残留溶剂：例证色谱条件之外的方法开发要点

残留溶剂

药事纵横

2022/04/20

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残留溶剂是药物研发中需要重点检查和控制的杂质之一，API在合成的过程中应用的较多，部分制剂在工艺中也会应用到，因此，在成品中需要检查残留溶剂，在ICHQ3C中对于残留溶剂的PDE值也有具体的规定，可以参考用于质量标准的拟定。因为残留溶剂的化学结构一般无紫外吸收，并且具有易挥发的特点，在方法开发中以GC方法居多，在残留溶剂的GC方法开发过程中色谱条件的筛选是关键，然而除了色谱条件之外，仍存在其他方法开发的要点，本文通过案例形式做以介绍，希望与广大同行进行分享与讨论。

一、溶剂的选择

案例1：脂质体A，规格：20ml：266mg，制备工艺中应用了三氯甲烷和乙醇，因此，成品中需要控制三氯甲烷和乙醇在限度范围内；

在方法开发之初可获取的信息如下：

信息一：三氯甲烷的限度为0.006%，乙醇的限度为0.5%；

信息二：拟定顶空气相色谱法同时检测三氯甲烷和乙醇的残留量，拟定的色谱条件下以DMF为溶剂，乙醇定量限浓度10μg/ml，为方法定量限的1%，三氯甲烷定量限浓度12μg/ml，为方法定量限的40%；

以正丙醇为溶剂，乙醇定量限浓度8μg/ml，为方法定量限的0.8%，三氯甲烷定量限浓度15μg/ml，为方法定量限的50%；以DMSO为溶剂，乙醇定量限浓度10μg/ml，为方法定量限的1%，三氯甲烷定量限浓度15μg/ml，为方法定量限的50%；

信息三：不同溶剂完全破乳的比例情况，脂质体A：DMF（v/v）为1:20；脂质体A：正丙醇（v/v）为1:1；脂质体A：DMSO（v/v）为1:2；

方法开发过程：

供试品浓度的选择：结合溶剂的定量限浓度和限度，以限度低、响应低的三氯甲烷为目标，反向计算供试品的浓度为15÷50%÷0.006%=500mg/ml；

供试品的制备方法：分别精密称取脂质体A5g各3份，分别置3个不同的10ml量瓶中，分别以DMF、正丙醇和DMSO为溶剂，破乳稀释定容至刻度，摇匀，即得。

检测的结果：DMF的供试品：乙醇和三氯甲烷均未检出；正丙醇的供试品：三氯甲烷未检出，乙醇检出量为0.1%；DMSO的供试品：三氯甲烷未检出，乙醇的检出量大于检测限，低于定量限；

结果讨论：因为脂质体的剂型特点，在制剂工艺过程中残留溶剂可能会被包裹在脂质双分子层中间，因此，在残留溶剂方法开发的溶剂选择时，需要在满足溶剂测定灵敏度需求的前提下，选择可以充分破乳的溶剂作为残留溶剂供试品与对照品制备的溶剂。

二、控制策略的选择

案例2：原料药中使用了某种溶剂X，因此，需要在原料药的成品中控制X在限度范围内；

在方法开发之初可获取的信息如下：

信息一：X在水中溶解分解成为Y；

信息二：X的限度为0.5%；

信息三：原料药溶于水、乙醇等；在DMF、DMA中的溶解性较差；

方法开发过程中的问题：

问题1：溶剂X的极性较强，在多种色谱柱中均发生强吸附而拖尾；

问题2：在以DMSO为溶剂，制备对照品溶液，溶液的稳定性较差，连续5针的RSD为8%；

问题讨论：根据方法开发过程中暴露的问题，考虑转换控制策略，由直接控制溶剂X的残留量转换为间接法控制，即通过控制Y而对原料中的溶剂X进行控制，这样可以极大的避免溶剂X方法开发过程中的难点问题。然而，值得注意的是，选择通过Y而进行X的控制，需要充分的考虑由X转换成Y的反应比例，以水为溶剂，需要充分的考察反应的时间，通过必要的加样提取回收率等方式充分的考察供试品溶液的制备方法，避免测定结果的不准确性。

三、供试品制备方法的选择

案例3：原料药B在制备过程中，使用了溶剂甲醇、乙腈、乙醇、甲苯，因此，在原料药中需要控制这4种溶剂的残留量在规定的限度范围内；

在方法开发之初可获取的信息如下：

信息一：原料药B在水中不溶、在DMF、DMA、DMSO等溶剂中微溶；

信息二：原料药B对热不稳定，105℃10min下，会降解10%左右，部分降解产物在残留溶剂的检查方法中存在基质干扰；

方法开发过程：

进样方式的选择：原料药B适宜选择顶空进样方式；

溶剂的选择：在残留溶剂检查中常用的溶剂中选择对原料药溶解效果最好的溶剂DMSO，但是在常温的状态下，满足测定灵敏度需求的条件下，仍然无法对目标浓度的供试品进行溶解；

供试品制备方法1：精密称取原料药1g，置10ml量瓶中，加DMSO5ml，于60℃水浴10min溶解后，用DMSO稀释至刻度，摇匀，即得。

供试品制备方法2：精密称取原料药0.5g，置20ml顶空瓶中，加DMSO5ml，在顶空平衡温度80℃下，平衡20min后，直接进样分析。

供试品制备方法3：精密称取原料药1g，置10ml量瓶中，加DMSO5ml，超声15min溶解后，用DMSO稀释至刻度，摇匀，即得。

检测的结果：三种供试品制备方法下均未检出甲苯和乙腈，供试品制备方法1和方法3，重复性试验中乙醇的检出量的RSD分别为12%和15%，而方法2的重复性试验中乙醇的检出量的RSD分别为4%。方法2和方法3检出甲醇的量分别为0.05%和0.01%；

结果讨论：对于选定溶剂下溶解性差的原料药，如果在加热的条件下可以溶解充分，可以选择将原料药称量后，直接置于顶空瓶中，加入溶剂后，虽然是混悬状态但是加热后可以溶解为溶液状态，不会影响测定结果的准确性。但是，值得注意的是，顶空平衡温度和时间需要充分考察；

综上，结合案例对色谱条件之外的残留溶剂方法开发要点做了简单的分析，然而除了以上介绍的三个要点之外，还有进样方式的选择，直接进样的进样针的清洗溶剂和清洗次数选择等均在方法开发中需要给予关注，对于方法开发之初的充分考察，不但可以保证验证的顺利通过，同时也利于方法的顺利转移，最重要的是可以保证测定结果的准确性，保证产品的质量可控性。