杂质研究及案例分析2011.10提纲一、前言二、杂质研究的基本要求及研究思路三、案例分析四、小结一、前言1.杂质研究在药品研
发中的地位2.存在的主要问题和差距1.杂质研究的重要地位杂质—任何影响药物纯度的物质包括有机杂质、无机杂质、残留溶剂本
讲主要讨论有机杂质杂质来源—工艺杂质、降解产物等工艺杂质：工艺过程中引入的杂质，包括起始原料及可能带入的杂质、中间体、副产物等
降解产物：药物降解产生，如水解、氧化、开环、聚合等反应产物，与药物的结构特征密切相关1.杂质研究的重要地位★保证药品安全有效
是研发及评价所要遵循的基本原则★杂质研究是药学研究（CMC）的重要内容，同时也直接涉及到药品的安全有效性
药理活性或毒性杂质—安全性普通杂质，控制纯度—有效性2.存在的主要问题和差距★杂质谱未分析
或分析不到位；★杂质分析检查方法缺乏针对性；★杂质限度的确定依据不足；★忽视杂质研究与其它研究工作联系；二、杂质研
究的基本要求及研究思路1.相关技术指导原则2.杂质谱分析3.研究建立检查方法4.进行充分的方法验证5.确定合理的杂质限度
6.超过目标限度时的考虑7.仿制药杂质研究的特点8.杂质研究与其它研究工作的关系1.相关技术指导原则化学药物杂质研究的技
术指导原则化学药物质量控制分析方法验证技术指导原则已有国家标准化学药品研究技术指导原则ANDAs：Impuritiesin
DrugSubstances，FDAANDAs：ImpuritiesinDrugProducts，FDAQ2AT
extonValidationofAnalyticalProceduresQ2BValidationofAna
lyticalProcedures：MethodologyQ3A(R)ImpuritiesinNewDrugS
ubstancesQ3B(R)ImpuritiesinNewDrugProducts2.杂质谱分析★可能的杂
质★原料药生产过程中可能引入的工艺杂质★原料药贮存过程中可能产生的降解产物★制剂生产、贮存过程中可能产生的降解产物
2.杂质谱分析例：异烟肼合成中的杂质分析例：异烟肼合成中杂质谱分析工艺杂质分析：起始原料4-氰基吡啶引入的杂质
4-氰基吡啶的合成起始原料中可能存在的杂质有5种：例：异烟肼合成中杂质谱分析水解肼杂质谱分析可能存在3种杂质：4
-氰基吡啶：未反应的起始原料异烟酸：异烟酰胺进一步水解产生烟酰胺：3-氰基吡啶水解产物例：异烟肼合成中杂质谱分析缩
合反应步骤杂质分析可能存在4中杂质：3-吡啶甲酰肼：烟酰胺缩合物异烟酸：异烟酰胺进一步水解产生异烟酰胺：未反应的中
间体肼：反应试剂异烟肼杂质情况分析表2.杂质谱分析★通过强降解实验，分析研究降解产物考察样品在酸、碱、高温、光照、氧
化等因素影响下的降解产物（注意物料守恒）。必要时，可根据情况进行以上因素综合存在时的强制降解实验。★与理论分析结果进行对比
2.杂质谱分析★研发过程中检测到的实际存在的杂质对超过鉴定限度的杂质鉴定结构，分析研究其来源工艺杂质？降解产物？其它来
源？2.杂质谱分析★参考信息：通过被仿药品质量标准（仿制药）国家标准中的已知杂质EP、BP、USP、JP等标准中
的已知杂质2.杂质谱分析★参考信息：通过被仿药品实际测定结果获取杂质信息（仿制药）采用适当的检查方法（LC/MS
等），对被仿药品进行实际测定，对其杂质情况（杂质种类、杂质含量）进行研究分析应关注被仿药品是否有良好的研究基础3.研究建立
检查方法★基础和经验明确杂质检查的目标（基于杂质分析）了解常用方法（例如HPLC、TLC、GC等）的特点
了解杂质和药物的特性充分的文献调研既往杂质分析的研究经验方法的优化和调整
多种方法的相互比较、相互补充3.研究建立检查方法例：氟哌利多注射液BP及USP均采用HPLC法检查有关物质B
P限度：单一杂质0.25％，总杂质0.5％原料药原国家标准，TLC法（除主斑点外不得有其它杂质斑点）TLC法实验结果
光照10天含量（UV法）下降10％，未检出杂质斑点影响因素、加速和长期实验，样品均未检出杂质斑点H
PLC法实验结果杂质达7％以上方法的比较研究显示，TLC法不适于本品的有关物质检查CP2010版，改用H
PLC法例：盐酸舍曲林例：盐酸舍曲林采用一种方法不能有效控制所有杂质针对不同杂质，采用不同方法进行控制HPLC法：杂质
E（拆分试剂）0.2％GC法：杂质C和D总量0.8％杂质A、B、F均0.2％
其它单一杂质0.1％，总杂质1.5%手性HPLC，杂质G（对映异构体）1.5％4.充分的方法验证4.充分
的方法验证专属性研究a.原料药合成中间体、粗品等的分离度考察b.原料药及其制剂的强制破坏实验c.制剂的辅料干扰实验
d.杂质加入实验e.峰纯度检查（二极管阵列检测、质谱检测）4.充分的方法验证线性、定量限、检测限等
采用杂质进行相关试验关注杂质紫外吸收特征，确定适宜的检测波长关注杂质相应因子5.确定合理的杂质限度核心是
杂质的安全性a.相关技术指导原则的要求（决策树）b.论证杂质安全性的相关文献资料c.杂质安全性研究资料d.上市产品
中杂质量不能超过进行安全性研究样品中杂质量e.被仿药品的质量标准，杂质种类和水平（仿制药）5.确定合理的杂质限度例：盐酸帕
罗西汀EP、USP收载，列出7个已知杂质A-GHPLC法：控制杂质A（去氟物）0.3％，其它单一
杂质0.1%，总杂质不得过0.5％手性HPLC控制杂质D（对映异构体）不得过0.2％例：盐酸帕罗西汀
杂质G：遗传毒性杂质，为工艺杂质EP、USP均规定该杂质不得过1ppm具体品种：根据采用的工艺进行分析，是否存在该杂质如
果存在，应研究建立适当的方法进行控制，限度：不得过1ppm6.超过目标限度时的考虑采取措施降低杂质至目标限度以下（首选）
完善精制方法优化合成工艺控制原料及中间体的纯度变更合成路线完善包装及贮藏条件（针对
降解产物）完善制剂处方工艺（针对降解产物）进行杂质安全性研究采用含有杂质的原料药或制剂采用分离的杂
质单体超过目标限度时的考虑杂质结构决策树7.仿制药杂质研究的特点参考信息：被仿产品的相关信息（质量标准、实测结果等）目
标：杂质水平不超过被仿产品杂质对比研究：重要的研究手段前提：被仿品的杂质已得到充分研究，安全性已得到论证7.仿制药杂质研
究的特点杂质对比研究结果分析a.杂质谱与被仿品一致或杂质种类较被仿品少，无超过鉴定限度的新杂质；各杂质含量不超过被仿品——试
制品的杂质控制达到了研究目标b.杂质谱与被仿品一致或杂质种类较被仿品少，无超过鉴定限度的新杂质；但已知杂质含量超过了被仿品—
—改进工艺，降低杂质含量7.仿制药杂质研究的特点杂质对比研究结果分析c.杂质谱与被仿品不一致，有超过鉴定限度的新杂质；但已知
杂质含量不超过被仿品——鉴定新杂质结构——分析其产生原因，改进工艺，降低杂质含量至鉴定限度以下——若通过改进工艺，杂质含量不
能降低至鉴定限度以下，应根据杂质研究决策树，进行后续研究。7.仿制药杂质研究的特点杂质对比研究结果分析d.杂质谱与被仿品不
一致，有超过鉴定限度的新杂质；且已知杂质含量亦超过被仿品——改进工艺，降低杂质水平工艺路线：起始原料，中间体质量控制；反应条
件的控制；精制方法等。7.仿制药杂质研究的特点杂质限度的确定a.指导原则要求b.被仿品质量标准（该质量标准是否完善）
c.被仿品实测结果（杂质种类、杂质含量）d.试制样品研究结果（杂质种类、杂质含量）e.相关文献资料8.杂质研究与其
它研究之间关系与原料药制备工艺研究a.制备工艺决定杂质水平（杂质种类、杂质含量）b.杂质研究结果验证制备工艺的可行性c
.杂质结构结果为优化制备工艺提供重要信息d.杂质检查方法的验证需制备工艺相关信息的支持8.杂质研究与其它研究之间关系与制
剂处方工艺研究a.处方工艺对杂质水平有重要影响在原料药符合要求的前提下，制剂的处方工艺实际
上决定了产品的杂质水平是否可接受b.杂质研究是评价处方工艺合理可行性的重要依据c.杂质结构结果为优化制备工艺提供重要信息
d.若制剂中杂质水平超过预期目标，应改进完善处方工艺8.杂质研究与其它研究之间关系与稳定性研究a.杂质研究（降解途径、
降解产物）是稳定性研究的重要内容b.是贮藏条件选择的重要依据c.稳定性研究中杂质考察结果是评价制剂处方工艺合理可行性的重要
依据d.杂质限度需要结合稳定性考察结果确定（在符合安全性要求的前提下）三、案例分析1.阿托伐她汀钙杂质研究2.罗库溴铵
杂质研究3.盐酸艾司洛尔注射液杂质分析1.阿托伐他汀钙杂质研究基本情况阿托伐他汀钙（AtorvastatinCalc
ium）是一种人工合成的HMG-CoA还原酶抑制剂，是临床常用降血脂药原研发企业为辉瑞公司（Pfizer）目前国内有原研发
企业产品及仿制药上市原料药及其制剂质量标准收载于国家新药转正标准USP33、EP7.1收载原料药1.阿托
伐他汀钙杂质研究杂质限度要求最大日剂量：口服80mg/天1.阿托伐他汀钙杂质研究杂质控制方法比较1.阿托伐他汀钙
杂质研究杂质谱分析（EP中8个已知杂质结构）a.工艺杂质：杂质A（去氟阿托伐他汀）杂质C（双氟阿托伐他汀）、杂质F、杂质G
b.工艺杂质及降解产物：杂质B（非对映异构体）杂质E（对映异构体）降解产物：杂质D（环氧化物）
杂质H（内酯化降解产物）1.阿托伐他汀钙杂质研究本品常用制备工艺为先分别合成主环和侧链，然后缩合、脱保护、成
盐。在常规条件下前述8个杂质均可能出现可作为杂质研究的重要参考依据需要注意存在的杂质并不限于前述8个已知杂质1.阿托伐他汀钙杂
质研究原料药杂质研究思路a.以EP标准中的检验方法及限度为参考依据，进行必要的方法验证b.试制样品杂质检查结果符合EP标准
要求，无超过鉴定限度的其它杂质——达到研究目标c.若杂质谱与EP标准一致，但杂质量超过限度要求——完善工艺（精制：优化工艺参数
；控制起始原料及中间体质量）d.出现超过鉴定限度（0.1％）的新杂质——鉴定结构，分析原因，修改完善工艺，降低杂质量至0.1％
以下。e.若新杂质不超过质控限度（0.15％），且经鉴定结构明确不是毒性杂质，可订入质量标准中进行控制1.阿托伐他汀
钙杂质研究制剂杂质研究思路a.应选择质量符合要求的原料药若原料药质量符合要求，制剂杂质研究重点考察降解产物b.
关注降解途径及降解产物阿托伐他汀主要降解途径为内酯化降解及氧化降解，氧化降解产物除环氧化物（杂质D）外，尚有其它降解
产物。c.EP、USP等未收载制剂。与原研厂产品的对比研究对评价杂质检查方法及限度合理性的尤其重要1.阿托伐他汀钙杂质研究
申报品种的杂质研究情况已有多家企业申报，研究工作的系统性和深入性参差不齐，有的品种差距较大，有以下几种
情况：a.仅按照国家标准进行有关物质检查b.在国家标准基础上，增加了对映异构体检查c.在分析杂质谱的基础上，对各已知杂
质、光学异构体均进行了研究与控制，并与上市产品进行了质量对比。2.罗库溴铵杂质研究2.罗库溴铵杂质研究EP/BP收载，共列出
8个已知杂质限度：HPLC法，控制杂质A不得过0.2％；杂质B，杂质C不得过0.3％；杂质D、E、F、G、H不得过0.1％；其
他单一杂质不得过0.1％；总杂质不得过1.5％杂质谱分析a.在前述合成工艺下，EP中的八个杂质均可能出现b.杂质A、B、D
、E、F、G工艺杂质c.杂质C、H：工艺杂质、降解杂质2.罗库溴铵杂质研究申报品种的杂质研究情况a.品种1
采用EP色谱条件，实测最大杂质约2.1％，总杂质约2.6％。未进行杂质定性研究，限度定为单个杂质3.0％，总杂质5.
0％b.品种2参照EP色谱条件，实测最大杂质约1.7％，总杂质约2.4％，未进行杂质定性研究，限度
定为单个杂质3.5％，总杂质5.0％存在问题：杂质研究不深入：未进行杂质谱分析，未进行方法验证，杂质限度缺乏依据2.
罗库溴铵杂质研究申报品种的杂质研究情况c.品种3采用EP色谱条件，对杂质A、G、C进行了方法学研究d.
品种4对EP色谱柱进行了变更，对杂质A、B、C、F、G进行了方法学研究存在问题：杂质谱分析不充分，方法学
验证不完善。结论：应参考EP，至少对八个杂质进行研究。3.盐酸艾司洛尔注射液杂质研究基本情况为β1受体阻滞剂，是心血管
临床常用药物之一原研发企业为百特公司国内外均已上市，剂型为注射液目前国内上市产品为仿制产品原料药及其制剂质量标准均
未收入药典（中国药典及国外药典）3.盐酸艾司洛尔注射液杂质研究杂质控制标准a.原料药国家标准WS1-(X-232)-200
3-ZTLC法，杂质不得过1.0％b.注射液国家标准WS1-（X-272）-2003Z未控制有关物质
3.盐酸艾司洛尔注射液杂质研究杂质谱分析本品原料药为苯丙酸甲酯衍生物，酯类药物易水解，在水溶液不稳定，主要降解产物为酯键水解产
物。3.盐酸艾司洛尔注射液杂质研究进一步分析通过文献调研，该杂质是盐酸艾司洛尔在体内代谢产物，无安全性问题对比研究对试
制的注射液进行了检验，显示贮藏期间水解产物增加比较明显；经对比研究，原发厂产品中该杂质含量也比较高。限度确定根据对比研究结果
，参照原发厂产品中该已知杂质水平及稳定性试验结果，确定了质量标准中该已知杂质限度3.盐酸艾司洛尔注射液杂质研究其他杂质另外在
制剂中检出了超过0.2％（鉴定限度）的另一杂质，该杂质在稳定性试验中未见增加。分析来源：系由原料药引入，所用原料药中存在该杂质，
含量与制剂中一致。后续措施——鉴定结构，并分析原料药制备工艺，证实为工艺杂质。——对原料药进行了精制处理，使该杂质含量降低至
0.15％以下。四、小结杂质研究中存在的主要问题1.杂质谱未分析或分析不到位，致杂质研究缺乏针对性2.研究所用方法不可
行，不能有效检出药品中存在的杂质，或未进行充分的检查方法比较、优选和验证研究，提供的研究资料不能证明方法的可行性3.杂质限度的
确定缺乏充分依据，忽视杂质的归属和安全性论证，切实保证药品的质量和安全性4.仿制药需要充分关注与被仿产品的杂质对比研究。关注被
仿产品的合理选择5.若杂质种类或含量超出预期，建议首先考虑完善原料药制备工艺、制剂处方工艺，降低杂质水平6.需要进一步加强
杂质研究的深入性、系统性7.充分重视杂质谱分析，杂质谱分析是杂质研究进一步工作的基础8.重视方法的优选、比较研究，重视方法
的验证研究。即使采用药典等收载的公认方法，也应进行适用性验证，切实保证方法的可行性9.重视杂质限度确定的安全性依据，切实保证
杂质含量是否大于鉴定限度？合格否确证结构降低到鉴定限度以下？是否否合格是有无与人体有关的危害性？降低到安
全限度有降低到质控限度？是否大于质控限度？是无合格否考虑病例数与疗程，同时考虑：遗传毒性研究：常规毒性研究
：其它特定的毒性终点（酌情而定）否否是否与临床不良反应有关？否降低到安全限度是0.25%0.2％0.1％
制剂0.15%0.1％0.05％原料药质控限度鉴定限度报告限度未收载未收载方法同上，总杂质3.0％制剂限度
方法同EP7.1杂质ABCD均0.3％，其它0.1％，总杂质1.5％。对映体杂质E0.3％总杂质2.0％同EP7.1H
PLC梯度手性HPLC法HPLC等度原料药USP33EP7.1国家标准制备工艺：（2β，3α，5α，16β，17β）
-16-（1-吡咯烷基）-2-（4-吗啉基）-雄甾-3，17-二醇（雄甾二醇）为起始原料，对17位进行酰化得到雄甾醇单醋酸酯，再
与烯丙基溴反应成盐。雄甾二醇的合成：以雄甾-2-烯-17-酮为起始原料，经酰化、环氧化、加成、开环等反应制得NH2
NH2起始原料中的杂质、未反应的中间体、降解产物异烟酰胺起始原料中的杂质、反应副产物、降解产物、异烟酸未反应的起始原料
4-氰基吡啶起始原料中的杂质4-甲基吡啶起始原料中的杂质及后续转化产物3-甲基吡啶及后续转化产物是否订入标准控制限度
杂质来源杂质结构杂质名称有7个已知杂质A-G杂质A:非对映异构体杂质B、C、D：工艺杂质杂质E（扁桃酸）：拆分试剂杂
质F：降解产物杂质G：对映异构体柱温、流动相比例、检测波长、流速、色谱柱进行微小调整，对检测结果无影响，方法耐用性较好耐用性考察供试品溶液与对照溶液在8小时内的稳定性，RSD%≤2.0%，说明溶液在8小时内稳定性良好溶液稳定性重复性、中间精密度RSD%≤2.0%，精密度信噪比3:1检测限信噪比10:1定量限R＞0.999线性和范围专属性验证结果项目0.05%0.05%0.03%＞2g0.15%或1.0mg（取最小值）0.10%或1.0mg（取最小值）0.05%≤2g质控限度鉴定限度报告限度最大日剂量制剂的杂质限度原料药杂质限度0.15%0.2%或3mg（取最小值）0.5%或200μg（取最小值）1.0%或50μg（取最小值）限度＞2g＞100mg-2g10mg-100mg＜10mg最大日剂量质控限度0.10%0.2%或2mg（取最小值）0.5%或205μg（取最小值）1.0%或5μg（取最小值）限度＞2g＞10mg-2g1mg-10mg＜1mg最大日剂量鉴定限度0.05%0.1%限度＞1g≤1g最大日剂量报告限度 |
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