原料药分析方法开发流程.docx

原料药分析方法开发流程
分析方法在药物的研发过程中起到的是“灯塔”的作用，是原料药及制剂开发、质量控制的标尺及眼睛，因此分析方法在药物开发过程中起到了领航员的作用。下面简单的介绍一下原料药分析方法的开发流程。
原料药的分析方法开发一般分为两大部分：1、起始物料的分析方法开发；2、中间体及API的分析方法开发。按照正常的逻辑顺序，应该是起始物料的分析方法开发先行，但是一般在实际操作过程中，往往是中间体及API的分析方法先行开发。主要是因为，在打通工艺路线时期或者是文献调研的阶段，主要是针对中间体及API的分析方法的工作。只有在工艺优化的中期或者中后期，对起始物料厂家基本选定时才会有针对性的启动起始物料的分析方法开发工作。虽然如此，考虑到逻辑顺序，还是按照起始物料、中间体、API这样的顺序进行逐一介绍。
一、起始物料
1、合成路线的获取
在启动分析方法开发工作之前，一定要获得起始物料厂家提供的合成路线，需要包括以下几点：起始物料、中间体、反应溶剂、后处理溶剂及关键催化剂等。如果厂家提供反应步骤过长，一般选择3-5步即可。
2、杂质分析
结合起始物料厂家提供的工艺路线，对可能存在或者产生的各种杂质进行详细的分析，为分析方法开发的方向奠定一个基础，也好对所需要的仪器耗材有提前的准备。一般涉及杂质如下：
杂质种类
杂质主要来源
一般检测手段
一般所需耗材
普通杂质
起始物料、中间体、副产物、降解产物
HPLC
普通C18柱、氨基柱
手性杂质
含手性中心的化合物、引入手性的反应
HPLC、旋光仪
手性柱
GTI
起始物料、中间体、副产物
HPLC、LC-MS、GC-MS
普通C18柱、毛细管柱
重金属
催化剂
原子吸收、ICP-MS、药典通用方法
空心阴极灯、铅标准溶液
溶剂残留
反应溶剂、后处理溶剂、副产物
GC
细管柱
无机盐
缚酸剂、干燥剂、调节pH的试剂
比浊法、炽灼残渣、比色法
相应的分析溶剂

3、分析方法的开发
起始物料路线中所涉及的杂质种类，进行对应分析方法的开发。以厂家COA及提供的分析方法为基础，结合自身工艺对起始物料质量的要求，建立适合自己的起始物料内控方法。
4、分析方法的验证
在API工艺进行逐级放大前，取得起始物料供应商提供的不小于3批的中试生产批量样品，使用一批次进行分析方法验证工作，其余批次进行分析方法重现工作，同时也是为了验证厂家提供起始物料质量的稳定和可控。
5、杂质限度制定的依据
根据多批次起始物料的检测结果，以及API杂质限度的要求，结合工艺路线对杂质的清除能力，制定起始物料中杂质的限度。需重点关注基因毒性杂质及毒性较大的试剂溶剂。
物料名称
制定依据
起始物料
1、结合自身工艺対杂质的清除效率；
2、结合自身工艺所涉及溶剂；
3、相关起始物料所涉及GTI及手性杂质的引入；
中间体
1、结合自身工艺対杂质的清除效率
2、结合之后反应对水分及溶剂残留的要求
3、GTI及手性杂质的引入
4、API中关键杂质的要求
API
1、结合反应体系中较大杂质和清除率较低的杂质情况
2、结合指导原则要求
3、结合所涉及溶剂及催化剂的情况

二、中间体
中间体分为过程控制及质量控制，过程控制主要监控反应进行的程度，质量控制是制定中间体的中控标准。
1、过程控制方法
1) 过程控制方法的开发
根究反应液的具体情况以及涉及物料自身的性质，中间体的过程控制方法可以选择TLC或者HPLC的手段进行控制。一般在反应过程中主要关心的是原料的剩余及产物的生成情况，所以确保在原料及产物峰周围没有干扰。如果有需要特殊关注的杂质，也需确保杂质的分离度、峰纯度等。
2) 过程控制方法的验证
如果过程控制的方法只是定性的检测，在方法验证时一般只需进行：专属性、检测限、耐用性等方面的验证工作。如果涉及定量检测的方法，则需要进行全面的分析方法验证工作。
2、质量控制方法
1) 质量控制方法的开发
对中间体的质量控制，一方面根据工艺优化的结果制定质量控制的限度，另一方面需要根据API质量的要求对中间体所涉及杂质的限度进行定量的控制。当然，质量控制方面不只是杂质限度的控制，如果接下来的反应是无水反应，上一步的中间体依然需要对水分的限度进行严格的控制。
中间体的制备过程中，也会涉及GTI、手性杂质及重金属等杂质的研究。一般情况，此类杂质最好放在中间体的质量标准中进行，如果控制有难度或者在之后的反应过程中仍然会又引入及生成，放在之后的步骤控制或者API控制均可。
2) 质量控制方法的验证
一般情况下，中间体的质量控制均会涉及杂质的定量检测，因此中间体质控方法的验证均需要按照定量检测的方法进行全面的分析方法验证工作。
三、API
同起始物料分析方法开发基本一致，在API分析方法的开发前期，首先需要进行有关化合物或者相似化合物分析方法的调研工作，其次进行杂质的分析工作。针对不同类型的杂质选择有针对性的文献报道的方法为方法开发的基础，结合工艺本身，对分析方法进行逐步的优化。有关物质的制定，可以根据靠近终反应步骤的杂质谱以及最后一步反应的杂质体系进行制定。
溶剂残留的制定需要结合起始物料所涉及的溶剂，如果有与起始物料有差异的溶剂，那么差异溶剂需要在起始物料中进行控制；若能包含起始物料所涉及溶剂，可以将所用溶剂在终产品中进行控制，起始物料中只需进行干燥失重的检测。同时，还需要关注一些潜在的溶剂，例如：反应中涉及苯的衍生物，也需要关注苯的残留控制等。
3、分析方法的开发
根据不同的杂质种类，API的分析方法涉及到普通杂质、手性杂质、残留溶剂、基因毒性杂质、重金属等。
普通杂质：一般采用HPLC法，在进行分析方法开发之前，首先要进行充分的文献调研工作，查询各国药典标准、文献、专利中是否收载了相同或同类化合物，以此为基础进行分析方法的开发，结合API的理化性质以及对各步反应机理的分析，进行分析方法的逐步优化。在分析方法优化过程中，应同时对API进行强制降解实验，评估分析方法对潜在降解产物的分离能力。
手性杂质：采用HPLC法，选用手性色谱柱或手性流动相。对有多个手性中心的，对映异构体需采用手性色谱进行分析，非对映异构体，一般可与普通杂质采用同一方法进行控制。
残留溶剂：残留溶剂采用GC法，根据溶剂的种类，选择不同极性的色谱柱进行分离。除要关注合成工艺中使用的溶剂外，还需要关注潜在的残留溶剂，如使用了甲苯，需要对苯进行检测与控制，使用了甲基叔丁基醚，需要关注叔丁醇的残留，酯键断裂过程中产生的醇类等。
基因毒性杂质：由于基因毒性杂质的限度较低，对方法的灵敏度要求较高，一般要用到HPLC-MS或GC-MS，在分析方法开发中，需重点关注检测限是否能满足质量控制的要求。
重金属：对于一般的重金属，采用药典通则的检测方法即可，对于pd等重金属需要特殊研究。
4、分析方法的验证
在进行分析方法验证前，需要对质量标准中所涉及的分析方法进行一个汇总，合理安排验证工作，以免进行重复的工作，例如：含量和有关物质方法一致，有些重复的验证项目就只进行一次验证即可。
一般API需要进行验证的方法有：有关物质（包括异构体、分别控制的有关物质）方法、含量方法、溶剂残留方法等。