高于平安性资料的规定〔见通那么<467>残留溶剂检查法〕。ChP指导原那么质量标准中杂质检查工程确实定新原料药和新制剂中的杂质，应按国家有关新药申报要求进行研究，也可参考ICH〔人用药品注册技术要求国际协调会〕的文本Q3A〔新原料药中的杂质〕和Q3B〔新制剂中的杂质〕进行研究，并对杂质和降解产物进行平安性评价。新药研制部门对在合成、纯化和贮存中实际存在的杂质和潜在的杂质，应采用有效的别离分析方法进行检测。对于表观含量在0.1%及其以上的杂质以及表观含量在0.1%以下的具强烈生物作用的杂质或毒性杂质，予以定性或确证其结构。对在稳定性试验中出现的降解产物，也应按上述要求进行研究。新药质量标准中的杂质检查工程应包括经研究和稳定性考察检出的，并在批量生产中出现的杂质和降解产物，并包括相应的限度，结构和未知的这类杂质属于特定杂质(specifiedimpurities)。除降解产物和毒性杂质外，在原料中已控制的杂质，在制剂中一般不再控制。原料药和制剂中的无机杂质，应根据其生产工艺、起始原料情况确定检查工程，但对于毒性无机杂质，应在质量标准中规定其检查项。在仿制药品的研制和生产中，如发现其杂质模式与其原始开发药品不同或与已有法定质量标准规定不同，需增加新的杂质检查工程的，应按上述方法进行研究，申报新的质量标准或对原质量标准进行修订，并报有关药品监督管理部门审批。共存的异构体和抗生素多组分一般不作为杂质检查工程，作为共存物质，必要时，在质量标准中规定其比例，以保证生产用的原料药与申报注册时的一致性。但当共存物质为毒性杂质时，该物质就不再认为是共存物质。单一对映体药物，其可能共存的其他对映体应作为杂质检查。消旋体药物，当已有其单一对映体药物的法定质量标准时，应在该消旋体药物的质量标准中设旋光度检查工程。杂质检查分析方法和杂质的限度杂质检查分析方法应专属、灵敏。杂质检查应尽量采用现代别离分析手段，主成分与杂质和降解产物均能分开，其检测限应满足限度检查的要求，对于需作定量检查的杂质，方法的定量限应满足相应的要求。杂质检查分析方法的建立应按本药典的要求作方法验证。在研究时，应采用几种不同的别离分析方法或不同测试条件以便比对结果，选择较佳的方法作为质量标准的检查方法。杂质检查分析方法的建立，应考虑普遍适用性，所用的仪器和试材应容易获得。对于特殊试材，应在质量标准中写明。在杂质分析的研究阶段，可用可能存在的杂质、强制降解产物，分别或参加主成分中，配制供试溶液进行色谱分析，调整色谱条件，建立适用性要求，保证方法专属、灵敏。新药研究中的杂质和降解产物，或在非新药中发现的新杂质和新降解产物，应进行别离纯化制备或合成制备，以供进行平安性和质量研究。对确实无法获得的杂质和降解产物，研制部门应在申报资料和质量标准起草说明中应写明理由。2质量标准中杂质的检定与定量在用现代色谱技术对杂质进行别离分析的情况下，对特定杂质中的杂质和毒性杂质，应使用杂质对照品进行定位，如无法获得该对照品时，可用相对保存值进行定位，特定杂质中的未知杂质可用相对保存值进行定位。应使用多波长检测器研究杂质在不同波长下的检测情况，并求得在确定的一个波长下，杂质，特别是毒性杂质对主成分的相对响应因子。杂质或毒性杂质对主成分的相对响应因子在0.9～1.1范围内时，可以用主成分的自身对照法计算含量超出0.9～1.1范围时，宜用对照品对照法计算含量。也可用经验证的相对响应因子进行校正后计算。特定杂质中未知杂质的定量可用主成分自身对照品法进行计算。特指定杂质〔unspecifiedimpurities〕的限度一般为不得超过0.10%。杂质定量计算方法应明确规定在质量标准中。一般，质量标准中还应有单个杂质限量和总杂质限量的规定。3杂质限度制定ChP指导原那么杂质限度的制订应考虑如下因素：杂质及含一定限量杂质的药品的毒理学研究结果；给药途径；每日剂量；给药人群；杂质药理学可能的研究结果；原料药的来源；治疗周期；在保证平安有效的前提下，药品生产企业对生产高质量药品所需本钱和消费者对药品价格的承受力。四中国药典杂质检查现况中国药典2021年版引入特定杂质和非特定杂质根据我国实际情况，逐步提高药典标准中杂质检查水平2021年版中国药典二部正文修订中，有关物质检查项较2005年版有所提高。1增订了有关物质检查项，2方法学上有所提高Monographrevisionof2021ChP2021年版新增有关物质检查：硝酸异山梨酯2005年版正文没有有关物质检查2021版，HPLC,C18柱，210nm检测，用杂质对照品〔2-单硝酸异山梨酯，和单硝酸异山梨酯〕限度均为0.5%RelatedsubstancetestisaddedtothemonographofIsosorbidedinitrate,impurityreferencesubstancesareused(isosorbide2-nitrateandisosorbide5-nitrate)HPLC,usingC18column,210nmdetection

 B.isosorbide2-nitrate,

 C.isosorbidemononitrate(isosorbide5-nitrate).前列地尔及其制剂注射用前列地尔2021版有关物质检查较2005年版有所提高，均用HPLC,ODS柱，流动相和检测波长改变〔214nm,200nm),05版相对保存值定位，限度，总杂质:原料5.0%，制剂10.0%2021版，用杂质对照品〔前列腺素A1,B1〕定位和计算，限度1.5%,0.5%,其他杂质最大不得过1.0%，总量2.0%,制剂限度分别为：3.0,1.5,2.0和5.0%A1B1对映体杂质Resolutionofenantiomerimpurity左氧氟沙星检查对映体杂质：配位交换法，ODS柱，硫酸铜D-苯丙氨酸溶液-甲醇，293nm检测，自身比对，限度1.0%LevofloxacinLigandexchangemethod,ODScolumn,cupricD-phenylalaninesolution-methanol,293nmdetection,comparedwithlevofloxacintobetested,limit