残留溶剂的控制

化学原料药中

残留溶剂的控制

胡昌勤中国药品生物制品检定所2005年3月残留溶剂的特性2005版中国药典对残留溶剂的控制制定2005版中国药典残留溶剂检查法的二种方案2005版中国药典对化学药品中残留溶剂的实际控制方案

ICH关于残留溶剂的定义：药物中的残留溶剂系指在药品生产工艺过程中未能完全去除的药物生产过程中使用的有机挥发性化合物。由于残留溶剂没有疗效，故所有的残留溶剂应尽可能除去，以符合产品规范、GMP或其它基本的质量要求。残留溶剂的基本特征

Basiccharacteristicofresidualsolvents特指有机挥发性化合物

Tobeorganicvolatilechemicals

在药品生产过程中使用过

Tobeusedinpharmaceuticalmanufactureprocess在药品生产过程中应当去除而未除尽；

Notcompletely,butshouldberemovedintheprocess药品中残留溶剂的特点

Propertyofresidualsolventsinpharmaceuticals种类相对固定，ICH规定了69种；

Only69kindsofresidualsolventslistedbyICH；在具体样品中具有不确定性；

Uncertaintyineachsample；残留量相对较低，一般在痕量或微量范围

Commonlyintraceamount;同一样品中不同溶剂的残留量相差较大

Contentofdifferentresidualsolventinasamesamplewithbigdifference

残留溶剂的质控要点：

Mainpointsofresidualsolventcontrol根据药品的生产工艺确定检测对象

Testobjectsbasedonmanufactureprocess允许不同的生产企业采用不同的生产工艺（使用不同的有机挥发性化合物）生产相同的药品Permitsmanufacturersproducesameproductswithdifferentmanufactureprocess（usingdifferentorganicvolatilechemicals）限度实验

Limittest2005版中国药典对残留溶剂的控制

ControlofresidualsolventsinChinesePharmacopoeiaof2005version根据生产工艺控制

Controlbasedonmanufactureprocess限度与HCI一致

IdenticalLimitwithICH检测方法推荐采用顶空毛细管气相色谱法

StaticheadspaceGCmethodisrecommend气相色谱法测定残留溶剂的优点

BenefitsforusingGCtodetermineresidualsolvents分离效率高、速度快；

Highseparationefficiencyandshortdeterminationtime可以采用多种灵敏度高、选择性好、线形范围宽的检测器

Differentdetectorswithhighsensitivity,goodselectivityandwidelinearrangecouldbechooseFID检测器具有较高的通用性和较宽的线形范围；

FIDdetectorwithhighuniversalityandwidelinearrange；

ECD检测器对含卤素元素的残留溶剂如氯仿等具有较高的灵敏度。

ECDdetectorwithhighsensitivityfordeterminingtheresidualsolventswithhalogeninstructuresuchaschloroformetc.

顶空分析的优越性

Benefitsofheadspaceanalysis原理：

principle

将含有挥发性组分的样品置于密闭系统中，在一定温度下使样品中的挥发性组分在气-液或气-固两相甚至气-液-固三相中的分配达到平衡，然后取凝聚相上端的气体送入气相色谱仪进行分析。优点

Bentifits

顶空分析是一种简便、干净、快速对挥发性组分进行萃取的预处理方法。气体中溶剂的蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘上它在气体中的克分子分数。PA=PoAXAPB=PoBXBP=PA+PB

其它测定方法：

Othermethods药品生产企业可以采用简便的填充柱气相色谱法进行工艺控制；

GCmethodwithcompactedcolumncouldbeusedforprocesscontrolinmanufactures其它色谱方法，如HPLC法测定吡啶、离子色谱法测定N-甲基吡咯烷酮等，可作为气相色谱法的重要补充；

SomechromatographicmethodssuchasHPLCfordeterminingPyridine,ionchromatographyforN-Methylpyrrolidone，couldbeanimportantsupplementofGC干燥失重法有时可用于表征残留溶剂的总量。

Lossondryingcanindicatethetotalcontentofresidualsolventsinproductssometimes.制定2005版中国药典残留溶剂检查法的方案

Schemeofwritingresidualsolventcontrolmethodin

ChinesePharmacopoeiaof2005version

方案一：附录原则性介绍，各论项下规定详细检查法；

Schemeone：Methodintroducedprincipallyinappendix,butdetailedly

inmonograph；方案二：附录详细介绍检查法，各论中仅规定残留溶剂种类。

Schemetwo：Methodintroduceddetailedlyinappendix,Controlobjectslistedinmonograph.方案一的优缺点优点方法明确具体，容易执行；对经验较少的操作者，结果判定简单；附录起草简单；缺点各论项下的具体方法起草困难；对有经验的实验室缺乏灵活性。为什么各论项下的具体方法起草困难？各论中的方法应满足所有企业产品的检测要求某产品，如果甲企业生产中使用了A、B两种溶剂，乙企业使用了C、D另两种溶剂，则各论项下的方法应满足同时测定A、B、C、D四种溶剂的要求。国外A厂国外B厂国外C厂国内A厂(071)国内A厂(072)国内C厂

国内B厂(426)国内B厂(428、508)头孢泊肟酯中残留溶剂的测定2.

各论中的方法应满足不同工艺条件下生产的产品的检测要求

克拉维酸钾/二氧化硅中残留甲醇的测定，在对某企业的产品测定时，采用SPB1色谱系统没发现有共出锋的干扰。克拉维酸钾/二氧化硅中残留甲醇的测定SPB1系统FFAP系统3.

各论中的方法应具有较好的粗放性适应不同分析仪器的特点考虑不同实验室的习惯满足不同来源样品的要求4.

各论中的方法应随企业生产工艺的改变而变化

方法的修订永远滞后于企业的工艺改造。方案二的优缺点方案二的检验步骤根据各论要求及生产工艺确定检测对象；根据检测对象选择测定方法；排除符合规定的检测对象；对边缘及不符合规定的检测对象，根据有关规则进一步实验；确定结果方案二的优缺点优点容易满足对所有企业残留溶剂检测的要求容易满足对不同工艺条件下生产的产品的检测要求容易解决方法粗放性问题各论起草容易缺点操作者需要一定的技能与经验与目前药典一个检查项目只有一个检验方法的理念不同，可能出现边缘产品不同方法出现不同结论的情况附录起草困难方案二的实施基础完备的方法知识库根据检测对象能迅速确定测定方法详细的测定指导原则如何选择方法如何排除干扰如何判断结果的准确性充分的技术培训残留溶剂测定知识库Chromatographia,2004,59:47551种常见的残留溶剂的GC测定方法毛细管柱顶空进样程序升温测定法非极性色谱柱极性色谱柱毛细管柱顶空进样等温测定法非极性色谱柱极性色谱柱非极性色谱柱系统程序升温法测定有机溶剂标准物质混合物

色谱柱：SPB-1柱（30m×0.32mm×1.0

m）

极性色谱柱系统程序升温法测定有机溶剂标准物质混合物

色谱柱：HP-FFAP柱（25m×0.32mm×0.52

m）

为什么建立极性相反的两个色谱系统？在非极性的SPB-1柱上，分子连接性指数1X与GC保留值有较好的相关性；在极性的HP-FFAP柱上，分子连接性指数与GC保留值没有相关性。提示非极性固定液与溶质的相互作用主要取决于非极性结构色散力的大小；在极性固定液上，除了色散力之外，还有偶极和诱导作用。程序升温色谱系统的有效性－1程序升温色谱系统的有效性－2程序升温测定系统的重现性建立了排除测定干扰的若干规则共出峰干扰

热降解干扰

基质效应的影响

药品溶解性的影响

溶剂介质的影响

1.共出峰干扰什么是共出峰？在相同的色谱条件下具有相同保留值的组分不一定是同一物质。不同的物质在某一色谱条件下具有相同保留值的现象，被称为共出峰现象。不同物质在性能（极性或氢键形成能力等）不同的色谱柱中具有完全相同保留行为的几率很小。因此采用不同极性的色谱柱分别测定，可以排除共出峰的干扰。规则1:

对测定不符合规定的残留溶剂，采用极性不同的色谱系统进行验证，可有效的排除共出峰的干扰。吡柔比星中正己烷共出峰的排除(A)DB-624柱(B)SPB-1柱

(A)

1.甲醇2.二氯甲烷3.正己烷4.氯仿5.正戊烷(内标)(B)1.正丙醇(内标)2.正己烷吡柔比星中正己烷共出峰的排除

色谱柱样品批号PS-117PS-118PS-119DB-624柱5.449%6.209%4.794%SPB-1柱0.569%0.631%0.579%用顶空气相色谱法测定药品残留溶剂时，如果药品对热不稳定，则可能会在顶空加热过程中发生热降解，如果降解产物恰好与待测的有机溶剂共出锋，或恰好就是某种有机溶剂，则会导致把降解产物当作残留溶剂检测，得出错误结果。

2.热降解干扰排除热降解的干扰规则2:

改变顶空温度可以确定顶空条件下样品是否能产生热降解干扰物。规则3:

分子结构中有烷氧基的药品可能热解产生相应的醇。头孢泊肟酯热解可产生甲醇和异丙醇1,甲醇4,异丙醇利福平头孢西丁，头孢美唑，氟氧头孢含甲氧基结构的药物头孢呋辛钠R1结构

含甲氧基的药品热降解产生甲醇表含甲氧基药品在不同顶空条件下测定的甲醇峰面积比较顶空温度头孢西丁钠头孢美唑氟氧头孢利福平70℃21.7815.526.122.7120℃1100.451309.42667.4965.2图头孢美唑在不同顶空条件下的色谱图

1.头孢呋辛钠2.头孢西丁钠3.利福平123顶空气相色谱法（HS-GC）的原理基质效应－－顶空分析时，因对照品溶液和供试品溶液的组成不同，使得待测挥发性组分在气液两相间的分配系数不同引起的定量误差。3.基质效应的影响p0i为纯溶质的蒸气压γi为组分的活度系数

规则4:

标准加入法可以有效地排除基质效应的影响；当标准加入法结果与内标法结果系统偏差约10%（通常偏低）时，可以认为方法存在明显的基质效应。内标法与标准加入法测定结果的比较药品名称批号或箱号残留溶剂内标法标准加入法头孢氨苄211848甲醇0.585%0.569%211850甲醇0.445%0.437%211854甲醇0.964%0.972%吡柔比星PS-117正己烷0.569%0.496%PS-118正己烷0.651%0.602%PS-119正己烷0.579%0.509%头孢哌酮钠75835031丙酮1.799%1.780%规则5:定量方式的选择

药物中有机溶剂残留量的测定通常属于微量或痕量分析，定量时通常不采用外标法，而采用定量精度更高的内标法或标准加入法。由于标准加入法可以消除供试品溶液基质与对照品溶液基质不同所至的基质效应的影响，故当内标法与标准加入法的测定结果不一致时，以标准加入法的结果为准。内标法测定对照品测定供试品标准加入法：利用加入该组分前后色谱峰响应信号的变化而计算被测组分含量的方法。

测定供试品测定供试品＋对照品cx为样品中待测组分X的浓度，Ax为组分X的色谱峰面积，为加入的组分X对照品的浓度Ais为加入对照品后组分X的峰面积4.药品溶解性及溶剂介质的影响规则6:药品溶解性的影响

当样品在溶解介质中未溶解时，测定结果通常偏低且精密度差。药品溶解性对残留溶剂测定的影响

药品溶剂介质药品的溶解性残留溶剂残留量（RSD(n=5)）头孢氨苄水微溶甲醇0.385%（4.4%）0.5mol/LNaOH溶解甲醇0.427%（1.9%）头孢泊肟酯水不溶丙酮0.0016%（73.0%）DMF溶解丙酮0.0035%（4.1%）水不溶乙酸乙酯0.022%（20.3%）DMF溶解乙酸乙酯0.043%（2.6%）供试品溶液的制备对水溶性药品，采用水为溶剂；当药品不溶于水，但可溶解于一定浓度的酸或碱溶液中时，可采用酸或碱溶液作为溶剂；对于非水溶性药物，可采用N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、DMSO等为溶剂。

溶解介质的影响当药品在某种溶解介质中溶解后，待测溶剂或内标可能与药品产生较强的相互作用，以至采用标准加入法也无法排除对测定结果的影响。头孢呋辛酯在不同溶剂介质中对

正己烷残留量测定的影响

批号DMF1mol/LNaOH水溶液内标法标准加入法内标法标准加入法21360170.0023%0.0023%0.081%0.034%21360180.0036%0.0038%0.139%0.067%21360190.0036%0.0040%0.152%0.058%以1mol/LNaOH溶液为溶剂介质时，尽管对照品溶液与供试品溶液中内标丁酮的浓度相同，但是其峰面积却相差一倍；而溶剂介质为DMF时，相同浓度的丁酮内标在对照品溶液和供试品溶液中的峰面积几乎相同。以1mol/LNaOH溶液为溶剂介质时，利用内标法得到数据与标准加入法得到数据，计算对照品（正己烷）的回收率，发现对照品的回收率约为50%，超出方法可接受的范围（80-120%）。

规则7:

当方法的回收率超出80-120%可接受范围时，提示溶解介质不宜作为该药品残留溶剂测定的溶剂，应改换其它介质重新实验。规则8:色谱分离条件的优化

当色谱系统中出现未完全分离的物质对时，可根据柱温(T)与容量因子（k’）的关系及容量因子与分离度(R)的关系，对柱温进行优化，调节色谱峰间的分离度，使最难分离物质对的分离度符合规定。

有机溶剂在SPB-1柱的保留值与温度的关系曲线有机溶剂在HP-FFAP柱的保留值与温度的关系曲线方案二应用示例头孢氨苄中残留溶剂的测定

某头孢氨苄原料，需检查残留的甲醇、丙酮、二氯甲烷，其限度分别为甲醇不得过0.1％（g/g）;丙酮不得过0.2％（g/g）;二氯甲烷不得过0.01％（g/g）。测定方法的选择非极性等温系统

tR

RtR甲醇2.2280.540丙酮2.7540.668二氯甲烷

3.2360.785极性等温系统

tR

RtR甲醇3.7030.897丙酮3.0960.750二氯甲烷

4.4291.073（1）首先用非极性等温色谱系统对上述样品进行测定。色谱柱为SPB-1，测定结果见下表：

样品甲醇丙酮二氯甲烷11.4%0.06%未检出20.9%0.06%未检出31.7%0.06%未检出

（2）用极性等温色谱系统对述样品的甲醇含量再进行测定，色谱柱为FFAP；（3)根据测定的供试品中甲醇的含量，将对照品溶液甲醇的浓度配制成约1％（此浓度与样品中甲醇含量相当）；在相同的色谱条件下分别用内标法和标准加入法定量；用标准加入法定量时，为了使供试品中甲醇的浓度在加入标准溶液后，不会与内标法所用的标准溶液的浓度太悬殊，将对照品溶液稀释1倍后再加入供试品。

FFAP色谱系统测定甲醇结果

样品内标法标准加入法

10.585％0.569％20.445％0.437％

30.964％

0.972％

（4）比较两个色谱系统的测定结果：可见SPB-1柱比FFAP柱的测定结果高2－3倍；在FFAP柱中内标法与标准加入法的测定结果一致。表明在SPB-1色谱系统中有共出峰干扰甲醇的测定，使测定结果偏高；FFAP色谱系统的测定结果较准确。(6)结论此三批样品中的残留溶剂丙酮、二氯甲烷符合规定，甲醇不符合规定。2005版中国药典对化学药品中

残留溶剂的实际控制方案各论中尽可能列出不同生产企业产品需要控制的残留溶剂种类；各论中给出一个详细的测定方法，供测定时参考；当测定中发现有各论中未提及的残留溶剂，特别是ICH规定的第一、二类溶剂，也应予以控制；当对测定结果有所怀疑时，运用有关规则对结果进行确证。盐酸头孢他美酯残留溶剂的控制

厂家批号厂家申报控制的残留溶剂厂家方法实际检出浙江永宁制药厂031104031207甲苯、二氯甲烷溶剂为DMF，顶空进样，外标法定量异丙醇浙江康裕制药有限公司ky-ce-mn030402ky-ce-mn030403ky-ce-mn040404甲苯、二氯甲烷溶剂为0.1mol/L盐酸，顶空进样，外标法定量异丙醇石油醚四川方向药业有限责任公司040102040103乙醇、丙酮内标为正丙醇，直接进样，内标法定量异丙醇江苏扬子江药业集团有限公司031106031111031121乙酸乙酯溶剂为DMF，直接进样，外标法定量异丙醇珠海联邦制药股份有限公司030918030919030920二氯甲烷、乙醇、丙酮、乙酸乙酯无异丙醇石油醚乙酸乙酯哈药A20031201A20031202A20031203二氯甲烷溶剂为DMF，内标为1,2-二氯乙烷，直接进样，内标法定量异丙醇石油醚浙江震元制药有限公司040203040204040206异丙醇、乙酸乙酯、甲醇无异丙醇盐酸头孢他美酯中残留溶剂的控制甲醇不得过0.3%、二氯甲烷不得过0.06%、甲苯不得过0.089%、乙醇、丙酮、异丙醇和乙酸乙酯均不得过0.5%。盐酸头孢他美酯残留溶剂的测定方法色谱条件与系统适用性试验色谱柱为SPB-1；柱温为40℃保持15分钟，以每分钟10℃的速率程序升温至120℃保持3分钟；进样口温度为200℃；检测器温度为250℃；载气为氮气，流速为1ml/min。顶空进样器参数：平衡温度为60℃；转移管温度为80℃；平衡时间为20分钟；加压时间为0.20分钟；进样时间为1分钟。精密称取甲醇、乙醇、丙酮、异丙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯、正丙醇和甲基异丁基酮适量，用二甲基亚砜为溶剂制成混合溶液。精密量取2ml，置20ml顶空进样瓶中，进样，记录色谱图，各峰的理论板数均应大于5000，分离度均应大于1.5。对照品溶液的制备

精密称取甲醇、乙醇、丙酮、异丙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯、甲苯、正丙醇和甲基异丁基酮适量，用二甲基亚砜制成混合溶液。精密量取2ml