浅谈杂质研究中的风险控制_摩熵医药(原药融云)

浅谈杂质研究中的风险控制

审评三部张哲峰

摘要：杂质研究及控制是药品质量控制的核心内容之一，药品安全性保证的关键要素，也是药品研发中风险控制意识的重要体现。本文从风险控制的角度讨论了杂质研究的手段、策略、方法以及杂质限度确定等方面需要关注之处，以期引起业界同仁的关注。

关键词：杂质研究风险控制杂质谱分析利弊权衡

词源诠释“杂质”是指物质中所夹杂的其它成分。SFDA杂质研究技术指导原则定义药物杂质为任何影响药物纯度的物质。杂质研究的对象是与药物及其制备过程具有必然渊源关系的物质，如生产工艺、起始原料、药物降解等因素而存在于药物中的其它物质，对于正常情况下本不应存在的生产中不同产品间的交叉污染、外源性污染物（如灰尘、人为加入的毒物等）等不属于杂质研究范畴，而是通过GMP、SOP等管理措施予以控制。药品临床使用中的不良反应除了与药品本身的药理活性有关外，往往还与药品中的杂质有关，须严格控制，如普罗布考中微量杂质即会导致严重的眼毒性，USP控制其杂质A、B、C限量分别为万分之0.05、万分之0.5和千分之5。因此杂质研究及控制是药品质量控制的核心内容之一，药品安全性保证的关键要素，也是药品研发中风险控制意识的重要体现。

1 杂质的有效控制，药品安全性的屏障

杂质控制是掌控药品安全性风险的重要手段之一，为质量标准中重要质控项目。但申报资料仍存在杂质质控缺失或不能有效检测的情况。如硫酸特布他林氯化钠注射液的申报中即有因主药浓度低，检测有关物质存在方法局限性而未进行杂质检查的情况，但本品具有高活性、不稳定、静脉给药的特点，临床用于危重疾病的治疗，且存在诱发心率失常的严重副作用，不对有关物质进行有效控制，则难以有效把握其安全性风险；有申请人在制备供试液时采用了萃取或固相萃取的方法，以提高其浓度，但此过程是否把所有杂质均转移到供试液中，不得而知，且无法进行科学验证。换言之，如果一个剂型难以进行有效的杂质控制，则难以把握其安全性风险，产品不具备质量可控的属性，该剂型应不是一种理想选择。

分析方法是获取杂质信息的重要手段，直接关系到对药物杂质把握的准确性，因此，杂质研究的首要问题是选择合适的分析方法。杂质检测的实质是根据药物杂质的化学结构和特点，采用物理或化学等手段将杂质信号放大，易于辨认和定量。杂质的微量性和复杂性，使得检测方法的专属性和灵敏度十分关键。杂质检测方法选择和研究，需要从化合物结构特征、理化性质、剂型特征、工艺过程、标准要素等方面综合设计、严谨研究、规范验证。分析方法各有局限，需关注不同原理分析方法间的相互补充和验证。目前申报的杂质检测手段和定量方式单一，难以控制多样化的杂质。而国际前沿的杂质研究不断吸纳分析科学成熟的新成就，色谱仪器越来越专业化（凝胶色谱，离子色谱，逆流分溶色谱等相继用于有关物质检测），色谱与光谱联用技术越来越成熟（HPLC－UV， HPLC－MS，HPLC－NMR；GC－MS，GC－IR等联用仪器正在普及应用中），各类数据库越来越丰富，联机智能化解析系统越来越普及，新型色谱填料和不同类型检测器不断出现在药品的杂质控制中，如USP26版开始，每版都有新类型的色谱柱增加，29版已增加至L62，为杂质研究提供了更为完善的工具和手段，使得采用多样化的色谱条件和检测手段（HPLC-UV/ECD/ELSD/RID）有效控制不同类型杂质成为可能。杂质检测逐步呈现出全面检出（梯度洗脱，多检测手段互补、明确灵敏度要求）、有效分离（规定最难分离物质对分离度）、目标明确（特定杂质、非特定杂质）、准确定量（外标、校正因子、归一法相结合）的趋势。反观国内杂质研究则仍基本沿用着十几年一贯制的反相HPLC－UV组合的检测方法，色谱柱仍多限于C8和C18填料，对杂质控制也多为自身对照法，难以准确说明产品中的杂质情况，并予以有效控制，呈现出明显差距。

杂质控制对检测方法提出特定要求，或需充分保障检测方法适用性时，在质量标准中需对相关方法要素作出规范限定，以保证对杂质的有效检出。如色谱系统适用性试验中规定最难分离物质对的分离度要求，或特定条件降解后，主峰与杂质峰分离度要求等措施保证杂质的有效分离。检测灵敏度是杂质检查的一个重要参数，信噪比的限度往往难以体现在质量标准中，FDA的“色谱方法验证原则”建议制订标准时，在方法定量限浓度水平用另一外加的参考标准溶液进样，并要求能检出。而目前质量标准中多数只强调调节记录仪的量程，使杂质峰能显示，而无法规定色谱峰的积分阈，会出现一些杂质峰虽能显示但不被积分的情况，新版欧洲药典中即有采用规定小于0.05%供试液度或相当规定限度一半量的峰面积能被积分的要求固化在标准中，以保证检测方法的灵敏度。

2 杂质谱分析－风险控制的重要手段

杂质谱包括药物中所有杂质的种类（研究初期可为色谱保留值等IP信息）、含量、来源及结构等信息。通过杂质谱分析较为全面地掌握产品中杂质概貌（种类、含量、来源和结构等）；有针对性地选择合适的分析方法，以确保杂质的有效检出和确认；跟踪杂质谱对安全性试验或临床试验结果产生的影响，评估杂质的可接受水平；结合规模化生产时杂质谱的变化，评估杂质安全性风险，确立安全的杂质控制水平。

从制备工艺和产品结构分析入手，评估、预测产品中可能存在的副产物、中间体、降解物以及试剂、催化剂残留等大体的杂质概况，考证建立的分析方法是否能够将它们逐一检出，并进行相应的验证工作，是杂质研究的主动思维，而传统的被动行为仅从建立的一种检测方法所检出的有关物质中归属其来源情况，而不是从杂质来源考虑检测方法是否能有效检出各种潜在杂质，容易出现杂质漏检的情况，难以全面掌握杂质谱。如，杂质谱分析表明抗禽流感药物磷酸奥司他韦所采用的合成路线会产生具有遗传毒性的双叠氮杂质RO64-1637，经有针对性的分析考查，的确在产品中检测到该物质，尽管其含量极低，考虑到其毒性情况，质量标准中仍作为特殊杂质予以严格控制（不得大于100ppm），保证了其临床应用的安全性。因此从杂质谱分析入手进行系统规范的杂质研究，对于降低杂质安全性风险具有重要意义。

3 对比研究－桥接安全性信息的重要路径

对比研究是桥接上市药物安全有效性信息的基础，获取上市产品杂质信息的重要途径，而且通过“类比思维”还可以减少研发工作的疏漏和复杂性。对比研究已成为仿制药研发的重要手段，但目前多数注册申请人仅进行了杂质总量的对比，未进行杂质种类、数量和各杂质含量的对比。药品某些不良反应的发生往往与某（些）特定杂质相关，仅仅关注杂质总量是不够的。如BP收载了克林霉素磷酸酯的5种杂质的化学结构，毒性相差几个数量级，国内产品生产工艺与原研厂不同（无菌灌装），多经过了剧烈的终端灭菌过程，而主药水溶液高温不稳定，杂质总量与原研厂产品相比同样较高，但具体为何种杂质，毒性如何，与原发厂产品杂质是否相同，未进行此方面对比研究，很难桥接上市产品的安全性信息，加之未进行临床试验或动物安全性试验直接上市，其安全性风险是不堪设想的。

杂质对比研究研究时，除杂质色谱保留时间属性外，及时采纳分析科学新技术，多属性把握其物质一致性非常必要，可以避免结构类似杂质仅通过保留时间确定其物质一致性产生的偏差。如采用LC-MS、LC－DAD等手段通过杂质色谱行为、分子量、碎片信息、UV吸收特征等属性共同把握杂质一致性，以提高对比研究结果的准确性。

4 杂质限度的确定，利弊权衡的过程

从杂质来源分析，完全除去药品中的杂质几乎不可能，而且有时也没有必要，因为不可能存在绝对稳定和绝对纯净的物质，在不影响药物疗效和不发生与杂质相关的毒副反应前提下，通过系统全面的研究，将杂质控制在安全合理的范围内正是杂质研究的最终目的，这一允许的范围称为杂质限度。确定杂质限度的基本原则是As Low As Reasonable Practicable(ALARP)，考虑要素包括：（1）杂质的活性或毒性，这是评估杂质可接受水平的核心要素，限度确定的首要依据，其它考虑因素均不可背离其安全性要求；（2）生产工艺，大生产中的正常波动和制备工艺耐用性反映出的产品质量批内一致性和批间重复性；（3）分析方法，能达到的检测水平和可接受的误差和精密度；（4）稳定性，产品储运过程中控制降解的方法和措施，以及在拟定贮藏条件下能够使产品保持其规定质量指标的时限（有效期）。质量标准的制订过程中应充分论证是否载入某一杂质及其限度制订的合理性，这一论证过程应包括安全性、临床研究用样品的杂质概况，工艺稳定的具有一定代表性批次大生产产品的杂质概况汇总和分析。当杂质有特殊的药理活性或毒性时，须作为特定杂质严格控制。大生产的可行性及检测方法分析能力应与安全性数据所能支持的杂质水平相匹配，否则，需优化工艺、改进分析方法；如果安全性数据所能支持的杂质水平远宽松于大生产的可行性及检测能力，尚需结合药品注册中CMC的一般技术要求、指导原则中质控限度要求以及GMP要求等相关考虑，将杂质限度控制在较严格的水平。

创新药杂质限度的确定需要综合药学、药理毒理及临床研究结果综合判定，除了用含有一定量杂质的样品进行毒理试验外，也可以直接采用该杂质进行相应的毒理试验，为杂质限度的确定提供安全性方面的依据，这对于含可能具有遗传毒性结构单元的杂质是必须的，通过体外点突变和染色体畸变试验进行安全性考查，如果出现阳性结果，需通过优化工艺过程，消除其生成，否则，需在质量标准中严格控制。如果某已知杂质的毒性在相关的文献上已有详细记载，也可作为杂质限度确定的依据之一。

通常情况下，确定杂质限度包括如下过程：通盘考虑、综合设计，明晰拟进行动物安全性试验样品杂质谱→比较动物安全性试验用样品中特定杂质含量与临床最大剂量下该杂质的暴露量，确定该杂质的安全窗→根据动物安全性试验结果，控制临床研究样品的杂质谱→根据临床研究结果，确认样品可接受的杂质谱范围→考虑生产工艺与分析方法的正常波动、产品的稳定性，选择工艺相对成熟、多批次、批量接近工业化具有一定代表性的样品考查杂质情况→确定杂质限度（如：平均值 + 3×SD）。

国内研究单位普遍对此未给予足够重视，安全性试验及临床试验样品纯而又纯，或不充分掌握其杂质情况，导致上市产品的杂质情况缺乏充分的安全性验证与评估，安全性风险得不到有效控制。

仿制药的杂质研究是求证与上市产品物质基础是否“一致”的过程，可基于杂质对比研究、文献资料、安全性研究资料确定杂质限度。通过对比研究，如果产品中的杂质种类与上市产品相同，含量不高于上市产品，一般可桥接上市产品的安全性，对于新出现杂质或超量杂质，需参照创新药研发思路。其它类别新药需要分析与其研发基础－上市产品的异同，相同之处，可桥接其安全性基础，不同之处，需分析这种不同和改变，对药品安全性将产生何种影响，并进行相应研究，使产生的风险处于可控状态。

综上可见，药品中的杂质是否能被全面准确地控制，直接关系到药品的质量可控与安全性。杂质研究应关注杂质检测方法的选择与验证，注意对研究过程中所有批次样品，包括安全性试验或临床试验样品、各种生产规模的样品中的杂质进行完整的记录，这些数据是制订杂质限度的重要依据。杂质限度的确定要在保障杂质安全性的前提下，综合考虑生产的可行性、合理性、工艺的正常波动与产品的稳定性等各种因素。仿制药品的杂质研究要注意与已上市产品进行杂质谱的对比研究，以求证与上市产品物质基础的一致性，充分保证产品的安全性。

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