理清API小试研究阶段的分析工作决策树

API 开发

药事纵横

2022/08/30

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质量可控性是药品的重要性质之一，在药物研发过程中无论是小试中为工艺输出关键参数的检测数据，还是工艺验证后的稳定性样品检测数据的提供都离不开研发分析人员的工作成果。那么，针对于一份立项报告和部分专利及相关的标准等参考资料，在小试研究阶段分析工作该如何开展，一味的检测工艺优化过程中的样品呢，还是不停的进行方法开发，如何能做到事半功倍高质量的完成小试节点？本文以API的小试研究为例，对分析工作决策树进行分享，欢迎同行们一起来探讨。

以化药4类的API为例：本例的API的登记备案厂家仅1家，状态为I。分析工作开展之初获得的信息为，工艺路线拟定：API中包括2个起始物料M和N，中间经过3步合成到成品I，合成工艺中用到残留溶剂5种，催化剂中涉及金属元素1种，具有警示结构的化合物2个。相关资料信息：进口注册标准，相关专利2篇。

树干内容

思路：以M4中API的研究需要为导向，确认API的质量研究中的要点；

本例的剖析：待梳理物料，中间体，成品的工艺路线及标准信息，检索相关稳定性研究资料；分析各物料、中间体及成品的标准拟定依据，拟定相关检查项的控制策略与方法；

确定树干内容：拟定物料的质量标准草案（对应3.2.S.2.3物料控制）；中间体的质量标准草案（对应3.2.S.2.4关键步骤和中间体的控制）；API的质量标准草案（对应3.2.S.3特性鉴定、3.2.S.4原料药的质量控制）；

枝干内容

思路：以树干中研究需求为导向，确认关键研究工作；

本例的树干剖析：物料与中间体，与工艺人员共同对影响API关键质量属性的各项进行风险评估，拟定物料及中间体的标准研究内容；API，结合待开发的制剂剂型及临床参考资料，评估其CQAs，并拟定相应的检查项限度；

确定枝干内容：物料及中间体的质量研究内容，如性状、水分、纯度、手性纯度（如有）、有关物质；试剂的标准；API的质量标准研究内容，如性状（溶解度、熔点、旋光度）、鉴别（IR、HPLC、化学法等）、检查（pH、颜色、溶液澄清度、有关物质、异构体、残留溶剂、炽灼残渣、重金属（必要时采用元素分析限量检查）、微生物限度、DNA致突变杂质研究等）、含量测定；工艺路线优化过程中的小试样品检测，小试三批的全检和稳定性研究；

工作树决策及开展顺序

思路：以枝干内容为基础，确认关键步骤后对具体工作划重点，列出限速因素并对工作优先顺序排序；

本例的工作树决策剖析：首先，列出关键步骤，包括制定物料、中间体和API质量标准的风险评估；杂质谱分析（起始物料、中间体及成品）；检查内容中各项的控制策略的控制方法；拟定各物料、中间体和成品的标准中的项目的制定依据及待开发内容确认；配合工艺路线中考察的样品的纯度或杂质的检测；其次，分析限素因素，如仪器设备的匹配情况、对照品及色谱柱的采购等；最后，对工作开展进行预先排序，做好各工作有序促进。

工作树的决策与开展工具：工作开展的工具包括：风险评估表，标准对比分析表，拟定标准分析表，限速步骤与实施措施表等。工作树决策依托于各表格工具，首先，经过物料、中间体对API的CQAs的风险评估后拟定物料和中间体的质量标准项目，如在工艺路线优化过程中的中间体1的某个杂质归一化的量为8.4%，在API的检测中该杂质可检出的量归一化为2.3%，因此该杂质在中间体1中的限量需要严格控制，另外物料和中间体的水分、晶型、手性等对API的CQA产生影响均需要进行充分研究，并制定合理的标准限度。经过API对拟开发制剂的风险评估后拟定API的质量标准项目，如DNA致突变杂质的控制、元素控制、拟开发制剂为固体制剂，API的晶型、粒度和溶解度等一般需要进行研究订入标准，拟开发制剂为注射液等，API的颜色、溶液澄清度、微生物限度等一般需要研究订入标准；其次，围绕标准对比分析表和标准拟定分析表，对标准中项目的检测方法和制定依据等信息进行编辑，对待开发内容作出标记，用验证的需求情况区别项目工作的先后。一般检查项目，可参考药典四部中的通则，在短期工作安排中仅需要列出方法制定依据，具体的限度要求（如水分等）可根据后面多批样品检测和对API的影响风险制定。有关物质、残留溶剂、异构体、DNA致突变杂质、元素分析等方法的拟定比较复杂，方法拟定的依据等需要结合可参考标准、毒理学数据和ICH等，所以标准中涉及这些内容需要花费更多的时间和精力进行研究；杂质谱分析，结合各标准、文献、专利、工艺路线等进行物料、中间体和成品的杂质谱分析，一般限速会是采购杂质对照品的到货周期，在此期间可以应用强制降解试验进行分析方法的开发；最后，配合工艺路线优化的合成送样检测是贯穿小试研究阶段的持续性工作，在尚未存在成熟的方法时，可以先重现标准中的方法，基本可以满足纯度的检测和优化中关键杂质的数据准确性，可以暂时用于小试中间体及成品的检测。待开发的方法拟定并通过必要的方法学验证之后可以针对个别关键工艺的数据进行复测，方便数据的对比研究。

综上，药物研究在小试阶段的工作充满着很多不确定性，随着工艺路线的不断优化，起始物料和反应试剂的更换发生几率很大，随之合成的中间体和成品也会存在杂质谱的差异。那么，分析的工作开展的决策性可能直接影响节点的完成率，所以小试阶段分析工作的决策树的选择显得很重要。在小试研究分析工作中把握树干主线，明确枝干内容，然后以复杂优先，确定性优先，做好限速步骤的应对措施，与相关工艺研发人员共享信息，可以极大程度的把控节点的顺利完成，同时也能为下一步的中试打好基础。