原料藥中間體的質(zhì)量研究和控制策略是確保最終原料藥質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其目的是通過(guò)科學(xué)的分析和控制手段,確保中間體符合既定的質(zhì)量要求,從而保證最終原料藥的安全性、有效性。
本文主要從以下3方面闡述如何開(kāi)展中間體的質(zhì)量研究:
● 國(guó)內(nèi)外法規(guī)(申報(bào)資料) 要求匯總
● 質(zhì)量研究的一般要求
● 質(zhì)量研究后的一般輸出
1. 定義:ICH Q7 和Q3A(R2)的術(shù)語(yǔ)部分,均給予了中間體的定義如下:
注:濕品(待干燥得API)以及干燥后待粉碎的API,根據(jù)上述的定義,嚴(yán)格意義是不屬于中間體范疇,干燥的IPC(水分或者LOD)來(lái)代替中間體的控制。
01申報(bào)資料的法規(guī)要求匯總
中間體需要遞交的研究?jī)?nèi)容,主要來(lái)源于ICH M4Q 3.2.S.2.4中如下要求:
3.2.S.2.4 關(guān)鍵步驟和關(guān)鍵中間體的控制(名稱(chēng)、廠商)
Intermediates: Information on the quality and control of intermediates isolated during the process should be provided.
中間體:應(yīng)提供在生產(chǎn)工藝中分離的中間體的質(zhì)控信息。
上述M4Q主要為框架式要求,更為詳細(xì)的還需看如下一些法規(guī)和指南3.2.S.2.4的要求:
a) 總局關(guān)于發(fā)布化學(xué)藥品新注冊(cè)分類(lèi)申報(bào)資料要求(試行)的通告-2016年80號(hào)文
3.2.S.2.4關(guān)鍵步驟和中間體的控制
列出已分離的中間體的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),包括項(xiàng)目、方法和限度,說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)制定的依據(jù),對(duì)關(guān)鍵中間體的主要質(zhì)控方法(如雜質(zhì)控制方法),應(yīng)提供必要的方法學(xué)驗(yàn)證資料。
明確反應(yīng)副產(chǎn)物和副反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)生及控制方法、限度、數(shù)批樣品的檢測(cè)結(jié)果與圖譜。若涉及引入新手性中心的反應(yīng),應(yīng)詳細(xì)提供異構(gòu)體雜質(zhì)的分析方法與控制策略。
b) 藥審中心關(guān)于發(fā)布《境外已上市境內(nèi)未上市化學(xué)藥品藥學(xué)研究與評(píng)價(jià)技術(shù)要求(試行)》的通告(2021年第21號(hào))
對(duì)于已分離的中間體,申請(qǐng)人應(yīng)制定包括檢測(cè)項(xiàng)目、分析方法和可接受標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并說(shuō)明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定的依據(jù)。關(guān)鍵中間體的主要質(zhì)控方法(如雜質(zhì)控制方法)應(yīng)進(jìn)行包括專(zhuān)屬性和靈敏度等的方法學(xué)驗(yàn)證。申請(qǐng)人應(yīng)根據(jù)雜質(zhì)轉(zhuǎn)化和清除研究結(jié)果,為原料藥過(guò)程控制提供合理依據(jù).
c) 關(guān)于公開(kāi)征求《已上市化藥藥品補(bǔ)充申請(qǐng)藥學(xué)自評(píng)估報(bào)告(原料藥/制劑)(征求意見(jiàn)稿)》意見(jiàn)的通知2024年7月26日
中間體的控制:結(jié)合原料藥整體質(zhì)量控制策略,簡(jiǎn)述中間體的質(zhì)量控制策略,包括雜質(zhì)分析、內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)(包括項(xiàng)目、檢測(cè)方法和限度)、樣品檢驗(yàn)等,并簡(jiǎn)述必要的方法學(xué)驗(yàn)證。
如中間體存在暫存情況,簡(jiǎn)述中間體暫存條件和時(shí)間的驗(yàn)證情況。
d) [1]EDQM: Content of the dossier for CEP applications for chemical purity and microbiological quality of substances for pharmaceutical use (2024)
Controls of critical steps and intermediates (3.2.S.2.4):
A suitable and detailed specification is expected for each isolated intermediate, along with analytical methods descriptions. The specification should generally be justified and information on the impurities found in isolated intermediates during manufacture should be included (e.g. specified, unspecified or total impurities) as necessary.
每個(gè)分離出的中間體均應(yīng)提交適當(dāng)?shù)脑敿?xì)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),以及分析方法描述。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一般應(yīng)經(jīng)過(guò)論證,必要時(shí)還要包括生產(chǎn)過(guò)程中分離出來(lái)的中間體內(nèi)的雜質(zhì)的信息(例如,特定雜質(zhì)、非特定雜質(zhì)或總雜)。
e) [2]EMA: Guideline on the chemistry of active substances(EMA/321776/2024)
Control of Critical Steps and Intermediates 3.2.S.2.4
Intermediates: 中間體
Information on the quality and control of intermediates isolated during the process should be provided. If non-compendial methods are used to control the intermediate, they should be suitably validated.
應(yīng)提交在工藝中被分離出的中間體的質(zhì)量和控制的信息。如果使用了非藥典方法來(lái)控制中間體,則這些方法應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)驗(yàn)證。
Validation data is not expected unless the test in question is essential for the control strategy of the active substance (e.g. removal of a mutagenic impurity). Information on the characterization of these intermediates should be provided (Ref 7).
如果這些檢驗(yàn)方法并不是活性物質(zhì)控制策略(例如,除去誘變性雜質(zhì))的重要部分,則其驗(yàn)證數(shù)據(jù)不需要提交。應(yīng)提交這些中間體的特性資料。
If an intermediate in the proposed synthesis of the active substance is itself an active substance covered by a monograph of the European Pharmacopoeia (Ph. Eur.) covered by a valid CEP, then the CEP can be submitted as an alternative to submitting its process description. Documentation on the additional chemical transformation steps from the intermediate to the active substance should be provided in 3.2.S.2.2. The manufacturers involved in the process covered by the CEP should be listed in module 3.2.S.2.1 and the QP declaration (Ref 13).
如果所擬活性物質(zhì)的合成中所用的某個(gè)中間體本身是一個(gè)活性物質(zhì),已載入EP各論并且具備有效CEP,則可以提交CEP替代提交工藝描述。在3.2.S.2.2中應(yīng)提交從該中間體開(kāi)始到活性物質(zhì)的其它化學(xué)轉(zhuǎn)化步驟的文件資料。應(yīng)在模塊3.2.S.2.1和QP聲明中列出CEP中所述工藝所涉及的生產(chǎn)商。
If an intermediate in the proposed synthesis of the active substance is itself an active substance already included in a finished product authorised in the EU and documented in an ASMF or in module 3, then this can be referenced. Complete information on the manufacturing process (3.2.S.2), starting with the starting materials will still need to be submitted, either as part of a new ASMF or in the dossier.
如果活性物質(zhì)的合成中所用的某個(gè)中間體本身是一個(gè)活性物質(zhì),該活性物質(zhì)已經(jīng)用于EU批準(zhǔn)的某個(gè)制劑中,并且在一份ASMF或模塊3中有載錄,則可以進(jìn)行引用,但仍需提交從中間體開(kāi)始的完整的生產(chǎn)工藝信息(3.2.S.2),可以是作為新的ASMF的一部分,也可以是寫(xiě)在注冊(cè)文件里。
f) [3]FDA: GDUFA 要求下 II 類(lèi)原料藥 DMF 完整性評(píng)估
3.2.S.2.4 Contains information for Controls of Critical Steps and Intermediates, as follows:
29. Specifications for each identified intermediate. 每個(gè)識(shí)別的中間體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
30. Analytical methods for each intermediate.每個(gè)中間體的分析方法。
因?yàn)槊绹?guó)的DMF Type II中是包含:Drug Substance, Drug Substance Intermediate, and Material Used in Their Preparation; or Drug Product.
有很多中間體的生產(chǎn)商也會(huì)遞交中間體DMF(Secondary DMF)供原料藥廠家DMF(Primary DMF) 的引用。那么中間體的質(zhì)量研究不充分,勢(shì)必會(huì)影響DMF的審評(píng)。
綜上所述,總結(jié)在申報(bào)資料里需要遞交哪些內(nèi)容涉及到質(zhì)量研究和控制策略:
1. 中間體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
2. 中間體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定依據(jù)
3. 中間體的分析方法以及方法驗(yàn)證
4. *中間體的結(jié)構(gòu)確證(EMA對(duì)ASMF的申報(bào)要求)
5. *中間體的穩(wěn)定性研究(如有暫存情況)
*:特殊要求
02質(zhì)量研究的一般要求
中間體涉及的質(zhì)量研究?jī)?nèi)容比原料藥和SM要少一些。因?yàn)镾M是外購(gòu)為主,其不可控制性遠(yuǎn)不如中間體。
下文將結(jié)合國(guó)內(nèi)外監(jiān)管機(jī)構(gòu)發(fā)中常見(jiàn)的一些發(fā)補(bǔ)案例,展開(kāi)闡述:
1. 中間體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
通常設(shè)置的項(xiàng)目有性狀,鑒別,水分/干燥失重,無(wú)機(jī)鹽類(lèi)(熾灼殘?jiān)嘘P(guān)物質(zhì),異構(gòu)體,致突變雜質(zhì),含量。
2. 中間體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定依據(jù)
中間體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),不像SM有外購(gòu)工廠提供的一些COA等信息可以參考。
一般根據(jù)其對(duì)后續(xù)反應(yīng)及原料藥質(zhì)量的影響,來(lái)制定相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
主要從以下幾個(gè)方面,闡述:
● 性狀以及理化項(xiàng)目
● 鑒別
● 無(wú)機(jī)雜質(zhì)
● 水分或干燥失重
● 有關(guān)物質(zhì)
● 致突變雜質(zhì)
● 其他雜質(zhì)(殘留溶劑,元素雜質(zhì),亞硝胺雜質(zhì))
2.1 性狀以及理化項(xiàng)目
性狀(如外觀、顏色、物理狀態(tài))、理化項(xiàng)目(熔沸點(diǎn)、比旋度、pH等)。
一般根據(jù)實(shí)際的中間體的情況制定。通常因中間體需要后續(xù)繼續(xù)投料,考慮時(shí)間問(wèn)題,理化項(xiàng)目可以減少不訂。
2.2 鑒別
案例1(FDA):We acknowledge you have provided intermediate specifications for XXX and XXX In S.2.4, However, neither of them has identification tests. Please include
orthogonal identification tests in your intermediate specifications.
已在S.2.4中為XXX和XXX提供了中間體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),但兩者都沒(méi)有進(jìn)行鑒定測(cè)試。請(qǐng)?jiān)谥虚g質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中包括正交鑒定試驗(yàn)。
案例2(EMA):Identification of crude API solely by a single chromatographic retention time is notregarded as being specific and should be supplemented with a further method, e.g. IR
僅通過(guò)單一色譜保留時(shí)間鑒定API粗品不被視為具有特異性,應(yīng)補(bǔ)充進(jìn)一步方法,如IR
總結(jié):通常要求有2個(gè)交叉引用的鑒別項(xiàng)目:IR,UV,HPLC,理化(顏色反應(yīng),沉淀)是常用。
2.3 無(wú)機(jī)雜質(zhì)
生產(chǎn)工藝中,經(jīng)常會(huì)使用到大量的無(wú)機(jī)鹽類(lèi),同時(shí)各化學(xué)反應(yīng)也會(huì)生成很多無(wú)機(jī)類(lèi)的副反應(yīng)。那么得到中間體通常并不是單一物質(zhì),有可能是含有大量的無(wú)機(jī)鹽的混合物。
是否需要對(duì)無(wú)機(jī)雜質(zhì)類(lèi)似于API中那樣進(jìn)行嚴(yán)格控制?
需要結(jié)合API工藝的清除情況,無(wú)機(jī)雜質(zhì)的限度可以制定更高。
后續(xù)反應(yīng)可能會(huì)有很多洗滌操作,會(huì)去除部分無(wú)機(jī)鹽類(lèi),其限度比原料藥中要求會(huì)高的多。
考察到對(duì)于后續(xù)投料,要求檢測(cè)不需要太長(zhǎng)時(shí)間,所以往往不需要非常精確的定量(ICP-MS,AAS方法)。
快速的粗略定量,往往是符合工業(yè)生產(chǎn)要求,其實(shí)也有助于后期的投料定量,避免其他物料的過(guò)量投料,造成不必要的浪費(fèi),也有利于收率波動(dòng)時(shí)候的調(diào)查。
2.4 水分或干燥失重
因原料藥生產(chǎn)經(jīng)常會(huì)連續(xù)投料,那么中間體也會(huì)以濕品形式,往下投料。
或者一定程度的干燥,這和原料藥成品對(duì)水分(或干燥失重)的嚴(yán)格要求(不得過(guò)0.1%等等)是不一樣的。
因濕品往往無(wú)法定量投料(含水或者含溶劑),設(shè)置水分或者干燥失重,有助于進(jìn)行定量投料,減少不必要的過(guò)量投料。
如果后續(xù)反應(yīng)對(duì)水分有要求,諸如:格氏反應(yīng)、有機(jī)鋰試劑反應(yīng)、金屬還原反應(yīng)、傅克反應(yīng)、Suzuki偶聯(lián)),那么還是需要對(duì)水分進(jìn)行嚴(yán)格控制的。
2.5 有機(jī)雜質(zhì)
關(guān)于有機(jī)雜質(zhì)的質(zhì)量研究,我們從下面2個(gè)案例,給予說(shuō)明:
案例3(CDE):
① 請(qǐng)結(jié)合制備工藝,進(jìn)一步完善雜質(zhì)分析,補(bǔ)充進(jìn)行如雜質(zhì)XXX、二聚體等的研究(如采用MS方法)。請(qǐng)根據(jù)多批檢測(cè)結(jié)果和追蹤研究結(jié)果,擬定合理的限度;
② 建議將檢出較大的雜質(zhì)按特定雜質(zhì)單獨(dú)控制,并請(qǐng)收緊其它單雜的限度,以保證中間體質(zhì)量的可重現(xiàn)性;同時(shí)請(qǐng)補(bǔ)充提供方法學(xué)驗(yàn)證資料。
③ 雜質(zhì)YYY為主要的工藝雜質(zhì),請(qǐng)?zhí)峁┢浣Y(jié)構(gòu)確證資料,該雜質(zhì)帶有苯胺警示結(jié)構(gòu),請(qǐng)參照ICH M7采用兩個(gè)原理互補(bǔ)的權(quán)威軟件對(duì)雜質(zhì)YYY的致突變進(jìn)行預(yù)測(cè),若為潛在致突變雜質(zhì),請(qǐng)參照ICH M7 進(jìn)行研究和控制;另該雜質(zhì)帶MMM基團(tuán),可進(jìn)一步參與反應(yīng),請(qǐng)?zhí)峁┺D(zhuǎn)換雜質(zhì)的研究情況;
④ 雜質(zhì)MMM和雜質(zhì)NNN的校正因子較大,請(qǐng)加校正因子定量;
通過(guò)上述補(bǔ)充資料要求可以看得出:
(1) 中間體中需要補(bǔ)充額外的雜質(zhì)研究:因雜質(zhì)分析不全面,諸如聚合物雜質(zhì)。
(2) 需要關(guān)注:帶有反應(yīng)基團(tuán),可參與后續(xù)反應(yīng)的雜質(zhì)殘留情況。
(3) 雜質(zhì)的定性:含警示結(jié)構(gòu),需要按M7致突變雜質(zhì)研究。
(4) 含量較大的雜質(zhì)需要定性,單獨(dú)控制
那么中間體中有機(jī)雜質(zhì)的質(zhì)量研究的思路:
● 綜合分析雜質(zhì)的來(lái)源和去向
來(lái)源分析:反應(yīng)的副產(chǎn)物,原料的殘留,上一步雜質(zhì)的攜帶。
結(jié)合反應(yīng)機(jī)理和文獻(xiàn),對(duì)中間體中實(shí)際檢出的雜質(zhì)進(jìn)行定性(可采用MS),建立中間體的雜質(zhì)譜。
根據(jù)多批次的雜質(zhì)的殘留水平和去向,進(jìn)行雜質(zhì)的定量研究,開(kāi)發(fā)相關(guān)的分析方法,制定相關(guān)的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。
那么研究的重點(diǎn)在于雜質(zhì)結(jié)構(gòu)的確定和去向。
● 分析方法
中間體的分析方法也是需要通過(guò)驗(yàn)證的,驗(yàn)證后可得到各雜質(zhì)的校正因子,來(lái)進(jìn)一步確認(rèn)計(jì)算是否需要加校正因子。
校正因子: CDE電子期刊中《HPLC法校正因子研究中的幾個(gè)問(wèn)題》中提到:一般情況下,校正因子在0.9~1.1時(shí)可不予校正,直接采用不加校正因子的自身對(duì)照法定量;超出該范圍,如采用主成分自身對(duì)照法的定量方式,須用校正因子進(jìn)行校正,即“加校正因子的主成分自身對(duì)照法”以保證雜質(zhì)定量的準(zhǔn)確性;
2.6 致突變雜質(zhì)
中間體中的致突變雜質(zhì)研究和控制,是很常見(jiàn)的,尤其是使用ICH M7中的option3.即:
在中間體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)或進(jìn)行過(guò)程控制,制訂一個(gè)高于原料藥中該雜質(zhì)可接受限度的標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)低限度的檢測(cè),往往依賴(lài)高靈敏度的檢測(cè)機(jī)器(諸如:LC-MS/MS, GC-MS/MS),這種對(duì)于生產(chǎn)型企業(yè)是不適用的。按照一般雜質(zhì)限度的控制,更符合企業(yè)的實(shí)際情況。
實(shí)際操作過(guò)程:
(1) 確定雜質(zhì)限度: 按照對(duì)應(yīng)的TD50或TTC 計(jì)算。
(2) 中間體中多梯度的限度(一般雜質(zhì)限度)進(jìn)行加標(biāo)做清除試驗(yàn).
(3) API結(jié)果檢測(cè):低于30%TTC,需要開(kāi)發(fā)高靈敏度的分析方法(可以委外進(jìn)行方法的開(kāi)發(fā)和檢測(cè))
2.7 其他雜質(zhì)(元素雜質(zhì),殘留溶劑,亞硝胺雜質(zhì))
元素雜質(zhì)和殘留溶劑,盡管生產(chǎn)中可能會(huì)使用到各種溶劑和金屬添加劑(催化劑等),但中間體作為一個(gè)過(guò)渡態(tài),往往不在中間體中研究,重點(diǎn)體現(xiàn)在成品原料藥中研究。
3. 中間體的分析方法以及驗(yàn)證
中間體和起始物料一樣,均需要提供方法學(xué)驗(yàn)證資料。
上述案例中,驗(yàn)證可以表明雜質(zhì)的校正因子。
中間體中當(dāng)成特定雜質(zhì),需要進(jìn)行定量驗(yàn)證;其他一般雜質(zhì)或者可能存在的雜質(zhì),一般定性驗(yàn)證即可,可以減少部分的工作量。
4. *中間體的結(jié)構(gòu)確證(EMA對(duì)ASMF的申報(bào)要求)
國(guó)內(nèi)對(duì)中間體的結(jié)構(gòu)確正,往往不做要求。但是對(duì)于歐洲ASMF來(lái)說(shuō),歐洲的各大監(jiān)管機(jī)構(gòu),尺度并不統(tǒng)一。
案例5(EMA):Characterization data of INT-1 &INT-2 and their impurities through different techniques are missing and should be provided.
分析:API的結(jié)構(gòu)確證主要有:
元素分析, 紫外, 紅外, 核磁共振(1H-NMR、13C-NMR,COSY,HSQC,HMBC);
質(zhì)譜;立體結(jié)構(gòu)(單晶X-射線衍射);熱分析(TGA &DSC);晶型(XRPD)。
那么中間體是否也需要做這么齊全呢?
答案是不需要:
簡(jiǎn)化版的結(jié)構(gòu)確證,已經(jīng)較為充分。
- 通過(guò)IR、NMR、MS、元素分析等手段,確認(rèn)中間體的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
- 對(duì)于手性中間體,需明確立體構(gòu)型(如手性HPLC, NMR等)。
5. *中間體的穩(wěn)定性研究
案例6:請(qǐng)明確各中間體存放條件和時(shí)限,并提供確定依據(jù)。
對(duì)于非連續(xù)批次以及亞批混合成大批的情況,往往會(huì)存在中間暫存的情況。
也有些生產(chǎn)商將中間體進(jìn)行售賣(mài),都要進(jìn)行穩(wěn)定性研究,來(lái)確定暫存時(shí)限。
03質(zhì)量研究后的一般資料輸出
在申報(bào)資料中往往需要輸出以下內(nèi)容:
(1)中間體1
① 中間體內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)與檢驗(yàn)結(jié)果。
② 雜質(zhì)分析:
③ 分析方法及方法驗(yàn)證:
主要控制項(xiàng)目(如有關(guān)物質(zhì)、異構(gòu)體、殘留溶劑、含量測(cè)定等)的方法驗(yàn)證總結(jié)。
參考文獻(xiàn):
[1] Content of the dossier for CEP applications for chemical purity and microbiological quality of substances for pharmaceutical use:2024),
[2] Guideline on the chemistry of active substances: EMA/321776/2024)
[3] Completeness Assessments for Type II API DMFs Under GDUFA