當前所在頁面：雜質作為藥品的一項關鍵質量屬性，是貫穿于研發(fā)始終的一項重要研究內容。本文將結合案例對化學合成原料藥的有機雜質譜分析的一般原則、研究思路進行初步的探討，不涉及檢查方法的研究及驗證的內容。
雜質作為藥品的一項關鍵質量屬性，是貫穿于研發(fā)始終的一項重要研究內容。雜質譜分析是雜質研究工作的基礎，通過全面的雜質譜分析，可指引藥品制備工藝的開發(fā)和優(yōu)化、質量控制策略的制定；可使雜質檢查工作有的放矢，是建立合理可行檢查方法的基礎。本文將結合案例對化學合成原料藥的雜質譜分析的一般原則、研究思路進行初步的探討。
任何影響藥物純度的物質統(tǒng)稱為雜質，ICHQ3A 中對新原料藥的雜質定義為：存在于新原料藥中，但化學結構與新原料藥不同的任何一種成分。藥品在臨床使用中產生的不良反應除了與藥品本身的藥理活性有關外，有時與藥品中存在的雜質也有很大關系。例如，青霉素等抗生素中的多聚物等高分子雜質是引起過敏的主要原因。雜質作為藥物的一項關鍵質量屬性，是研發(fā)工作的一項重要研究內容。
按雜質的化學類別和特性，可分為：有機雜質、無機雜質、有機揮發(fā)性雜質。雜質譜分析是對藥品中各種可能存在的雜質的概貌掌握，通過全面的雜質譜分析，可指引藥品制備工藝的開發(fā)和優(yōu)化、質量控制策略的制定；可使雜質檢查工作有的放矢，根據(jù)不同雜質的特性來針對性的建立檢查方法，有助于檢查方法的建立和驗證。原料藥的雜質譜分析對應于CTD 格式申報資料的模塊“3.2.S.3.2 雜質”。
一、有機雜質分析的一般考慮
圖1是一個化學合成原料藥的工藝示意圖，是以A 和B 為起始原料，經(jīng)中間體C 制備最終產品(API)，根據(jù)此反應通式，有機雜質的潛在來源主要包括以下幾個方面：
1、合成原料(A、B) 及中間體(C)；
2、合成原料引入的雜質( 如B′)，以及合成原料引入雜質的后續(xù)反應產物，如B′ 的后續(xù)反應產物C′、API′；
3、副反應產物，如BP1、BP2 等等，如果副反應產物可隨主成分一同參與后續(xù)的反應，還需關注其后續(xù)反應產物；
4、原料藥的降解產物，如D1、D2 等等；
5、反應中使用的試劑、配位體、催化劑等等。由于這類雜質的化學結構一般與活性成分類似或具有淵源關系，通常也稱為有關物質。除了降解產物外，其他這4 類有機雜質都與制備工藝有關，也稱為工藝雜質。
二、工藝雜質的分析
工藝雜質的分析應基于工藝開發(fā)過程中知識和數(shù)據(jù)的積累，對制備工藝以及所涉及化學反應機理要有深入的理解，要注意分析工藝中雜質的形成、去向( 是否可隨主成分一同進行后續(xù)的化學反應)及清除情況。總之，掌握的信息越豐富，就越容易評估哪些是在終產品中最可能存在的雜質。對于工藝中使用的合成原料、中間體以及試劑、配位體、催化劑等等，相對比較簡單，申請人基本
都能關注到此類潛在工藝雜質的殘留問題。下面主要對其他幾種工藝雜質進行討論。
1、原料引入的雜質
建議根據(jù)供應商提供的制備工藝，對外購起始原料可能引入的雜質進行全面的分析和檢測，注意分析起始原料引入雜質在后續(xù)工藝步驟中的去向/ 清除情況，結合后續(xù)中間體中控實測數(shù)據(jù)的積累，合理制定起始原料引入雜質的質控策略( 源頭控制，過程控制，或在終產品中繼續(xù)關注)。
建議重點關注那些可引入后續(xù)反應的潛在雜質，通常這類雜質的結構與主成分類似，可隨主成分一同進行后續(xù)的化學反應，且理化性質也可能與主成分比較接近，后續(xù)工藝步驟對其清除能力相對其他雜質來說比較有限，在終產品中殘留的可能性也較大，這類雜質也多見用于有關物質檢查方法系統(tǒng)適用性的分離度規(guī)定。例如，EP 8.0 收載塞來昔布標準中的雜質A 就是合成原料引入的苯環(huán)間位甲基異構體雜質，圖2。
隨主成分一同進行后續(xù)反應而產生的工藝雜質，因其結構和性質與主成分非常接近，比較難以清除，不僅作為特定雜質規(guī)定限度0.4％，還在系統(tǒng)適用性中規(guī)定主成分峰與雜質A峰的分離度不低于1.8。
2、副反應雜質
建議根據(jù)工藝開發(fā)過程中掌握的工藝認知、對所涉及化學反應機理的理解以及數(shù)據(jù)的積累，對各步驟可能產生的副反應雜質進行合理分析，并跟蹤其在后續(xù)工藝步驟中的去向/ 清除情況，根據(jù)多批次跟蹤數(shù)據(jù)的積累，合理制定各工藝副產物雜質的質控策略。同樣，建議重點關注與主成分結構類似、可引入后續(xù)反應的副產物雜質。
以馬來酸依那普利為例進行說明，簡略合成路線，見圖3，以L- 丙氨酸為原料，經(jīng)酯化、加成、催化氫化、成酰胺等多步反應制備馬來酸依那普利原料藥。其結構中含有3 個手性中心，第2 個手性中心是在加成反應中引入，通過溶解性的差異可分離、去除該步驟產生的非對映異構體雜質RS 加成副產物，但是少量殘留的該副產物雜質可繼續(xù)參與后續(xù)的氫化、酰化反應，最終生成終產品的RSS 異構體雜質。
三、降解雜質的分析
建議可通過結構特征的分析以及試驗的手段來研究潛在的降解途徑和降解產物，穩(wěn)定性試驗、強制降解試驗是常用的試驗手段。相對于穩(wěn)定性試驗，強制降解試驗可在較短的時間內獲得大量的有益信息，因此在早期研發(fā)階段，強制降解試驗是研究潛在降解途徑和降解產物的一種有效手段，此外，它還可幫助建立專屬性的有關物質檢測方法，為制劑的處方、工藝、包材等開發(fā)工作提供有益信息。
仍以依那普利為例進行說明，圖4，通過溶液以及固體狀態(tài)下的降解試驗，依那普利的主要降解途徑是水解降解，在酸堿條件下首先是酯鍵的水解，如果條件劇烈，還可能進一步產生酰胺鍵的水解產物；在酸水解、固體濕熱條件下還可見形成內酰胺環(huán)合的降解產物。
四、其他
藥典等文獻也是雜質譜分析的重要參考，可參考文獻中報道的同品種或相同結構類型藥物的雜質信息。但需要注意的是，由于合成路線可能不同，不建議簡單套用文獻報道的工藝雜質，需要結合自擬的合成工藝分析是否可能產生與文獻報道一致的雜質。
例如，因合成工藝不同，USP 38、EP 8.0 的左乙拉西坦原料藥標準中收載了不同的特定工藝雜質，(S) -2- 氨基丁酰胺鹽酸鹽(USP 雜質B) 和(S)-N-(1- 氨基-1- 氧代丁-2- 基)-4- 氯丁酰胺(USP雜質A) 是USP 收載的特有雜質，(2Z)-2-(2- 氧代吡咯烷-1- 基) 丁-2- 烯酰胺(EP 雜質B) 是EP收載的特有雜質，分別產生于不同的合成路線，表1；毒性雜質2- 羥基吡啶(EP 雜質C) 雖然在USP 38、EP 8.0 中均有收載，也建議結合自擬制備工藝( 是否使用該合成試劑) 考慮是否需要作為特定雜質進行研究。
五、小結
雜質研究是貫穿于藥品研發(fā)始終的一項重要內容，雜質譜分析是雜質研究工作的基礎，基于雜質譜分析的雜質控制是“質量源于設計”的基本理念在雜質研究與控制中的一種具體實踐。通過本文的討論，希望給研究者一些有益的啟示，從雜質譜分析入手確立科學的雜質研究思路。
