在药品研发生产中,药品安全有效始终都是摆在第一位的,不过药品在临床使用中产生的不良反应除与该药品本身的药理活性有关外,也有一部分与药品中所混入的其它杂质有关。保证药品质量稳定可控,药品的纯度就是一个重点。如何确定杂质的限度是药学研究人员与审评人员不能回避的关键问题,该限度的制订是否科学、合理,直接关系到药品的安全性与质量。
今天,桐晖小君将从药品中杂质的定位、分类、药品标准中杂质的检测确定、相关检测方法及检测设置等角度入手,与大家一起交流关于杂质的那些事。
药物的杂质是指药物中存在的无治疗作用或者影响药物的稳定性、疗效,甚至对人体的健康有害的物质。
药物中的杂质主要有两方面的来源:一方面是由药物生产过程中引入;另一方面是在贮存过程中受外界条件的影响,引起药物理化性质发生改变而产生。当然,药物受到污染等也会引入杂质。
在药物的研究、生产、贮存和临床应用等方面,必须保持药物的纯度,降低药物的杂质,这样才能保证药物的有效性和安全性。
一、药物杂质分类
药品杂质通常分为:有机杂质、无机杂质、残留溶剂。
有机杂质可在药品的生产或贮存中引入,也可由药物与辅料或包装材料的相互作用产生,这些杂质可能是已鉴定或未鉴定的,挥发性的或非挥发性的,包括起始原料、中间体、副产物、降解产物、试剂、配位体、催化剂等。化学结构与活性成分类似或具有渊源关系的有机杂质,通常称为有关物质。
无机杂质可能来源于生产过程,如反应试剂、配位体、催化剂、元素杂质、无机盐或其他物质(如过滤介质、活性炭等),一般是已知和确定的。
药品中的残留溶剂系指原料药或辅料的生产中以及制剂制备过程中使用的,但在工艺操作过程中未能完全去除的有机溶剂,一般具有已知的毒性。
由于杂质的种类较多,控制策略和控制方法也很多。根据质量源于设计的理念,杂质控制点可分为源头控制、过程控制、终点控制。控制方法有多种,例如性状、晶型、熔点、比旋度、异构体、有关物质、残留溶剂、氯化物、硫酸盐、pH值、溶液颜色和澄清度、炽灼残渣、重金属、元素杂质、基因毒性杂质等。在每个方法中都需要考虑控制目标(即测什么)、控制方法(用什么方法测)和控制限度(控制标准如何制定)。
二、杂质的限量检查方法
杂质的限量是指药物中所含杂质的最大允许量。药典规定的杂质检查主要为限量检查。检查时,一般不需测出杂质的准确含量,只要杂质的含量控制在限量范围内,即为合格。
药物中杂质的限量控制有三种方法:对照法、灵敏度法和比较法,对照法应用广泛。
(1) 对照法
对照法取一定量被测杂质的纯物质或对照品配成标准溶液,与一定量供试品配成的供试液经同样处理后,比较二者的反应结果,从而确定所含杂质是否超过限量规定。使用此类方法时,需注意平行原则,供试品溶液和标准溶液应在完全相同的条件下反应,如加入的试剂、反应的温度、放置的时间等均应相同。只有这样,反应的结果才有可比性。
(2) 灵敏度法
灵敏度法即在供试品溶液中加入试剂,在一定条件下反应,观察有无正反应出现,以不出现正反应为合格,即以该检测条件下反应的灵敏度来控制杂质限量。如纯化水中氯化物的检查是在50ml样品中加入稀硝酸和硝酸银试液,不得发生浑浊。本法不需对照品。
(3) 比较法
比较法是对某些测定数值(如pH值、炽灼残渣量、干燥失重量、吸收度等)要求不得超过其限量值或范围。如注射用青霉素钠在105℃干燥减失重量不得过1.0%。本法不需对照品。
三、药物杂质的控制
药物中的所有杂质都会不同程度地影响药物的稳定性和安全性,因此有必要在药物的生产和贮存过程中严格的控制药物杂质的含量,杂质检查是控制药物质量的一项重要指标。药物的杂质检查分为一般杂质检查和特殊杂质检查。
1.一般杂质检查
对于一般杂质的检查,中国药典规定了氯化物、硫酸盐、硫化物、硒、氟、氰化物、铁盐、重金属、砷盐、铵盐以及酸碱度、澄清度、溶液的颜色、干燥失重、水分、炽灼残渣、易炭化物、有机溶剂残留量等项目的检查方法及限度。
2.特殊杂质的检查
特殊杂质通常是指药物在生产和贮存过程中,因为药物的性质、生产方式和工艺条件等因素而引入的杂质。这类杂质随药物的不同而不同,由于特殊杂质多种多样,所以检查方法也不尽一致,常用的方法有以下几种:
物理法
利用药物与杂质在嗅、味、挥发性、颜色、溶解性及旋光性等方面的差异,检查所含有的杂质是否符合杂质限量规定。
化学反应法
化学反应法通常有容量分析法、重量分析法、比色法和比浊法等方法。
化学分析法
常用的有紫外分光光度法、毛细管区带电泳法(CZE)、高效毛细管电泳法(HPCE)。如用紫外分光光度法检测三磷酸胞苷二钠在280nm与260nm波长处测吸收度,比值应为2.00~2.20;用HPCE分离测定枸橼酸托瑞米芬的Z、E异构体及四环素中的杂质脱水四环素、脱水差向四环素和金霉素等。
色谱法
这是目前最常用也是最有效的药物杂质分析方法,由于灵敏度高、准确性好、简单、易行、快速高效等特点,现越来越多的被各国药典用于控制药物的杂质。
1.纸层析法(P.C)
取一定量的供试品杂质限量对照溶液,于同一色谱滤纸上点样,展开后比较杂质斑点的个数、颜色或荧光强度等。通常用于极性较大的药物或放射性药物的杂质检查,该法展开时间长、斑点较为扩散、不能用强酸等腐蚀性显色剂,因此应用范围较小。
2.薄层层析法(TLC)
类似P.C法,由于方法简便易行,只需较少的实验设备,在药物杂质检查中应用十分广泛,在各国药典中都有多种药物采用此方法检查药物的杂质。一般将与主药有密切相关的原料、中间体、副产物或分解产物等特殊杂质称为有关物质,将甾体类药物中的特殊杂质称为其它甾体。TLC常用目视比较法确定药品中杂质的含量是否超出限量,这只是一种半定量的方法,同时由于灵敏度受操作条件影响较大,所以有时候难以满足快速分析的需要。
3.高效液相色谱法(HPLC)
作为一种比较成熟的方法因其分离效能高、专属性强和检测灵敏等特点已被广泛应用于药物的杂质检查中,其检测杂质的灵敏度可达到0.1%或者更低,并可获得很好的准确度和精密度,且重复性好。可以根据不同的分析对象选择不同分离机制的色谱类型,如正相、反相、分配等,如用HPLC法测定头孢哌酮钠,在测定头孢哌酮钠效价的同时可以对杂质、及其光学异构体进行分离定量;通过HPLC法可以将盐酸西替利嗪与杂质[(4-氯苯基)苯基甲基]哌嗪完全分离等。但HPLC法也有一些不足之处,如缺乏通用、灵敏的检测器,反相HPLC色谱柱的填料只能在一定的pH范围内使用,分析碱性药物时易产生拖尾;另外对强保留物质的分析时保留时间过长,如对沙丁胺醇及杂质分析时,biserher的保留时间超过了30min等。这些缺点限制了HPLC在药物杂质检查中的应用。
4.气相色谱法(GC)
主要用于挥发性有机杂质和有机溶剂残留量的检查,特别是对中药的有机农药的残留检查更为有效。如用GC法测定甲硝唑中环氧乙烷的残留量;用毛细管GC法测定吡喹酮中5种有机溶剂乙醇、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯、苯的残留量等。
其它色谱法如胶囊电动力学色谱法(MEKC)、离子色谱法(IC)等方法。可以用IC法分离BMS-181866-02中的amylamine和BMS-188494-04中的三丁醇胺。