非专利药物杂质研究-非专利药物申请(ANDA)管理透视.doc

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发布日期 20080716 栏目化药药物评价>>综合评价标题非专利药物杂质研究-1 作者蒋煜马磊部门正文内容审评三部翻译蒋煜　校核马磊前言：根据2007年国家局新颁布的药品注册管理办法，目前我国将化学药物分为6类管理形式。从目前的申报情况来看，只有少部分为创新药物，绝大多数药物在国内或者国外已经上市，从广义上看属于仿制国内或者国外已经上市的药物。我们翻译了部分近期国外文献，包括近期国外药物研发机构在进行非专利药开发时，以及国外药政管理当局（FDA）在对非专利药进行评价时，对杂质研究的一些考虑要素。希望相关理论以及研发实例对国内企业该部分研究有一定的帮助作用。本文为研发机构在开发非专利药时，对杂质研究所做的工作。非专利药物杂质研究 John Kovaleski等 Teva Pharmaceuticals USA, 650 Cathill Road, P.O. Box 904, Sellersville, PA 18960, USA 摘要：本文对当前药物制剂杂质鉴别、控制的实践工作，特别是非专利药物特有的一些问题进行了回顾。并进行了案例分析，以阐述即使在某些情况下非专利药物与商标药物的颜色、大小、外形以及使用的辅料都不尽相同，二者也应治疗等效。内容 1、简介 2、原料药（API） 2.1　来源 2.2　生产工艺变化 2.3　质量标准 3、研究前 3.1　处方前研究 3.2　确认降解途径 4、研究工作 4.1　包装 5、制定技术要求 6、案例分析 6.1　案例研究1－速释单方制剂 6.2　案例研究2－速释二组分复方制剂 6.2.1　已知杂质 6.2.2　未知杂质 7、结论 1、简介：由于药品安全性受到公众以及媒体越来越多的关注，药物杂质谱的重要性也日益增加。一些近期的书籍以及杂志评论对该主题进行了讨论，美国以及其他国家药政管理部门也出台了相关指导原则。非专利药品在批准前，必须证实其与参照制剂（Reference drug product RDP）药学等效以及生物等效。药学等效是指在相同的给药途径下，相同剂型含有等量的相同活性成分。二者在药物含量、品质、纯度以及鉴别等方面均符合相同的质量标准。生物等效是指当在相同条件下给与相等给药剂量时，非专利制剂以及参照制剂释放速率以及在在药效部位的释放程度无显著性差异。非专利药物的杂质是一个特例。通常情况下，当非专利药物上市时，由创新药厂家积累的数据已经能清楚地证实原料药及代谢产物的毒性，以及已知杂质的毒性是否为主要关注要点。同时，由于各种原因，原料药原料的合成路线以及处方与创新药可能不同。因此药典同品种专论以及科学文献可能无法涵盖非专利药物所含有的某些杂质。非专利药物杂质的来源以及产生途径与参照药物相同：原料药合成中的起始原料、副产物、原料药合成过程中使用的残留溶剂；生产和长期贮藏过程中的降解物质；包装材料引入的污染物以及相同生产设备上引入的其他药物等。杂质可能因药物受热、光照、氧化（包括空气）等影响而产生，并且受各种因素催化或者加速，如痕量金属杂质、处方pH值变化，与包装材料、辅料以及复方制剂中其他活性成分发生反应等。本文详述了开发与参照制剂质量相当或更优的非专利药物的过程。杂质必须在开发的最早阶段予以考虑，以保证正确的最终处方以及产品稳定性。 2、原料药（API） 2.1 来源活性成分（API）的来源指从符合法规要求的商业渠道选择能够提供质量可接受的原料药生产厂商。杂质谱（Impurity profiles）是原料药质量的重要组成部分，管理当局基于安全性角度需要对其进行详察。对于杂质而言，ICH指导原则对原料药质量标准进行了定义。在研发（R&D）分析团队支持下，需要在常规以及加强条件下，对潜在原料药生产商提供的原料药样品以及制备的制剂进行评价。由于这些早期的中试样品还不能完全代表后期将用于生物等效性研究产品批次中的规模生产原料药，因此这些评价结果仅能为是否继续评估该原料药生产商提供初步的依据。需要继续对原料药规模生产批次，包括稳定性研究进行评价，以判断规模生产的原料药杂质谱以及稳定性是否可接受，以及原料药生产厂的过程控制能否保证特定的杂质要求。 2.2 生产工艺变化在原料药（API）研发以及放大过程中，合成路线、起始原料和／或中间体等均肯可能发生复杂的变化，由此对杂质谱产生影响。如：变更最终结晶溶剂可能引入之前产品中不存在的新杂质。如果这种情况发生，原料药生产化学家与药物制剂生产化学家间有必要进行沟通，以确认新的杂质谱能否接受。如果缺乏良好沟通，原料药生产过程变化可能成为项目延后以及后期其他问题的主要原因。因此双方都知晓有关的指导原则，并就杂质报告、鉴别以及控制限度等达成一致显得非常关键。 2.3 质量标准原料药生产商以及制剂开发团队进而对分析方法和质量标准进行协调，以避免出现对于生产能力而言，质量标准限度过于严格等问题。可取的条件是双方都采用相同的方法和质量标准。但是，为了保持效率，制剂开发团队可能采用一个不同的方法同时分析原料药以及制剂。当采用两种不同的方法时，原料药生产商以及制剂开发团队在两种方法测定结果相似性上达成一致显得非常关键。质量标准适应性的最终选择应基于制剂开发团队的需要。为降低将来出现问题的可能性，原料药供应商应了解不同方法测定结果间的相似因子。本文推荐最终标准需要接受双方的讨论并形成正式文件。 3、研制前 3.1 处方前研究处方前研究，必须关注所有需预先考虑的因素，并基于特定的反应以及整个开发阶段内可能遇到的情况设计试验。在开发前确认关键因素将有助于加快项目进展，并降低因失误导致的风险。有几种不同的方法可用来评估活性成分、辅料，生产过程以及保存条件间的相容性。辅料的选择在制剂稳定性上扮演了重要的角色。多数辅料是有机小分子，性质可能不佳，并且含有较多的杂质。需要在考虑杂质谱以及与原料药相容性基础上仔细选择辅料。如果辅料与原料药不相容，一些关键的反应如氧化、水解、酯化以及脱水等可能导致产品降解。这些反应可被热、光以及湿催化加速，导致活性成分含量降低，或者产生新的杂质。这些反应的程度可用传统的分析方法，或者有时用更精密的技术如微量量热法等进行监测。反应也可导致产品性质发生改变，如pH值，褪色，口感或气味不适等，或者诸如产品分层等物理不稳定现象，特别是某些半固体或者液体制剂。通常，可采用二元法研究识别潜在的不相容性。在这些研究中，原料药分别与每种辅料用合适的比例混合以考察反应性。两种物质接触的紧密度越高，预测性就越强。然后，这些混合物分别在不同温度、湿度，以及贮藏条件下保存。这种二元法通常可作为剔除不适当处方的筛选工具。最后，产品合适的稳定性（基于ICH贮藏条件）决定了非专利药处方的可接受性。一些分析方法可用评价原料药－辅料的相容性：使用显微镜检查，热分析（差示扫描热量法，DSC），以及光谱法（拉曼或者红外吸收）等评价物理不相容性，使用HPLC和／或GC法评价化学不稳定性。在对照制剂有效期结束时对其进行检测，是在非专利药物生产前为其建立杂质标准的一种方法。高于室温条件下加速对照制剂也能提供有效的信息。但是，管理当局通常并不接受这些数据作为证明杂质限度的依据。非专利药厂家同样非常依赖于公开获得的信息。全面的文献搜索能有效减少不必要的试验。可以查询到大量关于原料药及其测试方法的数据。这些在书籍或者如如美国药典（USP）、欧洲药典（EP），日本药典（JP）等专论中的信息往往仅局限于多数已上市药物。对于更新的药物，公开的信息往往很少。这种情况下，处方设计者必须依赖基于原料药功能团反应活性设计的试验进行预测，并使用能将可预见的降解反应降低到最低的辅料设计产品处方。　 3.2 确认降解途径如果非专利制剂研究透彻，并有充分文件记载，通常可从公开文献获得充分的杂质信息。可比较准确地预测其潜在的降解途径。处方往往建立在之前获得的产品基础上，并与创新产品类似。此种情况下，非专利药物的杂质谱通常与对照制剂类似。另一方面，如果上市药物相对比较新，或者存在限制无法复制对照药物的处方时，了解药物降解途径显得更加重要。典型的方法包括通过文献调研结构类似化合物或者强制降解进行研究。研究中，原料药置于酸、碱、光照，高温条件下以强制生成在药物贮藏期内可能降解得到的典型杂质。虽然广泛的研究工作可降低得到差稳定性产品的风险，但是如果非专利药处方使用不同的辅料和／或生产工艺，仍有可能产生新的或者意料之外的杂质。 4、研究工作在选择合适的辅料之外，还需其他一些考虑和控制以降低潜在杂质的生成。热是杂质产生的一个常规来源。热不仅能导致杂质产生，还能加速生成。在制备半固体产品时，制备过程中为使某些成分溶解通常需要加热过程。如果原料药对热敏感，药物应在其他成分加热后加入，然后冷却。如果此种方法不行，加速降温则可有效减少药物在加热条件下的暴露时间。对于固体制剂，药物同样有可能暴露在加热条件下，如流化床干燥过程、包衣，压片等。压片时药物与辅料在0.5吨～2吨压力下进行挤压，可导致片剂杂质的产生。另外，滚筒挤压时也可导致杂质产生。此种情况下，药物与一种或者多种辅料在高压下压实，该过程能产生大量的热。为尽可能降低暴露，可以降低相关生产工艺步骤的温度调节点。或者，也可能调整其他工艺参数以减少热对产品的影响。如：增加包衣混悬液中的固体量，可加速包衣过程，减少产品受热的时间。光是导致降解的另一个潜在因素。处方前研究，需要考察原料药对光的敏感性。由此得到的信息可判断应采用何种预防手段。这可通过修订处方和／或包装予以实现。如，对于片剂可采用颜色包衣为产品提供额外的保护。保护产品受光影响的一个常规方法是采用铝／铝水泡包装或者使用棕色瓶。在某些需要尽量减少光照的特殊情况下，产品可在黄色光或者弱光下进行生产。降解的另一个潜在因素是湿气。如果已知药物通过水解降解，有必要采取手段避免潮湿。可在生产过程中使用直接压片工艺避免引入湿气来实现。如果必须采用湿法制粒工艺，则应最大程度缩短产品处于潮湿状态的时间。湿颗粒也应干燥至混合前的含水分程度。另外，可以进行环境控制如控制制备房间的相对湿度和／或处理新进入空气以降低产品接触潮气的数量。同样，也可在制粒和包衣的过程中采用乙醇作为溶剂。对于某些非水的半固体制剂，在制备时应尽可能小心避免使产品暴露于高湿度的空间。同样，这些处方中使用的所有辅料含有的自由非结合水应尽可能低。药物氧化同样可导致潜在杂质的产生。专利产品处方中使用BHA或BHT等抗氧剂提示药物对氧化敏感，非专利药处方中也可使用这些抗氧剂。某些辅料如淀粉具有高氧化性并且可导致降解。由于杂质导致交联反应，标准药用级别PEG与明胶共用时可出现稳定性问题。为避免上述情况发生，需对辅料进行更加精细的分级。已经为制剂使用特定设计了特别高纯的脂肪酸，酯以及PEG400。另外，对于某些对氧特别敏感的产品，可在氮气条件下进行生产。 4.1 包装当处方以及生产工艺不能完全控制各种类型的降解时，制剂终产品包装能作为额外的保护工具。在保存期间，制剂可通过几种因素发生降解。典型的例子如：由于瓶内的多余空间，可致氧化或者水解反应发生。对包装单元采用正确的容器可尽可能降低上述现象发生的可能性。在包装内使用恰当数量以及种类的干燥剂可以控制潮气。除此之外，正确选择瓶盖／树脂化也可提供进一步保护。另外，瓶盖之间正确的密封也可作为避免潮气的屏障。对内包装采用热封法能显著降低潮气的渗透。包装容器的选择对控制由氧化产生的杂质同样非常重要。从稳定性角度看，一些塑料容器的氧渗透性更强，而玻璃瓶则能提供更强的保护。可浸出成分的存在对于杂质控制同样非常重要。对于液体、半固体以及血管注射剂型，包装成分显得尤为重要。液体制剂能够从包装生产线组件中浸出物质，如表面活性剂等。在此情况下，应进行相容性以及留样试验已考察发生这些反应所需要的时间。获得上述信息后，需明确最大持有时间和／或清洗体积以控制潜在杂质的产生。 5、制定技术要求 FDA和ICH已经发布了多个指导原则，对药物原料以及制剂中可能存在的杂质种类以及可接受限度进行了详述。指导原则的细节基于在研药物的日服用量，规定了正确报告、鉴别以及定量的杂质限度。最初，ICH指导原则仅仅适用于创新药申请（NDAs）。但是，FDA将这些原则扩展到非专利药上。而且，最近已经修订了两个简略药物申请（ANDA）指导原则。FDA采用的这些指导原则扩展了原有的保证，即非专利药物的安全属性与专利药物保持一致。除指导原则文件外，美国药典（USP）是杂质技术要求的另一个来源。USP28/NF23纳入了大约1150种药物原料以及2250种药物制剂专论。虽然并不是所有的已批准上市药物都包含在内，也不是所有的USP药物专论都纳入了杂质控制项，但是药典仍提供了一个专利药物以及非专利药物都必须遵守的可接受标准。非专利药物原料以及制剂的技术要求都必须符合ICH/FDA指导原则，以及USP各药物专论。对于药物原料，应与原料药供应商同时制定原料药的技术要求，以获得其同意以及保证将来生产必须符合上述要求。对于药物制剂，在ICH保存条件下进行的稳定性研究可证明在整个产品有效期内，处方符合可接受的标准要求。在稳定性研究过程中，将数据进行趋势分析以预测如果发生降解，何种杂质将会产生。基于这些杂质的产生速度，可制订正确的产品放行标准，以保证产品稳定性符合标准要求。但是，药物制剂的标准不应比原料药标准中相同项目的要求更加严格。杂质控制方法在ICH/FDA的指导原则中已经被详细阐述。对于非专利药，最常规的质控方法是与产品有关的杂质在有效期内与专利药物相当。这也用已上市非专利药予以证实。在两种情况下，都可证实实测杂质水平已经被FDA认为安全。如果缺失这些数据，对于某些在其他上市产品中未观测到的杂质，通常需要有意仿制的厂家进行毒性研究。布日期 20080716 栏目化药药物评价>>综合评价标题非专利药物杂质研究-2 作者蒋煜马磊部门正文内容审评三部翻译蒋煜　校核马磊 6、案例分析本文将进行分析，提供一些非专利药开发过程中杂质考虑要素的例子。这些例子显示了正确选择处方、生产工艺以及质控方法的重要性，上述过程能保证非专利药与专利药物相比具有相当或者更高的质量。 6.1 案例研究1－速释单方制剂通常，对于非专利药处方，最简单的方法是使其与参照药物处方中所用辅料尽可能一致。在没有处方专利限制的情况下，这是早期批次研究的一个良好出发点。但是，由于日益增加的各种专利限制，这种方法越来越不可行。可对参照药物进行倒推工程研究，以尽力确定其真实或者近似的辅料份量。一旦这些数据得到采集，制剂开发科学家能够结合从前的产品开发知识或者经验，综合生产工艺、原料可获得性或者其他因素，选择替代的或者更可行的辅料。在某些情况下，看起来无关紧要的处方调整，表面上看无足轻重，却能导致产品稳定性降低，并加速杂质的增加。在本例中，开发了某速释制剂的非专利产品，其处方基本与专利产品一致，仅变更了某一辅料的级别，以获得更佳的流动性质。对于新制备非专利药处方进行的初步试验显示了可接受的主药及杂质的含量，在制备过程中杂质的增加量并不明显。也同时分析了对照制剂以便对比控制。非专利药产品中的最大单个杂质（0.26%）以及总杂质（0.4%）明显低于专利制剂（分别为0.98%以及1.6%）。然后，将两种制剂在相同条件下（40℃/75%RH）进行了加速稳定性试验，测定了1个月和2个月数据。非专利药处方中杂质增加速率显著高于参照制剂。主要降解产物由活性成分中含酯基团碱催化水解得到，其含量超出预计约5倍左右。见图1所示。图1　在加速试验条件下（40℃/75%RH），受试样品以及参照样品主要杂质的增加情况此后，将专利药物置于非专利制剂包装材料中对包装材料进行了评价。产品在加速稳定性条件下（40℃/75%RH）放置了3个月。杂质产生速率与原有包装内的专利药物近似。提示非专利药物的包装系统基本正确。数据见图2。图2　包装材料对主要降解物增长的影响，参照药物置于仿制品包装内，加速试验条件（40℃/75%RH）由于主要的降解产物为水解产生，设计试验考察了湿度对产品的影响。众所周知，片剂处方中过多的湿度能够导致，在多数情况下还能加速产品降解。考察了新制备以及1个月加速试验后（40℃/75%RH）两种样品的含水量。两种药物均在其原有包装内。研究显示非专利制剂所含水分低于专利药物，另外在1个月加速稳定试验后，两种产品的含水量均未发生显著变化。如图3所示。该研究提示含水量并不是导致非专利制剂降解的主要因素。如前所述，既然主要的降解物是通过碱催化水解产生，接下来将处方pH值作为研究重点。将片剂磨粉、用少量水混合后对处方pH值进行了评价。结果显示两个处方中的pH值类似。至此，只好将非专利制剂与专利产品处方的不同作为研究重心。研究发现非专利制剂所用某个级别的辅料中含有二氧化硅。理论研究已经说明由于活性硅醇基的存在，该辅料可加速降解。接下来对由两种级别辅料制成的片剂进行了研究。这些产品包装后，与专利药物置于同一干燥箱中。然后将样品在60℃下保存，以便降低观察到杂质增加所需的时间。三个样品在保存72小时后的研究结果见图4。图3 仿制药与商品名药物含水量变化40℃/75%RH 图4　仿制药物处方1（含二氧化硅），处方2（不含二氧化硅）以及参照制剂杂质增加情况研究证实处方中使用含二氧化硅的辅料导致非专利制剂杂质产生速度出乎意料，使用标准辅料产品的杂质产生速度则与专利产品类似。在ICH稳定性条件下，采用标准级别辅料制备了新仿制产品，其杂质的产生速度与参照制剂基本一致。该案例了揭示了处方中辅料的变化如何影响了最终产品的稳定性。 6.2 案例研究2－速释二成分复方制剂在该例中，对两个活性成分组成的速释非专利制剂进行了考察。最初的试验处方是基于非专利制剂厂家已经上市的单一活性成分片剂。两个单方制剂的专利生产商为同一人，但是复方制剂的处方存在变化。分析人员对复方制剂产品的杂质分析建立了新的HPLC方法。原方法为等度洗脱，而新方法是梯度洗脱。有必要进行上述变动以保证两个活性成分所产生杂质的合适分离度及定量检查。活性成分1的主要降解途径为酸性条件下的环合以及碱性条件下酯键水解。加速稳定性研究（40℃/75%RH）后，观察到两个不利结果。首先，与单一活性制剂相比，新试制剂中活性成分1的环合降解产物显著增加。由于两个产品的处方类似，这种结果非常令人惊讶。其次，在3个月加速样品中，出现了含量最高达0.5%的未知杂质。根据ICH以及FDA指导原则，该杂质应被鉴别并定性。为成功提交并获得官方批准，需要对上述两种情况进行论述。 6.2.1 已知杂质对受试处方以及上市单一活性非专利制剂处方的辅料以及制备过程进行了仔细比较。虽然存在一些较小的差别，但是均无法解释两个处方中出现的上述现象。因此决定将注意力集中到分析方法变化上。为进行比较，采用两种方法对单一活性片剂进行了分析。复方制剂所用梯度洗脱方法测得的杂质水平远远超出等度洗脱法。试验显示样品制备方法或梯度洗脱色谱分析条件，而非药物处方导致了已知杂质的产生。由于已知杂质是在酸性条件下产生，对稀释溶液进行了考察。两种方法的缓冲pH值一致，但是二者的缓冲强度以及有机调节剂存在不同，因此做了进一步考察。对两个产品分别按两个方法的试验条件制备了样品，并在两个色谱条件下进行了分析。不管采用哪种样品制备方法，梯度方法所测得的所有结果均远远高于等度洗脱方法。这显示应该是色谱系统导致了较高杂质含量。对分析方法进行了仔细比较。等度洗脱方法的流动相为ACN：pH 3.3 磷酸缓冲盐：甲醇（10：40：50），洗脱时间30min，柱温45℃。梯度洗脱方法洗脱时间为60min，柱温40℃。梯度程序为，先保持等度流动相比例ACN：pH 2.5磷酸缓冲盐（10：90）至35min，然后梯度至60：40。由于梯度方法中样品暴露在更加酸性的流动相中，对该方法等度保持时间进行了考察。在试验中，改变了最初等度洗脱保持时间长度并因此改变了药物在柱内的保留时间。所测到的杂质水平与等度保持时间成正比，如表5所示。图5 梯度方法中最初等度洗脱阶段，已知杂质含量／固定相内的保持时间该试验清楚显示在酸性环境加热条件下延长暴露时间，可导致杂质在色谱柱内产生。因此调整了该二组分复方制剂的杂质分析方法，以保证测试结果不被色谱过程改变。 6.2.2 未知杂质在考察与已知杂质相关的分析问题时，也对未知杂质的调查工作。基于保留时间以及对色谱峰的光谱扫描，认为未知杂质由活性成分1有关。首先对方法有效性进行了考察，以判明该杂质是否在特定加强条件下产生。通过热、光照、酸、碱以及氧化试验，没有证据显示制剂样品中存在该杂质。对稳定性研究样品中的杂质进行了浓缩并使用固相萃取技术进行了纯化。对样品进行了LC/MS，H1NMR以及C13NMR分析以确认结构。在此基础上进行了合成并确认为该杂质。对未知杂质的结构分析提示该杂质是活性成分1的氧化降解产物。虽然产生该杂质的降解途径并非其主要降解途径，然而处方中某种因素导致其生成。可能的原因是处方pH值，药物直接与其中某种辅料接触，以及/或处方的内在含湿量。但是，采用了另一种阻止其产生的方法。现在已经知道氧化是杂质产生原因，研究组决定在处方中增加抗氧化剂（BHA）。生产了新的处方并进行了加速稳定性试验（40℃/75%RH）。3个月后，样品杂质含量为0.1%，与最初值相比几乎未发生改变，证实了BHA有效阻止了样品氧化。该案例提示不应该对处方稳定性想当然。虽然处方与单一活性制剂非常接近，但是在复方制剂中中产生了未知杂质。直至鉴别了杂质结构并了解其降解途径，才能采用正确的应对方法。该研究中另一个有趣的方面是分析方法。分析杂质导致产品不稳定使已知杂质在色谱柱内产生。由于缓冲液中的甲醇与活性成分1发生了交叉酯化，并由此导致已知杂质的产生和增加，已经调整了梯度洗脱的样品制备方法。所以也需要对样品制备以及分析试验方法进行细查，以保证正确的杂质谱。 7、结论遵守GMP规程包括建立科学的质量标准（分析程序以及可接收的限度），以保证药物原料和药物制剂在有效期内的质量。在此之后，非专利药厂商设计处方和生产工艺并与参照药物生物等效，并文件记录其稳定性。FDA据此评价药物安全并予以批准，为消费者在健康治疗中提供安全、有效以及便宜的替代品。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　文章来源：John Kovaleski, Bela Kraut, Annette Mattiuz, Michael Giangiulio, Geoffrey Brobst, Wayne Cagno, Prakash Kulkarni, Taylor Rauch. Impurities in generic pharmaceutical development,Advanced Drug Delivery Reviews 59 (2007) 56?63 注：该文是Advanced Drug Delivery Reviews“Pharmaceutical Impurities: Analytical, Toxicological and Regulatory Perspectives".研讨主题的部分内容。发布日期 20080804 栏目化药药物评价>>综合评价标题非专利药物杂质研究-3:非专利药物申请（ANDA）管理透视作者蒋煜　吕东部门审评三部正文内容前言：根据2007年国家局新颁布的药品注册管理办法，目前我国将化学药物分为6类管理形式。从目前的申报情况来看，只有少部分为创新药物，绝大多数药物在国内或者国外已经上市，从广义上看属于仿制国内或者国外已经上市的药物。我们翻译了部分近期国外文献，包括近期国外药物研发机构在进行非专利药开发时，以及国外药政管理当局（FDA）在对非专利药进行评价时，对杂质研究的一些考虑要素。希望国内企业在参考国内杂质研究指导原则基础上进行该部分研究时，上述理论以及研发实例有一定的帮助作用。本文为美国FDA仿制药办公室相关人员总结出的开发非专利药需对杂质研究所做的工作。药物杂质：非专利药物申请（ANDA）管理透视 Lawrence Yu 等 Office of Generic Drugs, Center for Drug Evaluation and Research, U.S. Food and Drug Administration, 7500 Standish Place, Rockville, MD 20855, USA 等摘要：原料药及药物制剂中杂质已经成为美国FDA仿制药办公室的重要管理问题，对于能否批准非专利药物申报（ANDA）具有显著的影响。本文对ANDA以及其与创新药物的异同点进行了讨论，强调了药物杂质控制在非专利药物研发以及管理评价中的重要性。提供了美国指导原则草案“简略药物申请：原料药中的杂质”以及“简略药物申请：药物制剂中的杂质”的概述。介绍了简略药物申请中对原料药及药物制剂杂质鉴别以及控制步骤，并建立可接收的杂质限度的方法。文中的案例分析基于上述指导原则的一般原理，揭示了确定杂质及其可接收限度的适宜途径。内容 1、简介 2、非专利药物申请 3、杂质分类 4、分析方法 5、杂质控制 5.1 原料药 5.1.1. 原料药质量标准中的杂质目录 5.1.2. 制定杂质可接受标准 5.2 药物制剂 5.2.1. 降解物质目录 5.2.2. 制定降解物质可接受标准 6、杂质控制 6.1 控制限度 6.2 控制方法 6.2.1　i.对比分析研究　6.2.2　ii.科学文献以及主要代谢物质　6.2.3　iii.毒性研究 7、案例研究 7.1　非药典收载原料药以及药物制剂案例研究 7.2 药典收载原料药案例研究 8、结论 1、简介　　ICH指导原则将原料药中的杂质定义为原料药中该药物化学实体之外的其他任何成分。同样，药物制剂中的杂质定义为药物制剂中原料药及辅料化学实体之外的其他任何成分。药物制剂的安全性不仅仅取决于活性药物物质的毒性特征，还取决于其中所含的杂质。因此，定性研究、定量研究以及控制原料药以及药物制剂的杂质是药物开发以及管理评价的重要部分。 ICH Q3A以及Q3B论述了与原料药及药物制剂管理相关的问题。这些指导原则中勾画的许多概念和原则适用于简略药物申请（ANDAs），当然也需考虑附加或者调整必要的限制。当FDA接收简略药物申请（ANDAs）时，往往能从美国药典（USP）的各专论中获得原料药以及药物制剂的关键属性。有时，也可以获得关于药物杂质的文献信息。这些公开标准以及文献数据在管理评价ANDA过程中起到了重要作用。　　本文旨在从科学的角度透视ANDAs申请时原料药以及药物制剂的杂质。并在ANDAs申请时，为原料药以及药物制剂的杂质定性研究以及定量研究提供建议，也希望能为原料药以及药物制剂杂质标准的建立提供帮助。 2、非专利药物申请　　非专利药物应按照参比产品目录（RLD）设计，并与创新药物或者被FDA批准的首家制剂治疗等效。ANDA申请向FDA非专利药办公室提交，应提交供非专利产品评价和批准上市的支持性数据。为获准上市，ANDA申请人必须提供信息显示在研非专利药产品应与RLD药学等效以及生物等效，并进而临床治疗等效。另外，申请人需要证实在研产品应有恰当的标签，并按照cGMP指导原则进行生产。如果获得批准，并在相关专利保护以及专属权等问题得以解决后，申请人可生产并上市销售该非专利药物。　　图1对新药申请（NDA）以及简略药物申请（ANDA）技术要求进行了比较。“完全”以及“简略”申请的主要差别是NDA需要提供临床前和临床数据以支持药物制剂的安全性和有效性，而ANDA则无需重复提供。ANDA的申请基于如下假设：即与创新药物相比，活性成分具有相同的安全性和有效性，并以相同速率以及程度吸收入体内，由此导致生物等效。除了在临床数据要求上的差异外，NDA以及ANDA余下的技术要求，如化学、制备、质控，以及标签等都应该一致。ANDA提交给非专利药物办公室后，需要进行仔细评价，以保证非专利药物的质量技术要求与专利药物相当。对于非专利药物而言，由于药物整体安全性不仅仅取决于原料药的毒性特征，还取决于其中所包含的杂质。因此保证非专利药与RLD具有同等的纯度以及质量显得非常重要。因此，产品杂质控制是非专利药物注册评价（regulatory assessment）的重要单元。图1 NDA以及ANDA的比较 3、杂质分类　　非专利原料药以及药物制剂的安全性以及质量受其所含的杂质影响。这些杂质的种类和数量受一系列不同因素的控制，包括原料药的合成路线；反应条件；原料药合成起始物质的质量；试剂，溶剂；纯化步骤；辅料；药物制剂生产工艺；包装；以及终产品的贮藏等。　　基于ICH 3A，原料药的杂质可分为以下几类： ·有机杂质（工艺杂质以及与药物相关的杂质） ·无机杂质 ·残留溶剂有机杂质可在原料药生产和／或保存过程中产生。它们或者可被鉴别，或者不被鉴别；或者是挥发性的，或者无挥发性，包括： ·起始原料 ·副产物 ·中间体 ·降解产物 ·试剂、配位体以及催化剂无机杂质可在生产过程中产生。通常是已知并可以鉴别的，包括： ·试剂、配位体以及催化剂 ·重金属或者其他残留金属 ·无机盐 ·其他物质（如：助滤剂，活性碳等）有机溶剂指合成原料药或者生产药物制剂过程中，制备溶液或者混悬液所用的无机或者有机液体。通常，已知这些溶剂的毒性，因此确定其正确的限度相对比较容易（见ICH Q3C残留溶剂部分）。 4、分析方法　　非专利原料药以及药物制剂的安全性以及质量受其所含的杂质影响。这些杂质的种类和数量受一系列不同因素的控制，包括原料药的合成路线；反应条件；原料药合成起始物质的质量；试剂，溶剂；纯化步骤；辅料；药物制剂生产工艺；包装；以及终产品的贮藏等。由于有时并不清楚这些杂质的结构，因此开发了多种仅需要微量物质的光谱以及微化学技术，能比较容易地揭示杂质的结构。也可使用通用的分析方法来检出以及监测原料药和药物制剂中的杂质。分析方法学的主要指标是其能够区分相关的化合物。通常使用的方法是将分离（提取）以及检测和定量（光谱）方法串联进行。　　分离方法包括薄层色谱（TLC），高效液相色谱（HPLC），气相色谱（GC）以及毛细管电泳（CE）。HPLC是杂质监测最常使用的方法。TLC法可用来分离大量的物质。TLC法主要的不足在于分辨和检测能力有限，以及定量能力较弱。气相法能够提供较好的分辨、检测以及定量能力，但是样品必须是可挥发性的。毛细管电泳对于分析微量样品，以及对分辨力要求较高时相当有用。在上述发展基础上，目前进行分析以及测定杂质时，已经可能使用高专属性以及更精确的分离方法取代其他非专属性分析方法，极大地改善了对批量原料药分析测定的评价。　　光谱方法包括紫外（UV）、红外（IR）、核磁共振（NMR）以及质谱（MS）。单一波长紫外光谱分析方法提供的选择性非常有限，而使用二极管阵列检测器则能在各种波长下提供更充分的信息以保证方法具有更高的选择性。红外光谱能对某些官能团能显示特定的信息，因而能够进行定量分析，并具有选择性。核磁共振能够提供分子结构很精细的信息，是在研产品以及有关杂质定性研究非常有用的方法。质谱所需的样品量非常少，能在大量离子碎片结构的基础上提供良好的结构信息。综上，紫外（UV）、红外（IR）、核磁共振（NMR）以及质谱（MS）是药物与杂质定性及含量分析的优良工具。 5、杂质控制　　质量标准可以定义为一系列试验、分析操作参考，以及恰当的可接受限度，如：用数字表示的上述各试验限度、范围或者其他尺度。它建立了原料药或者药物制剂预期使用可接受的、必须遵守的一系列标准。“与质量标准一致”指当采用质量标准分析操作进行测试时，原料药和/或药物制剂应符合可接受标准限度要求。质量标准由生产商提出和证明，并经管理者批准作为批准药物上市的前提条件。 5.1 原料药 5.1.1. 原料药质量标准中的杂质目录原料药质量标准包括杂质目录。可使用如下方法：稳定性研究，化学开发研究，常规批次分析，对合成过程中和降解途径引入的潜在副产物进行科学评价等，以预测原料药中可能产生的杂质。对将杂质列入或者排除出原料药质量标准应该进行讨论并使之合理化。所谓的合理化应包括对药物开发过程中各批次产品杂质谱进行讨论，并对用预期商业化工艺生产的各批次产品杂质谱进行讨论。单一杂质以特定可接受限度纳入原料药质量标准中可称为特定杂质。特定杂质的结构可能已知，也可是未知。　　已知特定杂质、以及经评估后含量超过表1中鉴定限度的特定未知杂质均应纳入杂质目录中。如果杂质已知具有明显效价，或者能够产生毒性或预期以外的药理作用，分析方法的定量限和/或检测限应与杂质预期的控制水平相符合。对原料药质量标准中需列出的结构未明确杂质，需要清楚地陈诉杂质水平建立过程中所用的方法以及所作的假设。使用恰当的定性分析描述方法（如：未定性杂质A，结构未明确，相对保留时间0.9），提及质量标准中结构未明确的特定杂质显得非常重要。表1描述了对于任一结构未明确杂质，不超过鉴定限度的通常可接受限度。通常的原料药质量标准应包括如下类型的一系列杂质目录： ·有机杂质 ·每一特定已知杂质 ·每一特定未知杂质 ·可接受限度未超过（≤）表1中鉴定限度的任一未知杂质 ·总杂质 ·残留溶剂 ·无机杂质表一　原料药的杂质限度 5.1.2. 制定杂质可接受标准　　原料药中杂质可接受限度不应高于质控水平（见第6部分）。建立杂质可接受标准时，首先应考虑该杂质是否在美国药典（USP）中标明。如果USP药物专论中纳入了某已鉴别特定杂质的限度，建议可接受限度不应高于药典限度。　　但是，如果杂质实测水平超过USP的限定值，则建议证实其合理性。如果合理性得到证实，申请人可以向USP提出申请修订该杂质的可接受限度。如果某原料药杂质的可接受限度未纳入USP，而该杂质能通过与FDA批准上市的人用药物制剂进行比较得到确认，则重点

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