原料药质量研究中无机杂质的控制

审评三部审评五室傅萍蒋煜

摘要：通过对药物无机杂质的引入途径、种类以及控制方法的讨论，以期申请人关注对原料药无机杂质的研究。
关键词：质量研究无机杂质

任何药物的非己成分均为该药物的杂质，按理化性质一般可将杂质分为三类：有机杂质、残留溶剂及无机杂质。目前申请人在研究过程中多将注意力集中在有机杂质和残留溶剂考察上，容易忽视对无机杂质的考察。由于无机杂质对药物的有效性、纯度、安全性等具有一定影响，应给予一定的重视。
一、引入途径和种类
无机杂质多由生产过程中引入，在贮存过程中引入的可能性相对较小，一般包括以下几种途径：1、起始原料引入，特别是复杂的原料（有机物），可从该起始原料的合成路线、中间体检测报告得出信息；2、反应过程中的副产物或未反应完全的试剂，如：钠盐、硫酸盐、氯化物、硫化物等；3、生产过程所用的金属器皿、管道以及其他不耐酸、碱的金属工具，则可能引入砷盐，以及铅、铁、铜、锌等金属杂质。
从上述过程来看，无机杂质一般是已知和确定的，包括试剂、配位体、催化剂、重金属、无机盐、其它杂质（例如：过滤介质、活性碳等）。按性质可分为信号杂质（或指示性杂质）和有害杂质。信号杂质本身一般无害，但其含量的多少可反映药物的纯度水平，如氯化物、硫酸盐；有害杂质对人体有害，可在体内蓄积，主要指砷盐、重金属等。下表是ICH和美国药典对杂质种类的划分以及进一步细分。
表一：ICH和美国药典对杂质种类的划分以及进一步细分

二、杂质检查
通常来看，如果在生产过程中可能引入无机杂质时，则应进行针对性研究，由于药物降解产生无机杂质的可能性相对较小，在稳定性研究中一般可不做考察。
（一）无机阴离子
中国药典纳入的无机阴离子包括硫酸盐、氯化物、硫化物、氰化物、磷酸盐、含磷物质、氰酸盐、碘化物、碘酸盐、硝酸盐、氟化物、溴化物、硫代硫酸盐等。
硫酸盐、氯化物：信号杂质，多用于不能以其他更直接的方法控制确切的杂质时，考察样品纯度是否达到一定要求，不作为质量标准的普遍要求。中国药典纳入的几种药物限度分别为：丙磺舒（氯化物0.018%）、磷酸咯萘啶（氯化物0.0.3%）、富马酸亚铁（硫酸盐0.2%）。
硫化物：有毒杂质，应注意药典附录硫化物检查法中标准硫斑固定为5μg的硫(s)，供试品的量应与之匹配。中国药典纳入的几种药物限度分别为：黄凡士林（0.00017%）、对氨基水杨酸钠（0.001%）。
氰化物：有毒杂质，药典收载中纳入两种方法，可以检出达到痕量级。中国药典纳入的碘解磷定限度为0.0005%。
（二）金属离子与重金属
中国药典纳入的金属离子包括碱金属，碱土金属、铜、锌、镍、铅、铁、硒、砷盐等。对重金属的检查不同于对单一金属离子的检查，后者是具有针对性的。
硒：毒性杂质，主要来源于生产工艺，如某些甾体激素类药物，在生产中使用了二氧化硒脱氢，可能引入该杂质。中国药典纳入的醋酸曲安奈德限度为0.005%。
砷盐的检测在中国药典2005版二部收载有两种方法：古蔡氏法和Ag-DDT法(二乙基二硫代氨基甲酸银法)。一般可根据需要任意选择，须注意的是各供试品中规定含砷限度不同,采用改变供试品取用量的方法来适应要求,而不采用改变标准砷溶液取用量的办法。因标准砷斑过深或过浅均会影响比色的准确性.，一般取用2ml标准砷溶液进行检测。而砷盐的定量可采用Ag-DDT法，通过制备标准曲线准确测量砷盐的浓度，也可以通过原子吸收、原子荧光、ICP-MS制备标准曲线进行定量，精度可以做到ppm-ppb级。中国药典纳入的几种药物限度分别为：氯化钠（0.00004%）、枸橼酸铁铵（0.0005%）、磷酸氯喹（0.0005%）。
重金属指在pH3.5的醋酸盐缓冲液的条件下能与显色剂（硫代乙酰胺试夜）或硫化钠作用的所有金属盐类的总称。包括银、铅、汞、铜、镉、铋、锑、锡、砷、镍、钴、锌盐等，生产中遇铅的机会较多，又易在体内积蓄中毒，因此检查时多以铅为代表。中国药典2005年版收载有4种方法：
第一法：一般应用于无机药物。溶剂一般为水、盐酸溶液或氢氧化钠溶液，必要时使用乙醇。适宜pH侄为3.0～3.5。一般均用水溶解后加入醋酸盐缓冲液（pH值3.5）2ml，酸度过大会影响沉淀的产生，降低检测灵敏度。同时以10～20ugPb/35ml与显色剂所产生的颜色为最佳目视比较范围，这在质量研究中对检验方法的指定有指导意义。如高铁盐在弱酸性溶液中会使硫代乙酰胺水解生成的H2S氧化析出乳硫，产生浑浊，影响检查。可加入抗坏血酸。必要时采用内消色法和外消色法两种方法。
第二法：适用于难溶于水、乙醇或与重金属离子配位化合，不能用第一法进行重金属检查的有机药物。须经有机破坏后检测。温度控制：500～600℃。温度过高，会使多数重金属盐都有不同程度的损失。
第三法：适用于能溶于碱而不溶于稀酸或在稀酸中生成沉淀的药物。
第四法：微孔滤膜过滤法，用于含2～5ug重金属杂质的检查，比较砷斑，提高检查的灵敏度。显色剂1ml，显色时间延长为10分钟。以上方法仅能对铅盐作限度控制，铅盐的定量一般采用样品经提取、炽灼、微波消解等适宜的方法处理后通过原子吸收（多采用石墨炉）、原子荧光、ICP-MS制备标准曲线等方法进行定量。定量精度可以做到ppm-ppb级。
限度：一般来说用于口服的原料药控制在小于百万分之20，用于注射用的原料控制在小于百万分之10。注射液的计算一般有二种，如葡萄糖注射液，限度为葡萄糖的百万分之5，折算为按注射用水计算为的百万分之0.25；氯化钠注射液，限度为注射用水的百万分之0.3。二者限度基本一致。
表二各国药典重金属方法比较

同时，重金属问题是近年来国外对中药毒性争议的焦点问题之一。由于我国目前还没有常用中药中重金属残留量的数据库，也还没有对重金属可能的污染来源进行分析和监控。中国药典2005年版一部附录IX B“铅、镉、砷、汞、铜检查法”采用原子吸收法和电感耦合等离子体质谱法，原有的砷盐检查法、总重金属检查法等予以保留。
1）原子吸收法（AAS）分为以下四种：A、火焰原子吸收法(FAAS) ：操作简便，重现性好，但由于其灵敏度和检测限的限制，一般只适用于中药中残留含量相对较高的元素的测定（一般含量应在百万分之5以上）。适用于Cu的测定；B、石墨炉法（GFAAS)：应用最为广泛，其样品用量少，测定灵敏度高，采用适宜的基体改进技术和背景校正技术，可消除大部分杂质的干扰。适用于Pb、Cd、Cu的测定；C、氢化物发生法（HGAAS）：将待测元素在酸性介质中还原成沸点低、易受热分解的氢化物，再由载气导入由石英管、加热器等组成的原子吸收池，在吸收池中氢化物被加热分解，并形成基态原子，氢化物法具有比石墨炉法更好的检测限并且受干扰的程度比较低。适用于As的测定；D、冷原子发生法（CVAAS）：基于汞的独特性质，专用于汞的测定，其仪器装置与氢化物法基本一致。适用于Hg的测定。
2）电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）可用于绝大多数金属元素分析。检测限低，可同时完成多元素的测定，具有极高的检测效率，是目前痕量元素分析领域中最先进的方法。
表三三种方法比较

（三）炽灼残渣
系指硫酸化灰分，以转化为硫酸盐的重量计算，以考察不挥发各种无机杂质。化合物本身炽灼后应无残留，残留物多为金属的氧化物或硫酸盐，主用于考察阳离子，与阴离子无关。含氟或碱金属的药物采用铂金坩埚检测以避免腐蚀。
三、小结
综上所述，各国药典都收载了经典、简便、行之有效的检测方法。随着技术的发展，原子吸收、原子荧光及采用离子色谱及电感耦合等离子发射光谱－质谱（ICP-MS）等技术广泛的应用，对部分无机杂质的检测精度和专属性大大提高，有助于对该类杂质的进一步控制。有鉴于此，我们认为：申请人在进行药物研发时，应根据实际情况采取合理的方法对无机杂质进行考察，在考察过程中，应考虑来源、生产工艺等因素对药物安全性、有效性的影响，并有针对的进行控制。
上述为个人结合审评中的认识所提出的观点，欢迎药品注册申请人就此问题进行交流和讨论。

原料药质量研究中无机杂质的控制

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