药质量控制研究和质量标准制订之漫谈ppt课件

新药质量控制研究 和质量标准制订之漫谈 中国医学科学院药物研究所 General R &D Process Target Identifi- cation Assay Develop ment Lead Identifi- cation Lead Optimi- zation Phase IIPhase IIIFilingLaunchPhase I Develop -ment Pre- dev. Med. Chemistry DMPK Analytics Development Strategy Covered topics Biology / Pharmacology Involved disciplines Description of deliverables and project review process for all major decision points in R&D Roles and responsibilities of stakeholders in R&D Project Review Process Deliverables for project team and key questions / criteria to be evaluated by decision committees Involved disciplines: all major R&D disciplines from Target Identification through Start -of-Development Description of activities/work packages and project milestones to optimize cycle times Activities in Drug Substance and Drug Product development Development process from Predevelopment through product launch Involved disciplines: mainly Chem./Pharmaceutical Development, Processing and Manufacturing Pharmaceutical Development Chemical Development Chem. and Pharm. Processing / Manuf. Toxicology DDS Target Identifi- cation Assay Develop ment Lead Identifi- cation Lead Optimi- zation Phase IIPhase IIIFilingLaunchPhase I Develop -ment Pre- dev. Med. Chemistry DMPK Analytics Development Strategy Covered topicsCovered topics Biology / PharmacologyBiology / Pharmacology Involved disciplinesInvolved disciplines Description of deliverables and project review process for all major decision points in R&D Roles and responsibilities of stakeholders in R&D Project Review Process Deliverables for project team and key questions / criteria to be evaluated by decision committees Involved disciplines: all major R&D disciplines from Target Identification through Start -of-Development Description of activities/work packages and project milestones to optimize cycle times Activities in Drug Substance and Drug Product development Development process from Predevelopment through product launch Involved disciplines: mainly Chem./Pharmaceutical Development, Processing and Manufacturing Pharmaceutical Development Chemical DevelopmentChemical Development Chem. and Pharm. Processing / Manuf.Chem. and Pharm. Processing / Manuf. Toxicology DDS The Roles of Structure Analysis Group in drug development Phase III Launch Post launch Drug Discovery PC & Ph I PD Ph II Support Toxicology and other activities CofA for Tox. Lot potential impurities Support preformulation Support IND & CTAA Full CofA preliminary reference standard IND Proof of Structure Synthetic impurities Potential degradation product Release testing Support formulation Support NDA Qualify Primary Reference Standard NDA proof of Structure Forced Degradation study Impurities and Degradation product Release testing Leachables Clinical supplies testing Investigation of OOS Support Marketing Complaints Counterfeit Problem Solving in All Phases ! 新药 安全、有效、可控 新药分类 o化学药品 o中药、天然药物 o生物制品 化学药品 1、未在国内外上市销售的药品： （1）通过合成或者半合成的方法制得的原料药及其制剂； （2）天然物质中提取或者通过发酵提取的新的有效单体及其制剂； （3）用拆分或者合成等方法制得的已知药物中的光学异构体及其制剂； （4）由已上市销售的多组份药物制备为较少组份的药物； （5）新的复方制剂。 2、改变给药途径且尚未在国内外上市销售的制剂。 3、已在国外上市销售但尚未在国内上市销售的药品： （1）已在国外上市销售的原料药及其制剂； （2）已在国外上市销售的复方制剂； （3）改变给药途径并已在国外上市销售的制剂。 4、改变已上市销售盐类药物的酸根、碱基（或者金属元素），但不改 变其药理作用的原料药及其制剂 。 5、改变国内已上市销售药品的剂型，但不改变给药途径的制剂。 6、已有国家药品标准的原料药或者制剂。 中药、天然药物 1、未在国内上市销售的从中药、天然药物中提取的有 效成份及其制剂。 2、未在国内上市销售的来源于植物、动物、矿物等药用物质制 成的制剂。 3、中药材的代用品。 4、未在国内上市销售的中药材新的药用部位制成的制剂。 5、未在国内上市销售的从中药、天然药物中提取的有效部位制 成的制剂。 6、未在国内上市销售的由中药、天然药物制成的复方制剂。 7、未在国内上市销售的由中药、天然药物制成的注射剂。 8、改变国内已上市销售药品给药途径的制剂。 9、改变国内已上市销售药品剂型的制剂。 10、改变国内已上市销售药品工艺的制剂。 11、已有国家标准的中成药和天然药物制剂。 生物制品 1、未在国内外上市销售的生物制品。 2、单克隆抗体。 3、基因治疗、体细胞治疗及其制品。 4、变态反应原制品。 5、由人的、动物的组织或者体液提取的，或者通过发酵制备的具有生物活性的多组份 制品。 6、由已上市销售生物制品组成新的复方制品。 7、已在国外上市销售但尚未在国内上市销售的生物制品。 8、含未经批准菌种制备的微生态制品。 9、与已上市销售制品结构不完全相同且国内外均未上市销售的制品（包括氨基酸位点 突变、缺失，因表达系统不同而产生、消除或者改变翻译后修饰，对产物进行化学修饰等 ）。 10、与已上市销售制品制备方法不同的制品（例如采用不同表达体系、宿主细胞等） 。 11、首次采用DNA重组技术制备的制品（例如以重组技术替代合成技术、生物组织 提取或者发酵技术等）。 12、国内外尚未上市销售的由非注射途径改为注射途径给药，或者由局部用药改为全 身给药的制品。 13、改变已上市销售制品的剂型但不改变给药途径的生物制品。 14、改变给药途径的生物制品（不包括上述12项）。 15、已有国家药品标准的生物制品。 化学药品申报资料项目 （一）综述资料 1、药品名称。 2、证明性文件。 3、立题目的与依据。 4、对主要研究结果的总结及评价。 5、药品说明书样稿、起草说明及最新参考文献。 6、包装、标签设计样稿。 （二）药学研究资料 7、药学研究资料综述。 8、原料药生产工艺的研究资料及文献资料；制剂处方 及工艺的研究资料及文献资料。 9、确证化学结构或者组份的试验资料及文献资料。 10、质量研究工作的试验资料及文献资料。 11、药品标准草案及起草说明，并提供标准品或者对照品。 12、样品的检验报告书。 13、辅料的来源及质量标准。 14、药物稳定性研究的试验资料及文献资料。 15、直接接触药品的包装材料和容器的选择依据及质量标准。 （三）药理毒理研究资料 16、药理毒理研究资料综述。 17、主要药效学试验资料及文献资料。 18、一般药理研究的试验资料及文献资料。 19、急性毒性试验资料及文献资料。 20、长期毒性试验资料及文献资料。 21、过敏性（局部、全身和光敏毒性）、溶血性和局部（血管、 皮肤、粘膜、肌肉等）刺激性等主要与局部、全身给药相关的特 殊安全性试验研究和文献资料。 22、复方制剂中多种成份药效、毒性、药代动力学相互影响的试 验资料及文献资料。 23、致突变试验资料及文献资料。 24、生殖毒性试验资料及文献资料。 25、致癌试验资料及文献资料。 26、依赖性试验资料及文献资料。 27、动物药代动力学试验资料及文献资料。 （四）临床研究资料 28、国内外相关的临床研究资料综述。 29、临床研究计划及研究方案。 30、临床研究者手册。 31、知情同意书样稿、伦理委员会批准件。 32、临床研究报告。 质量标准研究的意义和要求 制定药品质量标准的意义 达到安全、有效、可控的目的 对药品质量标准方法学的要求 药物分析、分析化学的各种方法 但应成熟、可靠、可操作性强 ICH Quality Guidelines NDA/MAA components Quality (CMC) Safety Efficacy ICH Quality Guidelines Q1:Stability(3) Q2:Analytical method(2) Q3:Impurities (3) Q4Pharmacopoeia monographs(none published) Q5Biotechnology (4) Q6Specifications (2) Q7Good manufacturing Practice (1) 新药研究的主要技术要求和指导 原则 ICH 人用药品注册技术要求国际协调会 International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmaceuticals for Human Use 在1990年由美国、日本、欧盟三方政府的药品监督管理部门 和制药企业联合发起成立的。 新药研究指导原则（我国） 主要内容 性状及理化性质 鉴别 检查 含量测定 稳定性研究 性状及理化性质 溶解度 熔点 油水分配系数 紫外吸收光谱和吸收系数 旋光度 溶解度 硫酸胍丁胺在水中极易溶解，在冰醋酸、甲醇、 乙醇、丙酮、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、氯仿中几乎 不溶，在0.1mol/L盐酸溶液、0.1mol/L氢氧化钠溶液中极 易溶解。 这是由于胍丁胺以硫酸盐的形式存在，且分子含 有易于质子化的氨基和胍基，具有极强的亲水性，这一性 质与硫酸胍丁胺油水分配系数的研究结论是一致的。 熔点 毛细管法 按照中国药典(2000年版二部) 的方法测量其 熔点。实验中随温度升高，硫酸胍丁胺的颜色开始呈棕 黄，然后逐渐变棕褐色，固相消失不明显，无法获得本 品的准确熔点。 差示扫描量热法（DSC） 熔点 DSC曲线记录了维持样品和参比物温度相同所需的能 量差随温度的变化。DSC曲线有助于熔点的确定，同时从 DSC曲线上的吸热或放热峰的位置、形状、数目可以估计 样品的纯度，而峰面积与反应热焓有关，可用来测定反应 热、比热容等热化学参数。 DSC测定熔点 油水分配系数 采用正辛醇-水体系，研究了不同浓度硫酸胍丁胺 在两相中的分配情况，研究表明硫酸胍丁胺几乎全部 存在于水相中，这是由于硫酸胍丁胺具有极强的亲水 性；由于其游离碱不能稳定存在，故无法求取其游离 碱的油水分配系数。 紫外吸收光谱 紫外最大吸收波长长和吸收系数 仪仪器型号 测测定室温 () (max)nm E 原液稀释释一倍 水溶剂剂2512182 岛岛津UV-250219520.8528.9 岛岛津UV-260218520.7530.6 岛岛津UV-160A219520.6531.3 岛岛津UV-160A218520.4532.8 惠普HP-8453218520.0529.7 Ex=525.6SD=5.45RSD=1.04% 紫外吸收度比值测值测 定 仪器型号 比值 325nm/218nm 325nm/234nm 岛津UV-250 1.350 1.778 岛津UV-260 1.353 1.790 岛津UV-160A 1.353 1.790 岛津UV-150 1.349 1.790 惠普HP-8453 1.352 1.790 平均值值 1.351 1.788 RSD(%) 0.13 0.30 鉴 别 化学鉴别法 HPLC方法 红外光谱法 紫外光谱法 化学鉴别 o取本品约10 mg，加甲醇1 mL，滴加三氯化铁试 液二滴，摇匀后，呈绿色溶液。即本品中的酚羟基 与三氯化铁形成绿色络合物。 HPLC方法 a.硫酸胍丁胺（购自Sigma） b.硫酸胍丁胺精制品 红外光谱法（紫外光谱法类似） 检 查 无机杂质检查 a. 干燥失重 b. 灼烧残渣 c. 重金属 d. 砷盐 酸度 溶液颜色与澄清度 热原等等 有机杂质检查 a. 有机溶剂残留量 b. 有关物质 高效液相色谱法 薄层色谱法 ICH Guidance on Impurities in Drug Substance Impurities in Drug Substance (ICH) Q3A (R) Classification of impurities Organic Impurities (Process and drug related) Starting material By-products Intermediate Degradation Products Reagents, ligands, and catalysts Inorganic Impurities Reagents, ligands, and catalysts Heavy metals or other residual metals Inorganic salts Other materials (eg. Filter aids, charcoal) Solvents: Organic or inorganic liquids used as vehicles for the preparation of solutions or suspensions in the synthesis 无机杂质检查 批 号干燥失重炽炽灼残渣重金属砷盐盐酸度 040112 0.21%0.015%10ppm 1g 0.05% Identification Threshold Maximum Daily Dose Threshold 10mg -2g 0.2 % or 2 mg TDI 2g 0.1% Qualification Threshold Maximum Daily Dose Threshold 10 mg 1 g 0.2 % IPAC-RS Proposed Extractables Reporting Thresholds Extractable Level in Component (g/g) Assignment Category 100 g/g Structure Confirmed 20 100 g/g Confident 20 g/g Tentative Structure confirmed: Identification categories A, B (or C), and D (or E) are positive. Confident: sufficient data to preclude all but the most closely related structures. Tentative: data is consistent with a class of molecule only 有关物质 o对原料药进行有关物质检查，主要应考虑 反应过程中涉及的中间体、付产物、降解物 等。 o采用HPLC和TLC进行本品原料药中有关 物质的检查。 胍丁胺是我所合成的类新药，具有增强阿片 类药物镇痛作用、抑制阿片类药物所致耐受和身体依赖等 药效。为了对该药物进行有效地质量控制，研究建立符合 新药报批要求的杂质检查和含量测定方法存在以下技术难 题： 胍丁胺的紫外吸收在200nm以下，无法采用常规的高 效液相色谱-紫外检测的方法对该药进行有效地质量控制 胍丁胺及其共存杂质结构相似，研究建立两种不同的 杂质分离及检查方法具有相当的难度 胍丁胺及其共存杂质 胍丁胺 丁二胍 丁二胺 甲基异硫脲 OPA柱前衍生化高效液相色谱法-紫外 检测 衍生化的反应原理 OPA柱前衍生色谱分离图 1. 丁二胺衍生物；2. 硫酸胍丁胺衍生物 衍生物的稳定性考察 OPA衍生化方法的不足之处 1. 通过研究表明衍生物的稳定性不好，这一特点要求操 作必须尽量平行以获得好的重现性。 2. 胍丁胺及其共存物中仅胍丁胺、丁二胺可以与OPA衍 生试剂发生衍生化反应，丁二胍和甲基异硫脲均未能 检出，这是由于其结构中没有可以发生衍生化反应的 基团。 3. 该方法对原料丁二胺的相对检出限为1%，尚不能满足 一类新药质量标准的要求。 4. 衍生化的步骤较为烦琐。 离子对高效液相色谱法示差折光 检测 硫酸胍丁胺及其共存物（丁二胍、丁二胺、甲 基异硫脲）在酸性条件下均显示正电荷，若在流动相中添 加离子对试剂樟脑磺酸钠，与上述化合物通过静电作用生 成离子对，采用通用型检测器示差折光检测器进行检 测，可以对胍丁胺及其共存物均产生响应，从而克服衍生 化方法存在的缺陷。 色谱条件的选择 对离子对试剂浓度、温度、 pH、甲醇比例、三乙胺浓度 、等因素进行逐步优化，研究表明： 离子对试剂的浓度 研究表明不含离子对试剂的流动相对硫酸 胍丁胺及其共存杂质的保留很弱，出峰很早，无法实现四种 物质良好的色谱分离。离子对试剂浓度较低时，色谱峰前伸 ；浓度过高，色谱峰拖尾。另外，离子对试剂的适宜浓度与 硫酸胍丁胺的上样量有关，为保持色谱峰的对称性，增大硫 酸胍丁胺的上样量，应适当提高离子对试剂的浓度。 色谱条件的选择 温度 柱温和示差检测器温度升高，柱压降低， tR 减小， 色谱峰面积略有增大，其对称性明显提高。 pH 根据离子对生成的原理，流动相必须在酸性条件下才 能与胍丁胺及其共存物生成离子对。在较高的pH条件下，tR 较小，色谱峰拥挤，分离效果差，考虑到色谱柱自身的酸度 适用范围，我们选择pH为3.0。 甲醇比例和三乙胺浓度 通过改变有机相甲醇的比例调节 tR，同时通过改变三乙胺的比例不断改善峰形。 色谱条件的选择 胍丁胺及其共存物的色谱分离图 1 甲基异硫脲；2 丁二胺；3 胍丁胺；4 丁二胍 色谱分离机理 tR= 4.010min tR= 5.462min tR = 6.265min tR = 8.002min 方法学考察 线线性方程Y=-59.39+2374X, r=0.9999 精密度 RSD（n=5） 0.50mg/ml, 2.49% 1.0mg/ml, 0.379% 5.0mg/ml, 0.867% 准确度 回收率（ n=5 ） 0.50mg/ml, 100.3% 1.0mg/ml, 101.8% 5.0mg/ml, 95.20% 检检出限0.062 g 重现性 高效液相色谱Thermo Separation Product Spectrasystem P2000 示差折光检测器：Waters 410 Differential Refractomer 其它条件同 限量图及样品检查图 丁二胺0.5%,丁二胍0.5%样品检查图 薄层色谱法 展开剂的选择 对展开剂的种类和配比进行优化选择，通过 实验确定最终的展开剂条件为：甲醇:正己烷:冰醋酸:氨 水=10 : 1.0 : 0.2 : 1.0。在此条件下，硫酸胍丁胺及其共 存杂质获得良好分离，且具有较高的显色灵敏度。 薄层板的选择 实验选择国产青岛海洋高效硅胶板、Merck DC-硅胶G60板（5721）、 Merck HPTLC-硅胶G60板 （5641），从分离度、灵敏度等方面进行对比考察，研 究表明Merck DC-硅胶G60板的检出灵敏度高于国产硅 胶板一倍以上，本底干扰少。 薄层色谱法 显色方法的选择 实验对比研究了1-萘酚+NaOH+NaCl+双乙 酰、碘蒸汽熏、碘化铋钾等三种显色方法，研究表明 碘熏显色具有更高的灵敏度，干燥的环境以及烘过的 薄层板对显色有利。 薄层色谱法 薄层色谱分离图 MERCK 硅胶板 青岛海洋硅胶板 两种薄层板灵敏度比较 灵敏度 Merck硅胶板青岛岛海洋硅胶板HPLC 检检出限 (g) 检检出限量 （%） 检检出限 (g) 检检出限量 （%） 检检出限 (g) 检检出限量 （%） 胍丁胺 0.250.500.062 丁二胺0.0750.40%0.150.50%0.032 0.50% 甲基异硫脲脲0.400.40%1.81.0%0.240.50% 丁二胍 0.0750.24%0.150.50%0.10 0.50% 四批样品的纯度检查图 薄层板的左侧为0.5%的限量图 样品纯度检查 影响因素样品检查图 有关物质 o发现本品溶液在光线照射下，会呈现三 个色谱峰，为研究确证其是否为光互变异 构体，试验采用HPLC、LC-MS、UV等 技术手段进行研究。 o手性异构体 （手性柱分离、高效毛细管电泳） 光互变异构体 光照条件下，本品溶液的HPLC图 （不同时间连续进样） 固体光照或加热10天 光互变异构体 自然光 避光 精制品的研制 o精制品（或标准品、对照品） o如何说明精制品的纯度、含