藥物雜質(zhì)研究進(jìn)展

王聰，朱常成，李志朋，楊曉蕓

(1.昆明醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，云南 昆明；2.昆藥集團(tuán)研究院，云南 昆明)

1 藥物雜質(zhì)研究的概述

雜質(zhì)主要是物質(zhì)中摻雜的與其自身無關(guān)的物質(zhì)。在藥物雜質(zhì)的概念上，也是相似的定義，指的是化學(xué)藥物中含有影響藥物本身純度的物質(zhì)[1]。據(jù)研究表明[2]，患者在使用藥物的過程中出現(xiàn)不良反應(yīng)的原因里，藥物雜質(zhì)是產(chǎn)生不良反應(yīng)的重要因素，會影響藥物中自身的藥理活性。人用藥物注冊技術(shù)要求國際協(xié)調(diào)會(International Conference on Harmonization，ICH)要求[3]，對于原料藥中含量大于0.1%的雜質(zhì)都要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。是否能快速有效的鑒別出藥物中雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)，關(guān)系到“雜質(zhì)譜控制”理念應(yīng)用的有效性[4]，同時(shí)還是藥物分析中的重要內(nèi)容之一。但是從藥物實(shí)際生產(chǎn)來說，藥想全部去除雜質(zhì)是實(shí)現(xiàn)不了的，所以我們只能結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，使用科學(xué)合理的研究方法對藥物中的雜質(zhì)進(jìn)行研究，對藥物雜質(zhì)存在的情況進(jìn)行限制，并制定有效、可控的標(biāo)準(zhǔn)，降低雜質(zhì)對用藥的影響[5]。

2 藥物雜質(zhì)的來源

藥物中的雜質(zhì)會產(chǎn)生于藥物生產(chǎn)和銷售等的各個(gè)環(huán)節(jié)(圖1)。根據(jù)人用藥品注冊技術(shù)要求國際協(xié)調(diào)會(International Conference on Harmonization，ICH)指導(dǎo)原則可將藥物雜質(zhì)分為有機(jī)雜質(zhì)、無機(jī)雜質(zhì)、殘留溶劑以及其他雜質(zhì)。其中，無機(jī)雜質(zhì)主要是指原料藥制備過程中加入的無機(jī)鹽、配位體、催化劑、試劑等；有機(jī)雜質(zhì)主要是指副產(chǎn)物、中間體等；工藝雜質(zhì)以及藥物本身降解、締合或藥物之間反應(yīng)產(chǎn)生的有機(jī)物質(zhì)[6-7]；殘留溶劑主要是藥物生產(chǎn)中各種有機(jī)溶劑的殘留。

現(xiàn)代藥物生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)引入“質(zhì)量源于設(shè)計(jì)(Qualityby Design)”的理念，可在藥物生產(chǎn)之前有效控制雜質(zhì)的產(chǎn)生，包括根據(jù)具體工藝的合成機(jī)制、起始物料和各個(gè)中間體的基本結(jié)構(gòu)，初步判斷猜測出產(chǎn)品的雜質(zhì)譜[8]。雜質(zhì)來源的分析是藥物雜質(zhì)研究的重要一環(huán)，對之后藥物的質(zhì)量有著重要的參考意義。特別是對有毒性的雜質(zhì)進(jìn)行分析，應(yīng)該研究藥物生產(chǎn)合成的各個(gè)過程，分析其是否是生產(chǎn)工藝過程的中間體或副產(chǎn)物產(chǎn)生的，推測其可能產(chǎn)生的雜質(zhì)譜，再對比實(shí)際的雜質(zhì)進(jìn)行分析，獲得雜質(zhì)產(chǎn)生途徑。

圖1 藥物雜質(zhì)的來源途徑

3 藥物雜質(zhì)研究思路概述

藥物雜質(zhì)研究與控制的基本思路，首先應(yīng)該從雜質(zhì)的來源分析開始。結(jié)合藥物的實(shí)際生產(chǎn)工藝和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等，分析有可能產(chǎn)生于藥物生產(chǎn)過程中的降解物、中間體、反應(yīng)物料、副產(chǎn)物等各種潛在雜質(zhì)?？梢酝ㄟ^推測繪制藥物雜質(zhì)可能的雜質(zhì)譜系統(tǒng)的掌握藥物雜質(zhì)的總體概況，有針對性的制定雜質(zhì)研究的方法，以保證藥物雜質(zhì)的檢測和雜質(zhì)結(jié)構(gòu)的確認(rèn)；不斷追蹤雜質(zhì)譜對安全性實(shí)驗(yàn)或臨床試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的各種影響，再結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)信息和指導(dǎo)原則，評估藥物雜質(zhì)的可接受程度，確定上市藥物的雜質(zhì)控制限度[9-10]；同時(shí)，在制定藥物雜質(zhì)譜的過程中，可根據(jù)推測出的雜質(zhì)研究其產(chǎn)生的過程和殘留的去向，在生產(chǎn)工藝過程中探索新思路，針對性的對雜質(zhì)進(jìn)行有效的控制。并對藥物降解雜質(zhì)進(jìn)行研究，在藥物的包裝和儲存過程中避免發(fā)生藥物的降解，從而實(shí)現(xiàn)從藥物雜質(zhì)產(chǎn)生的源頭上系統(tǒng)全面地把控藥品雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)保證藥品的質(zhì)量和安全性[11]。

在藥物雜質(zhì)的研究過程中，雜質(zhì)結(jié)構(gòu)的確定是藥物雜質(zhì)分析的關(guān)鍵一環(huán)。主要步驟包括：(1)液相色譜確定藥物雜質(zhì)的相關(guān)信息，王維興[12]等利用HPLC分析方法對阿維菌素有關(guān)雜質(zhì)組分進(jìn)行了考察，空白樣品基線平穩(wěn)無干擾，主成分與其相鄰雜質(zhì)組分色譜峰的分離度R(resolution)不小于1.5，兩個(gè)相鄰雜質(zhì)組分色譜峰之間的分離度R(resolution)不小于1.0，檢測效果良好。結(jié)果顯示阿維菌素中影響主峰含量的雜質(zhì)包括A2a、B2a和A1a，并且影響程度的順序?yàn)?；A2a＞B2a＞A1a。之后，可以對這三中主要的工藝雜質(zhì)進(jìn)行更加深入的研究。(2)質(zhì)譜研究方法，使用一級質(zhì)譜或多級質(zhì)譜推測雜質(zhì)可能的結(jié)構(gòu)，初步判斷雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)。陸靜等[13]利用質(zhì)譜引導(dǎo)的純化儀富集，純化了他唑巴坦鈉原料藥中含量超過0.1%的未知雜質(zhì)，并且通過高分辨質(zhì)譜獲得了特征離子信息，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了推測，獲得了可能的兩個(gè)雜質(zhì)結(jié)構(gòu)，并推斷發(fā)現(xiàn)其是藥物合成過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物。(3)核磁共振研究方法，馬春華[14]等通過核磁共振分析法鑒定了頭孢匹胺鈉氧化降解雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)。近年來對核磁共振定量方法的研究也有不少報(bào)道，夏志鑫等[15]，建立了鹽酸曲唑酮雜質(zhì)對照品的核磁共振定量的方法，并對該方法的線性和穩(wěn)定性進(jìn)行了考察。發(fā)現(xiàn)該方法準(zhǔn)確度高，同時(shí)具有操作簡單、快捷等優(yōu)點(diǎn)，可作為質(zhì)量平衡法定值的有益補(bǔ)充。(4)紅外光譜研究方法，紅外光譜可驗(yàn)證推測結(jié)構(gòu)的官能團(tuán)。根據(jù)紅外光譜驗(yàn)證官能團(tuán)，進(jìn)一步確認(rèn)化合物結(jié)構(gòu)。

圖2 藥物雜質(zhì)結(jié)構(gòu)確證路線圖

4 基因雜質(zhì)

基因雜質(zhì)是指能間接或直接損傷DNA，從而使基因突變或癌癥的物質(zhì)。基因毒性物質(zhì)對DNA的損害作用通常包括DNA重組、染色體斷裂、DNA復(fù)制過程中共價(jià)鍵結(jié)合或插入，同時(shí)也包括通過激活細(xì)胞產(chǎn)生基因毒性物質(zhì)而產(chǎn)生的突變[16]。

基因雜質(zhì)具有各種各樣的結(jié)構(gòu)，在對大多數(shù)雜質(zhì)的研究過程中，往往沒有充分的致癌和毒性的研究數(shù)據(jù)。近年來FDA、ICH、EMEA等[17-19]陸續(xù)公布了針對基因雜質(zhì)研究的指導(dǎo)原則，基因雜質(zhì)也越來越得到關(guān)注和重視。在基因雜質(zhì)研究不完善、不明確的情況下，這些基因雜質(zhì)指導(dǎo)原則把警示結(jié)構(gòu)當(dāng)作了區(qū)分普通雜質(zhì)和具有潛在遺傳毒性雜質(zhì)的主要標(biāo)志。警示結(jié)構(gòu)是指雜質(zhì)結(jié)構(gòu)中的某些特殊基團(tuán)或亞單元，可能會于遺傳物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的能力，或許會誘導(dǎo)基因突變，并且存在潛在的致癌風(fēng)險(xiǎn)[20]。我國對基因毒性雜質(zhì)的研究起步相對較晚，不過近幾年基因毒性雜質(zhì)也慢慢的越來越得到重視。吳文惠[21]等利用HPLC法測定了維格列汀中的2種基因毒性雜質(zhì)，提示了基因雜質(zhì)的定量限和檢測限都特別的低，要在HPLC方法上不斷的優(yōu)化，滿足基因雜質(zhì)的檢測要求。范達(dá)[22]等建立了頂空GC法便捷有效的檢測出了甲磺酸吉米沙星原料藥中的基因雜質(zhì)，提示了在藥物生產(chǎn)和生產(chǎn)設(shè)備的清洗過程中應(yīng)該盡量避免使用低級脂肪醇。勾新磊[23]等使用UPLC-MS法測定了阿加曲班中4個(gè)基因毒性雜質(zhì)，經(jīng)過方法學(xué)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)其滿足雜質(zhì)定量限檢測的要求，可作為阿加曲班基因雜質(zhì)的控制方法?，F(xiàn)在基因雜質(zhì)的檢測方法多集中在HPLC-MS，CG，HPLC法等傳統(tǒng)的檢測方法上，但是對基因雜質(zhì)的檢測也能達(dá)到預(yù)期的要求。隨著國家藥品質(zhì)量要求的不斷提高，相信在接下來的藥物評價(jià)過程中，基因雜質(zhì)的鑒別和控制會變得越來越嚴(yán)格，采用合理的手段檢測和控制藥物中的基因毒性雜質(zhì)，從而達(dá)到雜質(zhì)監(jiān)管的有效目的，實(shí)現(xiàn)藥品質(zhì)量的不斷提高。

5 結(jié)語

藥物雜質(zhì)研究在藥物研發(fā)過程中有著非常重要的地位，藥物雜質(zhì)的研究直接關(guān)系到藥品的質(zhì)量，是患者用藥的安全保障。從雜質(zhì)的分類入手，推測藥物雜質(zhì)可能的雜質(zhì)譜，通過現(xiàn)代檢測儀器，檢測確證雜質(zhì)的具體結(jié)構(gòu)，結(jié)合雜質(zhì)譜研究雜質(zhì)可能的來源與去向。根據(jù)基因毒性雜質(zhì)指導(dǎo)原則，標(biāo)記藥物雜質(zhì)中可能的警示結(jié)構(gòu)，對基因毒性雜質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價(jià)。在工藝生產(chǎn)過程中，針對性的對雜質(zhì)進(jìn)行有效的控制，保證藥物雜質(zhì)的含量在安全范圍內(nèi)，從藥物雜質(zhì)生產(chǎn)的源頭上系統(tǒng)全面的把控藥物雜質(zhì)，從而保證藥品的質(zhì)量和安全性。