藥物是一類特殊的商品,藥物的安全與社會的穩(wěn)定息息相關(guān)。藥物在使用過程中藥物的安全性除了與藥物本身直接相關(guān)的藥理活性外,還與藥物中所含有的雜質(zhì)相關(guān),部分雜質(zhì)會引起諸多不良反應(yīng)。因此,要保證藥物的安全就必須對藥物中的雜質(zhì)進行研究,控制藥品中雜質(zhì)的限度。對于化學原料藥而言,能夠影響藥物純度的物質(zhì)即為雜質(zhì)。部分雜質(zhì)不但能影響藥物的穩(wěn)定性與療效,還會造成不可逆的基因損傷;對于制劑而言,除了原料藥中含有的雜質(zhì)外,藥用輔料、藥物自身的降解也會帶來部分雜質(zhì)。隨著雜質(zhì)安全性評價和風險控制的要求越來越高,對于雜質(zhì)的研究也成為一項重要研究內(nèi)容。
1.原料藥中的雜質(zhì)
原料藥雜質(zhì)可以在藥品生產(chǎn)、運輸、儲存等多個過程中產(chǎn)生。按照雜質(zhì)的理化性質(zhì),可分為無機雜質(zhì),有機雜質(zhì),以及殘留溶劑。
無機雜質(zhì)具有已知性和確定性,主要來源于原料藥生產(chǎn)過程中所加入的試劑、無機鹽、催化劑、重金屬等。銅、鈷、鎳等可作為催化劑應(yīng)用于原料藥的合成過程中,因此,其也可能會作為無機雜質(zhì)殘留在藥物中。值得注意的是,存在于部分生產(chǎn)設(shè)備中的鉛可以損傷人體的神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)。其有可能跟隨藥物制備的工藝流程,從而存在于原料藥和制劑中,并且,不同化合價態(tài)的鉛所產(chǎn)生的毒性差異巨大。
有機雜質(zhì),也叫做有關(guān)物質(zhì),是藥物生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的中間體、副反應(yīng)產(chǎn)物、降解產(chǎn)物等。部分有及雜質(zhì)所帶來的的危害是極大的,如四環(huán)素的降解產(chǎn)物會引起 Fanconi’s 綜合征,最終導致腎衰竭。在藥物的合成過程中,也會產(chǎn)生多個副反應(yīng)產(chǎn)物,李曉峰研究了恩替卡韋的合成過程的工藝,獲知了恩替卡韋及其7個立體異構(gòu)體的來源和轉(zhuǎn)化過程,為建立手性控制策略提供了理論依據(jù)。
殘留溶劑是在進行藥物的生產(chǎn)過程中使用的有機溶劑所剩的殘留物。部分有機溶劑能夠引起DNA損傷,導致癌癥的產(chǎn)生。這類能夠引起基因突變、染色體重排或斷裂的雜質(zhì)則被稱為基因毒性雜質(zhì)。原料藥的合成過程中常用到的溶劑如苯、四氯化碳、氯仿、乙二醇等,會對中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肝、腎、心肺等產(chǎn)生較大損傷,甚至引發(fā)白血病等諸多疾病。
2.制劑中的雜質(zhì)
原料藥只有加工成為藥物制劑,才可供臨床應(yīng)用。在加工過程中,為使藥物更好地發(fā)揮療效,降低毒副作用,在原料藥中加入賦形劑、稀釋劑、附加劑(穩(wěn)定劑、抗氧化劑、矯味劑、著色劑等),使其成為具有一定濃度或規(guī)格的劑型。相較于原料藥的單一成分,制劑含有的物質(zhì)種類更多,而眾多的藥用輔料則會帶來更多的雜質(zhì)。苯甲酸鈉作為常見的酸性防腐劑,是一種廣譜抗微生物物質(zhì),能在酸性介質(zhì)中能轉(zhuǎn)化為有活性的苯甲酸,發(fā)揮與苯甲酸相同的防腐作用。從其工藝合成路線可知,苯甲酸鈉中可能的雜質(zhì)為甲苯、聯(lián)苯、4-甲基聯(lián)苯、2-甲基聯(lián)苯、苯甲醇、三氯甲苯、鄰苯二甲酸、苯甲醛等。李帥采用GC法檢出了苯甲酸鈉中的雜質(zhì)苯甲醇,同時還檢出了苯甲酸制備過程中的相轉(zhuǎn)移催化加辛乙烯二醇單正十二烷基酯與乙酸二十八烷酯。除了藥用輔料合成過程中會引入雜質(zhì),在藥用輔料包裝不當時,也會與包裝材料作用產(chǎn)生鄰苯二甲酸酯類塑化劑雜質(zhì)。在孕婦服用含有塑化劑的藥物后,會增加嬰兒的致畸率。
一般而言,單方制劑中的雜質(zhì)較為簡單,主要分為工藝雜質(zhì)和降解雜質(zhì)。工藝雜質(zhì)是原料合成過程中殘留的反應(yīng)起始物和副產(chǎn)物,降解雜質(zhì)則為制劑生產(chǎn)、存儲過程中,由于原料本身受到環(huán)境因素影響,降解而產(chǎn)生的雜質(zhì),或是原料藥與藥用輔料之間發(fā)生作用而產(chǎn)生的雜質(zhì)。對于單方制劑,要重點關(guān)注藥用輔料與藥物之間是否存在相互作用,以確保藥物的安全有效。復方制劑中含有兩種或兩種以上的藥物成分,因此其雜質(zhì)也會更為復雜,不僅包括了各藥物在制劑制備過程和貯藏期間產(chǎn)生的降解產(chǎn)物,還與各藥物之間、藥物和輔料之間的相互作用所產(chǎn)生的降解產(chǎn)物相關(guān)。如布洛芬-可待因復方片劑,因兩種主藥之間相互作用,產(chǎn)生了布洛芬-可待因酯這一特殊雜質(zhì)??ǜ窳袃裟軌蚪档脱呛?,改善胰島細胞功能,在與二甲雙胍聯(lián)用時能夠得到良好的降糖效果。而卡格列凈的生產(chǎn)、貯藏過程中會氧化降解產(chǎn)生基因毒性雜質(zhì)J((1S)-1,5-脫水-1-[3-[[5-苯基-2-噻吩基](氫過氧基)甲基]-4-甲基苯基]-D-葡萄糖醇) 。復方制劑中雜質(zhì)的檢查方法更為復雜,根據(jù)雜質(zhì)的來源,需注意穩(wěn)定性較差的藥物及藥物作用產(chǎn)生的毒性較大的雜質(zhì)。
3.雜質(zhì)研究進展
目前,雜質(zhì)研究一般通過雜質(zhì)譜的質(zhì)控策略進行,首先根據(jù)藥物的生產(chǎn)工藝,分析有可能存在的雜質(zhì)并選擇合適的分離方法,將藥品中的主要成分和各個雜質(zhì)實現(xiàn)有效分離;而后確定雜質(zhì)的結(jié)構(gòu),并測定雜質(zhì)的含量;最后綜合藥學、毒理及臨床試驗的結(jié)果制定雜質(zhì)的合理限度。
利用高效液相色譜(HPLC)、高效毛細管電泳(HPCE)、氣相色譜法(GC)、柱色譜等方式對雜質(zhì)進行分離能夠得到較為良好的效果。劉晶晶等采用HPLC法同時測定氨咖黃敏膠囊中對氨基酚和對氯苯乙酰胺的含量,并且兩種雜質(zhì)能夠與三個主藥成分完全分離,實現(xiàn)了在同一個色譜條件下兩種雜質(zhì)的分離與含量測定。2-氯乙醇是鹽酸司他斯汀合成的起始物料,屬于基因毒性雜質(zhì),廣泛存在于鹽酸司他斯汀原料藥中。夏紅英等利用GC對鹽酸司他斯汀原料藥中2-氯乙醇的殘留量進行了測定,獲得的定量限為1.019 μg·ml-1(0.0025%),檢測限為0.510 μg·ml-1(0.0013%)[12]。
質(zhì)譜法(MS)可用于初步判定雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)。對雜質(zhì)的純化富集后,通過高分辨質(zhì)譜(HRMS)獲得雜質(zhì)的特征離子信息,結(jié)合藥物的生產(chǎn)工藝,對其結(jié)構(gòu)進行推測,能夠發(fā)現(xiàn)藥物合成過程中的副產(chǎn)物。核磁共振法(NMR)是用于判定雜質(zhì)結(jié)構(gòu)的良好方法,李進等通過對3種頭孢菌素的NMR信號歸屬,歸納總結(jié)了E-異構(gòu)體相對于頭孢菌素的特征性核磁共振信號,找到了鑒別頭孢類E-異構(gòu)體的特征性質(zhì)子信號和碳信號。GC是殘留溶劑檢測的常用方法,該方法適用于耐高溫且易揮發(fā)的物質(zhì)。龔愛琴等采用GC程序升溫的方式實現(xiàn)了琥珀酸曲格列汀原料藥中六種殘留溶劑的測定,該方法具有良好的回收率,檢測限和定量限也能滿足實際藥物分析中的濃度要求。
雖然這些方法在一定程度上對雜質(zhì)進行分離和結(jié)構(gòu)解析,但當雜質(zhì)量很少時,這些分離方法不能達到理想的效果,同時對于雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)分析還需采取其他的手段。隨著科技的發(fā)展,各項技術(shù)聯(lián)用手段正被廣泛應(yīng)用于藥物的雜質(zhì)研究,如氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(LC-MS)、液相色譜-紫外可見吸收光譜(LC-UV)、毛細管電泳-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(CE-MS)、液相色譜-核磁共振聯(lián)用技術(shù)(LC-NMR)、液相色譜-紅外聯(lián)用技術(shù)(LC-IR)等,其中應(yīng)用最為廣泛的是LC-MS和GC-MS技術(shù)。與此同時,隨著智能分析系統(tǒng)以及各大數(shù)據(jù)庫的建立,雜質(zhì)研究逐漸表現(xiàn)出全面檢測、有效分離、針對性強、準確量化等特點。
利用LC-MS技術(shù),不僅可以對藥物中的有關(guān)物質(zhì)進行簡單的分析檢測,還可以對其代謝產(chǎn)物進行鑒定。當有某種未知結(jié)構(gòu)化合物存在的條件下,液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)擁有巨大的優(yōu)勢。通過液質(zhì)聯(lián)用技術(shù),可以準確高效得得到化合物的結(jié)構(gòu)信息,進而推斷其結(jié)構(gòu)。陳軼嘉等選擇了響應(yīng)性強、選擇性高的離子對,建立了LC-MS/MS法測定卡格列凈二甲雙胍復方制劑中基因毒雜質(zhì)J的方案[9]。多級質(zhì)譜(MSn)可以提供豐富的碎片離子信息以及裂解信息,得到的數(shù)據(jù)可以推測出藥物以及其雜質(zhì)的裂解模式,進而結(jié)合已有的知識鑒定出未知化合物的結(jié)構(gòu)。HRMS具有掃描速度快,可以提供精確到小數(shù)點后4-6位的分子量的高分辨率,在藥物的雜質(zhì)鑒定方面具有巨大的優(yōu)勢。劉博等利用LC-HRMS技術(shù)實現(xiàn)了NDMA DMF-15N同位素的分離,對鹽酸二甲雙胍緩釋片中7種亞硝胺雜質(zhì)進行了痕量檢測,該方法專屬性良好。
GC-MS技術(shù)結(jié)合了氣相色譜高效分離與質(zhì)譜結(jié)構(gòu)鑒定的優(yōu)勢,適用于定性、定量分析熱穩(wěn)定、易揮發(fā)的多組分混合物中有機揮發(fā)性雜質(zhì)。該方法對揮發(fā)性物質(zhì)和殘留溶劑的檢測具有重要意義。采用普通的GC法很難檢出限度濃度為150 μg·g-1的偶氮二異丁氰,而聯(lián)用了MS后,其檢測靈敏度可達0.045 μg·mL-1。此外,該技術(shù)還可用于檢測有機溶劑中的微量雜質(zhì)。以丙酮為內(nèi)標物,采用GC-MS法可同時測定正己烷中正戊烷、2,2,3-三甲基丁烷等7種微量雜質(zhì)。使用GC-MS可以對在極低濃度下能對人體健康產(chǎn)生危害性的基因毒性雜質(zhì)有良好的檢出性能,如磺酸酯類、亞硝胺類。
4.結(jié)語
藥物中雜質(zhì)的限度直接關(guān)系到藥品的安全性與可靠性,控制原料藥中雜質(zhì)的限度,是保證藥品安全性的重要環(huán)節(jié),減少制劑過程中雜質(zhì)的引入也不可或缺。隨著對藥用輔料研究的深入,對于藥品的雜質(zhì)研究還應(yīng)關(guān)注到藥用輔料和藥物之間是否會產(chǎn)生新的雜質(zhì),從而影響到藥物的療效,或產(chǎn)生對人體危害較大的雜質(zhì)。雜質(zhì)的控制,應(yīng)從工藝流程入手,分析可能存在的雜質(zhì),改進分析技術(shù)和方法,充分掌握每種雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)以及毒理學數(shù)據(jù),制定合理的雜質(zhì)限度,保證藥物的安全。在藥物質(zhì)量的控制中,必須嚴格按照標準執(zhí)行,對于難以區(qū)分的雜質(zhì),應(yīng)勇于開拓新的方法,以供更好的控制藥品的質(zhì)量。
