原料药中杂质和控制及案例分析

ICHM7致突变杂质专题上：分类、控制策略、调查案例杂质分类2006年文献报道的杂质分类2017年ICH M7文件杂质分类ICH M7文件翻译稿两个文件非常相似：把需要评估的杂质分成5类，ICH M7翻译稿更直观，包含了拟定的控制策略。

两个文件的最大区别是（红色方框）：早期采用Genotoxic（遗传毒性），后期ICH M7采用Mutagenic（致突变性）。

细读上述分类，随着毒性杂质的研究，一些分类的细节问题随之暴露，例如：有致突变性无致癌性？有致癌性无致突变性？无警示结构，致突变性未知，致癌性未知，定为5类有风险吗？1：遗传毒性杂质（GTIs）和致突变杂质（MI）有什么区别？遗传毒性杂质（Genotoxic Impurities，GTIs），包含致突变杂质和致染色体畸变的非致突变杂质。

致突变杂质（Mutagenic Impurities）指在较低水平时也能直接引起DNA损伤，导致DNA突变，从而可能引发癌症的遗传毒性杂质。

致突变性(Mutagenicity)通常由标准的细菌回复突变试验（Ames试验）结果判定。

一般非致突变机制的遗传毒性杂质以一般杂质水平存在时，通常可忽略其致癌风险。

ICH M7文件关注的是致突变杂质，不是遗传毒性杂质。

2：有警示结构的杂质就一定是致癌性或者致突变杂质吗？ICH M7文件杂质分类第五类，有警示结构但是有数据证明无致突变性和无致癌性。

以香芹酮（α,β-unsaturated ketone，CAS：2244-16-8）为例：含有警示结构，其致突变性测试是阴性，致染色体畸变性测试是阳性，无致癌活性。

属于Class 5分类。

3：没有警示结构的杂质就不是致癌性或者致突变杂质吗？以二乙醇胺（CAS：111-42-2）为例：无警示结构，但有致癌数据，属于Class 1。

硼酸酯类和硼酸类，无警示结构，无致癌数据，但是部分化合物致突变性显示阳性，属于Class 2。

无警示结构，致突变性未知，致癌性未知，定为5类是有风险的，需要进行(Q)SAR预测或者Ames测试去降低风险。

原料药和制剂在开发不同阶段杂质研究和控制策略全面地了解和控制杂质是药品研发注册的一项重要期望。

在药物开发过程中，为获得确保患者暴露于杂质时的安全性的必要信息，对杂质（实际存在或潜在）的研究通常是阶段性的。

本文讨论了药物开发过程中杂质研究的阶段性目标、监管机构对于各阶段研究内容的期望以及各药企的常规做法。

化学合成原料药的杂质研究主要包括工艺杂质，如中间体、副产物、遗传毒性杂质、残留溶剂和元素杂质。

强制降解试验常用于研究原料药和制剂的降解杂质。

本文讨论了药物开发不同阶段开展强制降解研究的目的和程度。

1、引言监管机构对于新药中杂质研究和控制的期望已通过ICH相关指导原则建立了多年，ICH Q3概述了对药品注册时杂质研究和控制的要求，包括了解杂质来源，并在药物开发完成时建立相应的有效控制措施。

监管机构要求随着药物开发的进行，对杂质的认识应逐步加深，并用于指导原料药和制剂的生产和贮存，但缺乏有关药物开发各不同阶段杂质研究的具体指导原则。

某些区域性指导原则作为ICH指导原则的补充，可以提供更多阶段性杂质研究的指导，但通常也不够具体。

伴随着临床研究的进展，药物研究者必须决定不同阶段杂质研究的内容和深度。

成本是阶段性杂质研究的主要考虑因素之一。

因进入临床试验的候选药物开发的高失败率，使得在早期阶段即开展全面的杂质研究不切实际。

在各阶段开展杂质研究的首要考虑均应是患者的安全。

由于拟定的治疗用途、剂型、给药途径、给药持续时间及患者人群等不同，杂质研究需根据具体情况进行具体分析。

杂质控制是药物开发整体控制策略的一部分。

ICH Q8和相关指导原则描述了控制策略的开发和相关要素。

与安全相关的杂质通常被认为是药物的关键质量属性（CQA）。

监管机构的指导原则也承认，随着相关知识的积累，杂质控制策略也应相应改变。

本文重点关注化学合成药物工艺杂质和降解产物的研究。

杂质研究包括几个相互关联的主题，如杂质的鉴别、用于杂质研究和控制的化学基础和分析方法、以及如何为杂质设定特定的可接受限度。

原料药中元素杂质的法规要求及控制方法张再奇元素杂质又称重金属，重金属原义指比重大于5的金属，元素杂质包括可能存在于原料、辅料或制剂中，来源于合成中催化剂残留、药品生产制备过程中引入或辅料中存在的、生产设备引入、或容器密闭系统引入。

某些元素杂质不仅对药品的稳定性、保质期产生不利影响，还可能因为潜在的毒性引发药物副反应。

因此欧盟、美国对杂质的控制越来越严格，对此项不断修订，中国在加入ICH后对此项检测应该也会向国际靠拢，因此了解法规对元素杂质的要求、建立有效的检测方法变得尤为重要。

一、各国法规变更史（1）EMA、EP关于元素杂质的修订EP最新版为9.0版，其中保留了2.4.8金属测试方法A-H；2.4.20章节金属催化剂和金属试剂残留检测；5.20金属催化剂或金属试剂残留。

但在9.3增补版（2018年1月1日实施）中5.20项下规定，元素杂质限度遵循ICH要求。

EMA对元素杂质的修订如下表1。

（2）ICH对元素杂质的修订历程ICH于2009年10月批准了Q3D，经多方讨论后，修订版本的Q3D step4于2014年12月16日生效，其中列出了24种元素杂质的三种给药途径的PDE 值，确定实施日期为：新上市许可为2016年6月生效，已上市品种为2017年12月生效。

（3）USP对元素杂质的修订历程FDA规定在2018年1月1日之后，针对USP药典品种，提交新的NDA、ANDA 应该符合USP<232>、<233>。

针对非USP药典品种，申请人提交新的NDA、ANDA时，应该遵循Q3D。

美国对元素杂质的规定与ICH规定在不同时期，内容不一致，但从2017年12月之后，USP对元素种类和限量均与ICH保持一致。

修订历程详见下表2。

（4）中国药典对重金属检测的修订中国药典对重金属检测的修订主要体现在表3中，名称仍然为重金属，方法仍采用比色法，2017年中国成为了ICH成员国，未来中国的药政监管将遵循ICH指南规定，元素杂质与国际接轨也是大势所趋。

【要点解析】原料药中杂质分析技巧杂质作为药品的一项关键质量属性，其研究是一项重要系统工程。

杂质谱分析对指引药品制备工艺的研发和优化具有指导意义，只有在全面杂质谱分析基础上，药品质量控制才能有的放矢；杂质谱分析也是杂质检查工作和建立合理可行检查方法的前提。

本文对化学合成原料药的杂质分析的一般原则、研究思路和实际工作情况进行梳理。

一杂质分析的法规要求CTD 格式申报资料要求药品研发企业对杂质分析必须具备以下分析研究：（1）列出产品中可能的杂质列表，分析杂质的来源；（2）对已知杂质给出化学结构并提供结构确证研究资料；（3）杂质情况分析：杂质名称、杂质结构、杂质来源、杂质控制限度、是否定入质量标准。

二杂质分类及应对策略1、有机杂质分析有机杂质分析是研究产品中实际存在的杂质和潜在杂质。

有机杂质潜在来源为工艺杂质及降解产物。

（1）工艺杂质工艺杂质包括起始原料、中间体、试剂、配位体、催化剂等。

原料引入的杂质（根据其合成工艺分析杂质情况，重点关注可引入后续反应的潜在杂质）；副产物（结合工艺分析可能的副产物，清楚或了解及后续工艺中的去向，后续反应情况，重点关注可引入后续反应的副产物）；合成过程中产生的降解产物（通过对药物中的活性基团和不稳定基团进行分析推测，药物的降解途径和降解产物）。

对原料药合成过程和储存过程中最可能产生的实际存在和潜在的杂质进行综述分析，评估原料引入的杂质情况，深入理解制备工艺，掌握杂质的由来、去向，科学分析工艺杂质。

（2）降解产物研究方法研究方法包括结构特征分析、稳定性试验、强制降解试验。

强制降解试验的目的强制降解试验的目的如下：①了解待测药品对氧化、光照、酸、碱、湿、热等的敏感程度，潜在的降解途径和降解产物情况；②验证分析方法是否可行，是否为专属性的检查方法；③为药品的长期试验和加速试验放置条件提供依据；④为选择包装材料提供依据。

强制降解试验内容固体原料药样品应取适量放在适宜的开口容器中，分散放置，厚度≤3 mm；必要时加透明盖子保护（如挥发、升华等）。

原料药中元素杂质的法规要求及控制方法张再奇元素杂质又称重金属，重金属原义指比重大于5的金属，元素杂质包括可能存在于原料、辅料或制剂中，来源于合成中催化剂残留、药品生产制备过程中引入或辅料中存在的、生产设备引入、或容器密闭系统引入。

某些元素杂质不仅对药品的稳定性、保质期产生不利影响，还可能因为潜在的毒性引发药物副反应。

因此欧盟、美国对杂质的控制越来越严格，对此项不断修订，中国在加入ICH后对此项检测应该也会向国际靠拢，因此了解法规对元素杂质的要求、建立有效的检测方法变得尤为重要。

一、各国法规变更史（1）EMA、EP关于元素杂质的修订EP最新版为9.0版，其中保留了2.4.8金属测试方法A-H；2.4.20章节金属催化剂和金属试剂残留检测；5.20金属催化剂或金属试剂残留。

但在9.3增补版（2018年1月1日实施）中5.20项下规定，元素杂质限度遵循ICH要求。

EMA对元素杂质的修订如下表1。

（2）ICH对元素杂质的修订历程ICH于2009年10月批准了Q3D，经多方讨论后，修订版本的Q3D step4于2014年12月16日生效，其中列出了24种元素杂质的三种给药途径的PDE 值，确定实施日期为：新上市许可为2016年6月生效，已上市品种为2017年12月生效。

（3）USP对元素杂质的修订历程FDA规定在2018年1月1日之后，针对USP药典品种，提交新的NDA、ANDA 应该符合USP<232>、<233>。

针对非USP药典品种，申请人提交新的NDA、ANDA时，应该遵循Q3D。

美国对元素杂质的规定与ICH规定在不同时期，内容不一致，但从2017年12月之后，USP对元素种类和限量均与ICH保持一致。

修订历程详见下表2。

（4）中国药典对重金属检测的修订中国药典对重金属检测的修订主要体现在表3中，名称仍然为重金属，方法仍采用比色法，2017年中国成为了ICH成员国，未来中国的药政监管将遵循ICH指南规定，元素杂质与国际接轨也是大势所趋。

原料药的杂质分析和控制研究作者：张银秀来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第03期摘要：现如今，随着我国经济社会的不断发展与进步，在医药领域也取得了十分大的进步，从而为人们的身体健康提供强有力的保障。

在医药领域发展的过程中，原料药作为药物生产与研发的基础，其重要性正在不断凸显出来。

因此，对于原料药的杂质进行控制就具有了十分重要的意义，可以在极大程度上降低药物的安全风险，同时也能降低药物在生产过程中所产生的不必要费用。

本文主要针对原料药的的杂质进行分析，进而研究出相应的杂质控制措施。

关键词：原料药；杂质；分析；控制现阶段，随着原料药的不断应用，进而为我国医药领域的发展奠定了坚实的基础。

在原料药生产的过程中，一些未知杂质的出现也在不断的制约着原料药的应用与发展，同时这些未知的杂质也没有被例如到药物标准“有关物质”当中，所谓有关物质主要是指药物在正常生产与存储过程中所出现的杂质。

这些杂质的出现也对原料药的质量造成影响，因此对于原料药的杂质的控制就变得至关重要。

1 原料药的杂质分析1.1 原料药杂质的分类众所周知，在原料药不断应用的过程中，一些杂质的出现也是不可避免的。

所谓杂质，就是在药物生产过程中影响药物效果的不合乎规定的成分。

其中对于原料药杂质进行分类，可以分为以下两类：首先是一般杂质，对于这种杂质来说，其在药物生产过程中存在的较为普遍。

其次便是特殊杂质，对于特殊杂质来说，就是在特定药物的生产过程中所产生的杂质，这种杂质具有非常见性以及突发性。

1.2 原料药杂质的来源随着原料药的不断出现，对于原料药的杂质来说，其主要来源是在药物生产与存储的过程当中，对于这些杂质的来源进行具体的分析，主要来自以下几个方面：首先在原料药收集的过程中，原料药中掺杂着一些不符合规定的非药类成分，这些杂质的混入，可能会对整个药物生产的过程带来影响。

其次是在药物生产的过程中，所添加的试剂反应不够充分，从而便会导致杂质的产生。