前言

一款仿制藥研究時，質量標準研究部分可以參考藥典標準，或者是別的法定標準。近年來仿制藥的研究思路也已發生了改變，官方機構倡導的仿制藥研究也需要科學指導。仿制藥是對原研藥療效的仿制，而不是對藥物標準的仿制，因此仿制藥的標準也可以與原研藥不一樣。關鍵在于仿制藥是否與原研藥藥效是否一致，這里通常用生物等效性(Bioequivalency, BE)進行一致性評價，最終確認仿制是否成功。

 

當我們研究一款新藥時，質量研究部分該考慮什么？

 

質量人員需要與其他藥物研發人員協調起來，從藥物研發的規律開始，了解藥物合成的起始步驟、中間步驟，到最終完成，對藥物研發的每一步進行質量研究和制定內控標準。質量標準的建立可以參考藥典的規范化過程進行制定。

 

新藥研發質量部分包括質量研究、方法學研究、項目選擇、限度和標準制定。

 

一、質量研究

 

質量研究包括研制藥物對象的特點、制備工藝對藥物質量的影響和穩定性影響。

 

1、原料藥質量研究要考慮其結構特征和理化性質；制劑要考慮劑型的特點和臨床用途；復方制劑要考慮不同成分之間的相互作用，還有輔料與藥物成分之間的相互作用。

 

常見藥物的結構特點如下：

· 鎮靜與催眠藥的苯二氮類含有氮唑結構；

·  抗癲癇藥巴比妥類含有丙二酰脲結構；

·  抗精神病藥氯丙嗪含有吩噻嗪類結構；

·  鎮痛藥嗎啡含有天然的生物堿結構；

·  哌啶類鎮痛藥含有4-苯基哌啶結構；

·  解熱鎮痛藥阿司匹林含乙酰水楊酸結構；

·  羧酸類非甾體抗炎藥含有的芳基乙酸和芳基丙酸類結構；

·  抗痛風藥秋水仙堿為天然生物堿結構；

·  中樞鎮咳藥可待因中含有的嗎啡喃基本結構；

·  平喘藥沙丁胺醇中含有的苯乙胺結構；

·  抗潰瘍藥中西咪替丁含有的堿性芳環和雜原子鏈結構；雷尼替丁中含有咪唑和氰基胍結構；奧米拉唑含苯并咪唑和亞磺酰基和吡啶環結構；

·  解痙藥阿托品中含有的莨菪酸和茛菪醇的結構；

·  胃腸動力藥甲氧氯普胺含苯甲酰胺結構；

·  抗心律失常利多卡因含喹啉生物堿結構；普萘洛爾含芳氧丙醇胺結構；抗心絞痛藥含硝酸酯類結構；地平類藥物含1,4-二氫吡啶類結構；

·  降壓類藥物卡托普利含巰基和二羧基結構；沙坦類藥物含四氮唑結構；

·  降脂類他汀藥物含3,5-二羥基羧酸結構；氯貝丁酯含苯氧乙酸類結構；

·  抗腫瘤藥物氮芥類烷化劑含b-氯乙胺結構；乙撐亞胺類烷化劑含乙撐亞胺結構；金屬配合物含金屬鉑結構；拓撲異構酶抑制劑羥基喜樹堿含有稠和環的內酯生物堿結構；依托泊苷含有鬼臼生物堿結構；多柔比星含有蒽醌類結構；干擾核酸生物合成的抗腫瘤藥物含有嘧啶、嘌呤和葉酸類結構。酪氨酸激酶抑制劑替尼類化合物；

 

每一類藥物都有其共性結構，在了解其理化性質的同時，也需要清楚其結構特征。不同的結構特征，會影響后面的分析方法選擇，從而影響質量限度的制定。

 

2、制備工藝對藥物的質量影響

 

原料藥質量研究要考慮制備工藝中所用的起始原料、試劑、中間體和副反應產物，以及使用的有機溶劑；制劑通常要考慮所用的輔料、不同工藝的影響，以及可能產生的降解產物。

 

起始物料的選擇影響著原料藥的中間體和最終質量標準的制定。因此起始物料的選擇要結合原料藥自身工藝對雜質的清除效率、結合工藝自身涉及的溶劑、相關的起始物料和遺傳毒性雜質(Genotoxic impurity, GTI)而定。起始物料選擇一般是原料藥母核形成反應的前一、兩步的反應物料。過于靠前，質量研究的工作量大；過于靠后，質量標準的要求高。

 

制劑的工藝通常有固體制劑、液體制劑、半固體制劑和一些現代藥物劑劑如靶向制劑、微粒制劑的工藝。常見固體制劑中制粒與混合是關鍵的步驟，它們會對藥物質量產生重要的影響。

 

3、藥物的穩定性

 

藥物在貯藏過程中質量可能發生變化，因此穩定性研究要考察不同條件和包裝材料對于藥物質量的影響。

 

穩定性條件一般包括影響因素條件、加速條件和長期條件。影響因素條件一般溫度高于加速條件（如60°C），濕度（RH75%或更大），氧化和光照條件。藥物強降解實驗要關注主要降解雜質，注意降解強度的控制（5%-10%以內），非主要降解雜質，只要不影響主峰的定量可以不關注。

 

表1：穩定性條件

 

對于穩定性結果的評價應采用系統方法：包括物理、化學、生物和微生物結果。穩定性評價至少要根據三批原料或制劑的結果進行。分析那些可能會隨時間變化的定量參數方法是將平均曲線的95%單側置信限與認可標準的相交點所對應的時間點作為貨賀期。降解關系的性質將決定是否可將數據轉換為線性回歸分析，曲線的擬合用統計方法進行檢驗。任何評價不僅要考慮含量，還要考慮降解產物和其他相關的性能指標。如有必要，應注意考察藥物的質量平衡。

 

二、方法學研究

 

分析方法的選擇通常基于文獻、理論和試驗三個方面。常規的檢測項目如干燥失重、旋光度、重金屬選用藥典通用方法，這些方法一般無需驗證，直接使用即可。

 

鑒別項選擇方法時要考慮其專屬性。針對藥物本身，鑒別的方法有化學反應法、色譜法、光譜法、核磁等。化學反應法通常是化合物與某類化學試劑反應顯色，不具備專屬性。因此鑒別項通常需要選擇一項有專屬性的色譜法或光譜法。建立鑒別項的分析方法時，包含了兩種不同原理的正交方法，對于鑒別才有意義。

 

檢查項要考察方法的專屬性、靈敏度和準確性。雜質方法一般使用色譜法，目前常用的方法有外標法，不加校正因子的自身對照法和加校正因子的自身對照法。

 

選擇含量測定方法時，如果雜質方法嚴格控制，含量測定方法可注重其準確性，可選用容量分析方法。由于UV的專屬性差，準確度不及容量法，一般不選用UV方法測定含量。在某些特殊條件情況下，可以選擇UV方法進行含量測試，如清潔驗證。

 

有關物質和含量可以采用兩種或以上的方法，然后對比擇優，選擇其中一種方法進行驗證，驗證項目可參考下表2。

 

表2：分析方法驗證項目

 

無論是選擇非專屬性方法，還是專屬性方法，分析方法與產品一樣，都具有生命周期，每個階段的目標不一樣，分析方法的要求也會不同，關于分析方法生命周期的描述請參看拙作：CMC人士應了解的關于分析方法“生命周期管理”的前世、今生和未來。 

 

三、測試項目

 

通常的項目選擇要基于產品自身的特點，考慮其安全性和有效性，關鍵的項目一個都不能少。定期或跳檢的項目有溶殘、微生物和元素分析等。

 

原藥料質量研究的一般內容包括：

•性狀：外觀，溶解度，熔點，旋光度，吸收系數和密度；

• 鑒別：化學法，色譜和光譜法

• 檢查：一般雜質，有關物質，溶殘，晶形，粒度，溶液澄清度，干燥失重，水分，異構體。

• 含量測定 

 

制劑質量研究的一般內容包括：

• 性狀：樣品的外形和顏色；

• 鑒別：化學法和色譜法；

• 檢查：含量均勻度，溶出度，釋放度，雜質，脆碎度，pH值，異常毒性，殘留溶劑

• 含量測定

 

四、限度制定

 

1、理化項目的限度

在制定粒徑可接受標準時考慮下面四個問題：粒徑大小是否影響溶出度、溶解度和生物利用度？粒徑大小是影響制劑的生產？粒徑大小是否影響制劑穩定性？粒徑大小是影響制劑含量均勻度？

如果上面任何一條都受到粒徑大小的影響，需要對藥物的粒徑大小制定可接受標準。

藥物的粒度測試一般有激光衍射法和篩分法。制備樣品在方法中需要有詳細的描述。激光衍射常用D10、D50、D90作為限度控制參數。篩分法通過三個篩號確定累積分布的上下限。激法衍射方法的驗證只做精密度和耐用性評價，在方法參數里要注明光學模型，折射率，軟件信息。

藥物在有多種晶形的情況下，需要開展晶形研究并制定藥物晶形參數描述。鑒定晶形的方法有：X-射線-粉末衍射，DSC熱分析，顯微鏡和光譜法。

含不同晶形的藥物可能含有不同的溶解度、穩定性和熔點，這些可能會影響制劑的安全性和有效性，因此需要根據這些評估數據，制定藥物的多晶形可接受標準。晶形的比例不同，會影響藥物制劑的溶出度，安全性或有效性，則在相關的原料藥和制劑中制定相應的接受標準。

 

2、雜質限度

藥物雜質分為一般雜質、手性雜質、GTI雜質、重金屬雜質、溶劑殘留和無機鹽。研究時要基于可能存在的雜質，縮小范圍，積累雜質的數據。在可能的情況下，基于化學結構、降解途徑、合成路線和文獻調研進行雜質譜的研究，它是雜質研究的起點。

 

雜質數量的確定要基于實際工藝，避免因分析方法的原因而漏檢某些雜質。工藝研究時，雜質限度設定可以低于前面設定的限度，至少與前面的保持一致，不能高于前面工藝中的雜質限度。

 

原料藥中一般穩定的雜質不需要在制劑中制定。原料藥中特定雜質的限度制訂時，要積累研發、中試和放大批次的藥物雜質數據進行計算，雜質評估結果為測試的平均值和可置信上限（為批分析數據標準差的三倍）的和。如果該雜質不是降解產物，根據表3的規則，依據測試結果判斷雜質的限度屬于哪一種（報告限、鑒定限或界定限）。

 

如果雜質為降解產物，要根據加速和長期穩定性研究數據估算藥物在復測期內的雜質最大增量，這個增加量與前面計算的雜質平均值的和，同樣依據下表規則，進行判斷該雜質是否僅為報告，還是需要鑒定，或者質控評估。

 

表3：原料藥雜質限度

 

制劑雜質的限度要關注降解雜質，也要關注輔料相容性產生的雜質。制劑中的特定雜質限度制定時，無論雜質是否為儲存降解還是生產降解，都需要估算該雜質在降解過程中的最大增量，加上研究批次和生產批次的平均值，依據下表進行判斷。

 

表4：制劑雜質限度表

 

金屬離子鐵和銅在某些藥物中會起氧化還原反應，影響藥物穩定性，因此它們的限度在某些藥物中要引起注意。

 

雜質限度的制定應考慮雜質及含一定限量雜質的藥品毒理學研究結果；其他方面包括給藥途徑，每日劑量，給藥人群，雜質藥理學研究，原料藥來源，治療周期，在保證用藥安全的前提下，企業成本和消費者的成本，等等這些都需要在雜質限度制定時給予考慮。

 

當藥物含有手性碳原子或手性中心時，前面合成步驟需要通過控制原料的手性結構或者某些反應條件，來限制產生手性化合物的反應。當原料藥是手性化合物時，制定原料藥和制劑的標準時，需要對化合物的手性或對映異構體進行鑒別和手性含量的測定；

 

有機溶劑限度制定時，我們要了解有機溶劑的分類，主要有三類溶劑，重點關注一類溶劑包括苯、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、1,1-二氯乙烯和1,1,1-三氯乙烷，這類溶劑屬于遺傳毒性雜質，在原料藥的合成中要盡量避免。因此在原料的合成中間過程中，如涉及有這類溶劑的殘留時，中間體需要對它們進行限量控制，確保最后原料藥中這類雜質在可控范圍內。

 

若存在1類或者2類溶劑，應使用專屬性的方法，如色譜法，進行定量檢查；若只存在3類溶劑，可選用非專屬性方法，如干燥失重法，來進行檢查。 

 

結束語

 

藥物質量標準分為放行標準和貨架期標準。歐盟使用的放行標準和貨架期標準通常是一致的，而美、日等國家藥物機構常常使用較為嚴格的放行標準，貨架期標準一般要低于放行標準。

 

首次質量標準中檢測方法和接受標準的提出要進行科學的論證，收集研究數據、已有藥典標準、毒理臨床的數據，以及放大批次和生產驗證批次的穩定性數據，分析方法的合理波動等。

 

質量標準的制定要考慮藥物正處于研發的哪個階段：臨床前階段，還是I期，II期，III 期，或者上市后的IV期。每個階段對于藥物質量標準的要求會有差異，因此可以制定不同的質量標準來適合藥物所處的階段。

 

臨床前研究主要包括藥學質量、藥效學、藥代和安全性評價。藥物的有效、安全和可控在這一階段經過評價后方可進入臨床。I期臨床的目的是以安全性為主，提供給藥方案的依據，為II期提供藥劑量的科學依據。II期是療效評價階段，探索藥物的有效性，為III期提供科學基礎。III期臨床是藥物療效確證階段，為擴大的多中心試驗。

 

藥物的每個研究階段對于安全性和有效性都將進行探索，每個階段有著不同的研究目的和要求。因此測試項目和分析方法的選擇也是一個逐步確定下來的過程，藥物的質量標準也是一個逐步評價和探索的過程。

 

參考文獻

1．CDE,2005《化學藥物雜質研究的技術指導原則》

2．CDE,2005《化學藥物質量標準建立的規范化過程技術指導原則》

3．CDE,2005《化學藥物質量控制分析方法驗證技術指導原則》

4．ChP 2015: <9101 藥品質量標準分析方法驗證指導原則》

5．ICHQ1A: StabilityTesting of New Drug Substances and Products

6．ICHQ3A: Impuriteisin Drug Substances

7．ICHQ3B: Impurties inNew Drug Proucts

8．ICHQ3C: Impurities:Guideline for Residual Solvents

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