《抗生素类药物杂质的研究与检测教程文件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《抗生素类药物杂质的研究与检测教程文件.ppt（59页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、抗生素类药物杂质的研究与检测抗生素（微生物药物）的定义和组成抗生素（微生物药物）的定义和组成抗生素（抗生素（antibiotic）（）（1944年年）：微生物在其代）：微生物在其代谢过谢过程中所程中所产产生的具有抑制其他种生的具有抑制其他种类类微生物生微生物生长长及活及活动动甚至甚至杀灭杀灭其他种其他种类类微生物的化学物微生物的化学物质质1950s：抗菌素；青霉素：抗菌素；青霉素类，链链霉素霉素类，四，四环环素素类1980s：在低微：在低微浓浓度下有度下有选择选择地抑制或影响其他种地抑制或影响其他种类类生物机能并在微生物生命生物机能并在微生物生命过过程中程中产产生的具有生生的具有生理活性的理活
2、性的次次级级代代谢产谢产物及其衍生物物及其衍生物。抗抗肿肿瘤瘤类类；抗寄生虫抗寄生虫类类；磺胺；磺胺类类，酮酮康康唑类唑类；芬；芬净类净类，磷霉磷霉素素类，氯氯霉素霉素类，单环类单环类（氨曲南）（氨曲南）和碳青霉和碳青霉烯烯类类（硫霉素）（硫霉素）抗生素（微生物药物）的定义和组成抗生素（微生物药物）的定义和组成1990s：微生物：微生物药药物（物（microbial medicine）：由微生物在其生）：由微生物在其生命活命活动过动过程中程中产产生的在低微生的在低微浓浓度下具有生理活性的次度下具有生理活性的次级级代代谢产谢产物及其衍生物物及其衍生物具有抗微生物感染、抗具有抗微生物感染、抗肿肿瘤
3、瘤和抗病毒和抗病毒作用的作用的传统传统抗生素抗生素具有具有调节调节原核生物和真核生物生原核生物和真核生物生长长和复制等生理功能的和复制等生理功能的免疫免疫调调节剂节剂、受体拮抗、受体拮抗剂剂或激或激动剂动剂、抗氧化抗氧化剂剂、特异性特异性酶酶抑制抑制剂剂如部如部分分他汀他汀类调节类调节血脂血脂药药：洛伐他汀、普伐他汀、辛伐他汀、美伐：洛伐他汀、普伐他汀、辛伐他汀、美伐他汀他汀抗生素结构的特点抗生素结构的特点纯度一般较化学药品低：同系物多、异构体多、多组分、多晶型、降解产物多发酵工艺中可变性较大，可控性较低：生产菌种不同，代谢产物差异，活性组分易发生变异，提取工艺不同活性组分易发生变异，稳定性一
4、般较化学药品差：分子结构中通常含有较活泼的化学结构，该结构为抗生素的活性基团并易受外界环境的影响而发生变化杂质谱杂质谱复复杂杂且且难难以以预测预测抗生素的耐药和研发抗生素的耐药和研发“限抗令限抗令”：50种（三级），种（三级），35种（二级）；细菌种（二级）；细菌耐药耐药“模式模式”的改变和的改变和“加剧加剧”2011.4.7：WHO“世界卫生日世界卫生日”主题：细菌耐药性主题：细菌耐药性20012011：FDA：3/12；达托霉素（脂肽类）、；达托霉素（脂肽类）、瑞他帕林（截短瑞他帕林（截短侧侧耳素耳素类类）、菲达霉素（新型大）、菲达霉素（新型大环类环类）近近30个候个候选药选药物：物：针对
5、针对多多药药耐耐药药革革兰兰阴性菌者少阴性菌者少抗菌抗菌药药的生命周期短，利的生命周期短，利润润低，研低，研发难发难度大度大抗生素的研抗生素的研发发：国外：受市：国外：受市场驱动场驱动，仅仅GSK和和AstraZeneca；国内：；国内：“十一五十一五”、“十二五十二五”“抗耐抗耐药药菌菌创创新新药药物研物研发发”专题专题抗生素质量的宏观分析抗生素质量的宏观分析利用各种分离分析手段对各种抗生素的纯度（主要活性成分及其有关组分）进行全面剖析，以达到对它们的本质有一个宏观的了解通通过对纯过对纯度和度和组组分的控制防止由于生分的控制防止由于生产产菌种和生菌种和生产产工工艺艺的的不同照成品种的混淆或假
6、冒不同照成品种的混淆或假冒现现象的象的发发生生抗生素质量的宏观分析抗生素质量的宏观分析去甲万古霉素，万古霉素：去甲万古霉素，万古霉素：NMR鉴别鉴别万古霉素万古霉素B：BP/ChP：93.0%；USP：85.0%制霉素：制霉菌素制霉素：制霉菌素A3+多真菌素多真菌素B+制霉菌素制霉菌素A1；效价和；效价和稳稳定性均定性均较较高高制霉菌素：制霉菌素制霉菌素：制霉菌素A1HPLC、UV、IR、NMR、MS抗生素质量的微观分析抗生素质量的微观分析杂质分析杂质分析杂质的定义：任何影响药物纯度的物质。药物中所含有的没有治疗作用、可能影响药物的稳定性和疗效，甚至是对人体健康有害的物质杂质研究的内容：具体工
7、艺及产品特点，杂质的来源及结构；合适的分析方法；综合药学、药理毒理及临床研究结果，确定合理的杂质限度 抗生素质量的常规分析抗生素质量的常规分析利用生物学、物理学、药理学和化学等相关学科的经典的或现代的技术和方法按照指定的质量标准进行依法检验性状、鉴别、检查和含量测定性状：粉末的颜色；晶型：氨曲南、利福平等鉴别：红外鉴别：多晶型，转晶；手性构型的鉴别；成盐的酸根的鉴别（阿奇霉素盐的种类的选择）；TLC法和HPLC法抗生素质量的常规分析抗生素质量的常规分析熔点：多组分，熔距宽；红霉素转晶；氯霉素比旋度：组分控制：红霉素A（-78），红霉素C（-65-62），ChP：-78-71；手性异构体纯度的控
8、制：磷霉素：异构体无抗菌活性；磺苄西林：D()构型的抗菌活性为L()构型的抗菌活性的48倍（不同厂家产品的异构体比例不同）抗生素质量的常规分析抗生素质量的常规分析水分或干燥失重：游离水，结晶水 头孢噻肟钠：ChP：6.0%，国外药典：3.0%水活度的分析结合加速稳定性实验：水分含量低于3.0%时，可以基本消除水分对头孢噻肟钠稳定性的影响酸碱度（临床、稳定性、澄清度）抗生素质量的常规分析抗生素质量的常规分析溶液的澄清度：酸中不溶性物质（头孢噻肟钠）；胶塞等包胶塞等包材中的材中的释释放物与放物与药药物的相互作用物的相互作用溶液的溶液的颜颜色：色：分离方法不能分离方法不能检检出的有色出的有色杂质杂质
9、（头孢呋头孢呋辛辛钠钠、头孢头孢曲松等）曲松等）炽炽灼残渣和重金属：无机灼残渣和重金属：无机杂质；铜和锌可促使-内酰胺开环杂质吸光度：盐酸多西环素（490nm）：检查有色蛋白类杂质、异构体和降解物；两性霉素A抗生素质量的常规分析抗生素质量的常规分析抽抽针试验针试验：苄苄星青霉素（青霉素的二星青霉素（青霉素的二苄苄基乙二胺基乙二胺盐盐）：混）：混悬悬液，液，5号号针头针头（防止防止临临床使用床使用时针头时针头被堵塞被堵塞）晶体的形状及其粒径与晶体的形状及其粒径与临床用药安全相关：安全相关：肌注后由于肌注后由于颗颗粒太大引起局部粒太大引起局部组织红肿组织红肿等刺激性反等刺激性反应应针头针头堵塞的原
10、因：晶粒的形状、大小、分布不匀、晶粒之堵塞的原因：晶粒的形状、大小、分布不匀、晶粒之间间的静的静电电引力和凝聚等引力和凝聚等制制备过备过程中程中应应避免形成避免形成针针状状结结晶，以粉碎至平均粒径晶，以粉碎至平均粒径约为约为150m的板状的板状结结晶晶为为佳佳残留溶剂ICH：按照：按照对对人体和人体和环环境的危害程度分境的危害程度分为为四四类类并制定了限度并制定了限度标标准准中国中国药药典：在几乎所有抗生素原料典：在几乎所有抗生素原料药项药项下均下均按其生按其生产产工工艺艺制定残留溶制定残留溶剂检查剂检查工艺不同，溶媒不同，同一品种可能有几十种溶媒；以类别为单元，涵盖同类药品可能涉及的有机溶剂
11、；ChP采用同一色谱条件顶空进样：标准加入法排除基质干扰-内内酰酰胺胺类类抗生素中抗生素中2-乙基己酸的乙基己酸的测测定定加加2-乙基己酸乙基己酸钠钠（或碳酸（或碳酸氢钠氢钠或醋酸或醋酸钠钠）成）成盐盐、结结晶晶对人体和环境有潜在的毒害性头孢噻吩钠、头孢呋辛钠、苯唑西林钠等GC法：13种人用-内酰胺类抗生素和2种-内酰胺酶抑制剂；限度规定为0.3%0.8%33%盐酸溶液溶解，环己烷提取，上层环己烷溶液进样分析有些品种的样品不能完全溶解-内内酰酰胺胺类类抗生素中抗生素中-萘萘酚的酚的测测定定头孢头孢菌素可菌素可选择选择性的与性的与-萘萘酚酚络合并从水溶液中沉淀出来（头孢菌素极少受到降解）；滤过分
12、离；混悬液酸化，去络合，有机溶剂萃取；结晶产产品中品中-萘萘酚的残留量差异酚的残留量差异较较大大每天的允每天的允许摄许摄入量入量为为2mg/day，如成人每天服用抗生素的，如成人每天服用抗生素的最高最高剂剂量量为为4g，则-萘萘酚的酚的最大残留量最大残留量应应低于低于100 ppmChP的的HPLC法法：头孢头孢克洛、克洛、头孢头孢拉定、拉定、头孢头孢氨氨苄苄、头孢头孢羟羟氨氨苄苄等等抗生素质量的常规分析抗生素质量的常规分析异常毒性：非药品本身引起的毒性反应；反映不同来源产品的质量差异USP1990不再收录热原或细菌内毒素：剂量；假阳性和假阴性细菌内毒素检查的假阳性问题：普通鲎试剂与内毒素的反
13、应是非特异性的，其凝集系统中存在着G因子反应旁路，一些非内毒素物质可能含有可以活化鲎试剂G因子的成分，从而激活鲎试剂凝集系统中的G因子反应旁路而发生凝集反应，导致细菌内毒素检查的假阳性抗生素质量的常规分析抗生素质量的常规分析有关物质溶出度：与药物生物利用度之间并无绝对的关系；制剂质量控制的一种手段；反映不同产品主药的晶型、粒度处方组成、辅料品种和性质以及制剂工艺的差异不溶性微粒和可见异物：光阻法：50m以下微粒降压物质无菌：微孔滤膜法；青霉素酶灭活法抗生素质量的常规分析抗生素质量的常规分析装量差异、片重差异等：可以在一定程度上反映生产工艺的成熟性 含量测定：微生物检定法和理化测定法 阿奇霉素片
14、：含量分布呈明显正态分布，含量均值为96；采用微生物检定法的结果较HPLC法的结果约高为5微生物检定法：利用抗生素对细菌的杀死或抑制程度作为指标来衡量抗生素的效力 管碟法和比浊法抗生素质量的常规分析抗生素质量的常规分析理化测定法：滴定法（酸碱、氧化还原、电位）紫外光或荧光吸收法HPLC-UV法、HPLC-ELSD法（ChP氨基糖苷类）、HPLC-柱后衍生化-UV法（异帕米星）、HPLC-ECD法（BP氨基糖苷类、USP阿奇霉素）GC法（BP大观霉素，BP灰黄霉素，USP克林霉素棕榈酸酯）抗生素中的致敏性杂质抗生素中的致敏性杂质-内酰胺类抗生素过敏反应的研究：致敏性高分子杂质外源性杂质：蛋白、多
15、肽、多糖等，或抗生素和蛋白、多肽、多糖等的结合物。如青霉噻唑蛋白、青霉噻唑多肽等内源性杂质：抗生素的自身聚合产物，即抗生素寡聚物和多聚物的总称凝胶色谱系统的应用凝胶色谱系统的应用Sephadex G10凝胶色谱系统：色谱柱效低、分离效果差不能有效分离不同聚合度的聚合物，易受开环物等小分子杂质的干扰受制剂中辅料的干扰常用的-内酰胺酶抑制剂与聚合物同时洗脱无法应用于水溶性差的-内酰胺酯不能分离碳青霉烯类中的聚合物高效凝胶色谱系统的应用高效凝胶色谱系统的应用高效Superdex Piptide（葡聚糖交联琼脂糖）凝胶色谱系统 阿莫西林片中不同聚合度的聚合物 美罗培南中聚合物 青霉素V钾颗粒中聚合物高
16、效TSK 2000SWXL（亲水性多孔硅胶）凝胶色谱系统 ChP:头孢地嗪钠高效凝胶色谱系统的应用高效凝胶色谱系统的应用高效TSK2500 PWXL（乙烯共聚物）凝胶色谱系统 阿莫两林钠克拉维酸钾片中阿莫西林聚合物的分析高效TSK Gel G2500 HXL（苯乙烯-二乙烯苯共聚物）疏水凝胶色谱系统 盐酸头孢卡品酯（cefcapene prvoxil hydrochloride）中的聚合物 头孢泊肟酯中的聚合物高效液相色谱系统高效液相色谱系统指针性杂质：阿莫西林钠、氨苄西林钠阿莫西林/克拉维酸钾制剂：阿莫西林闭环二聚体为最大杂质且与杂质总量呈一定的相关性在溶液中，阿莫西林闭环二聚体和二酮哌嗪阿
17、莫西林的含量与各类阿莫西林聚合物含量之和呈一定的相关性生产工艺对氨苄西林钠质量的影响生产工艺对氨苄西林钠质量的影响生产工艺：溶媒结晶法（杂质水平低，稳定性高）、冷冻干燥法和喷雾干燥法闭环二聚体杂质：含量与变化与产品的生产工艺有关溶媒结晶工艺：闭环二聚体含量低且随放置时间的增加增长缓慢冷冻干燥工艺：闭环二聚体含量高且随放置时间的增加增长迅速水活度的概念水活度的概念固体中水分子的存在形式可分为自由水和结合水；只有自由水参与各类物理或化学反应；其含量是影响样品稳定性的主要因素水活度（water activity）：）：反映的是固体中水与各种非水成分缔合的强度，是样品中所含有的自由水的度量值；反映了样
18、品中直接参与物理化学反应的自由水的含量氨苄西林钠产品的开环二聚体含量氨苄西林钠产品的开环二聚体含量与水活度的关系与水活度的关系开环二聚体：含量随着样品水活度的增加而增加并在溶媒结晶工艺产品中较高溶媒结晶的产品：具有较高的自由水含量，易发生水解反应；水活度较大，水解反应易于发生，产生开环二聚体冷冻干燥的产品：水活度低，不易产生开环二聚体样品中开环二聚体的含量可以间接反映其水活度的大小盐酸头孢吡肟中盐酸头孢吡肟中N-甲基吡咯烷的检测甲基吡咯烷的检测 具有中度急性毒性和明显的致畸变性BP、USP、JP：非抑制型IC，磺酸基键合硅胶为填充剂 ChP：tITP-CZE和非抑制型IC（羧基键合硅胶为填充剂
19、）IC：须须配制含配制含头孢头孢吡吡肟肟和和NMP的混合溶液的混合溶液进样进样分析以便分析以便确确认认供供试试品溶液色品溶液色谱图谱图中的中的NMP+峰峰 盐酸头孢吡肟中盐酸头孢吡肟中N-甲基吡咯烷的甲基吡咯烷的IC检测检测供试品溶液色谱图中NMP+峰的保留时间较其在NMP对照品溶液色谱图中缩短约10%供试品溶液进样后，大量强保留的荷正电离子占据了部分阳离子交换功能基固定相在保留强保留的荷正电离子的同时释放了等摩尔量的氢离子，后者对弱保留的荷正电离子起到一种微梯度洗脱的作用盐酸头孢吡肟中盐酸头孢吡肟中N-甲基吡咯烷的甲基吡咯烷的tITP-CZE检测检测前导离子：高浓度的探针离子（咪唑）终结离子
20、：质子化的头孢比肟和氢离子；质子化的精氨酸在毛细管前端构建tITP体系：样品自身堆积效应富积NMP+，可大体积进样并避免区带的展宽操作缓冲液的pH值（4.7）：处于47的安全区间；避免CZE过程中被测组分区带的变形以及氢离子作为同离子对检测灵敏度的降低检测限和定量限：分别相当于头孢比肟量的0.003%和0.01%MEKC和HPLC检测头孢噻吩钠的杂质谱某些品牌填料的色某些品牌填料的色谱谱柱柱：头孢噻头孢噻吩峰前端未知吩峰前端未知杂杂质质峰峰(ChP对对照品照品)（杂质A）化学化学药药物物杂质杂质研究的技研究的技术术指指导导原原则则：各种分离系各种分离系统统均具有一定的局限性，均具有一定的局限性
21、，应应注意不同原理的分离注意不同原理的分离系系统间统间的相互的相互补补充与充与验证验证HPLC与与TLC、HPLC与与CE、反相、反相HPLC与正相与正相HPLC、反相、反相HPLC与与HILIC等等各国药典：TLC或或GC还还原型谷胱甘原型谷胱甘肽肽：CE(EP/BP)MEKC电电泳泳图图Offline-2D-HPLC-CE庆大霉素庆大霉素庆庆大霉素大霉素的RP-IP-HPLC-PED图谱图谱庆庆大霉素大霉素的RP-IP-HPLC-ELSD图谱图谱Analysis of underivatized gentamicin by CE-UV detection庆庆大霉素的大霉素的precapil
22、lary-derivatization-MEKC图图庆庆大霉素的大霉素的EMMA-CZE图图（左）和（左）和precapillary-derivatization-CZE图图（右）（右）卡那霉素的卡那霉素的EMMA-CZE图图（上）和（上）和precapillary-derivatization-CZE图图（下）（下）卡那霉卡那霉素的素的CZE-C4D电泳图图磷霉素：磷霉素：1969年自弗氏链霉菌中发现年自弗氏链霉菌中发现磷霉素氨丁三醇的HPLC图以山梨酸山梨酸为探针试剂的tITP-CZE-间间接接UV法检测检测淌度小于磷霉素的淌度小于磷霉素的杂质杂质以邻邻苯二甲酸苯二甲酸为探针试剂的CZE-
23、间间接接UV法检测检测淌度大于磷霉素的淌度大于磷霉素的杂质杂质复方药物各成分之间的相互作用复方药物各成分之间的相互作用利福霉素类复方药物：异烟肼利福霉素腙制剂辅料与药物的相容性研究制剂辅料与药物的相容性研究乳糖：半缩醛羟基醛式，可与含有伯胺类结构的化合物发生缩和反应，生成腙与糖脎等衍生物利福霉素类复方药物：异烟肼与乳糖胶塞与抗生素的相容性研究胶塞与抗生素的相容性研究注射用抗生素粉针剂溶液的澄清度五水头孢唑林钠/头孢唑林钠水合物无定形头孢唑林钠：不溶于水的复合物瓶间差异，接触时间，大规格胶塞：材质（覆膜胶塞：四氟乙烯、聚乙烯或聚丙烯，溴化丁基胶塞）；硅油（压盖时的滑动性，跳塞）残留量；清洗方式、
24、水温、水质注射用头孢拉定致血尿不良反应的注射用头孢拉定致血尿不良反应的药理学研究药理学研究结论：大剂量（高浓度）药物会在肾脏中积聚形成结晶，对肾脏产生一定的化学毒性和物理性损伤；低剂量时，大量不溶性微粒可能引发血尿不良反应；日龄较小的动物更易引发血尿不良反应浓度越高，不溶性微粒数目就越多药品的溶解方式宜振荡溶解抗生素质量分析的展望抗生素质量分析的展望质量源于设计（QbD）的理念：产品的特性和生产工艺参数均是为达到特定的治疗目标科学设计的，而不是对其经验数据的简单总结根据先进工艺的特点理性地确定工艺异常时各项指标的的限度，并据此阻止采用落后生产工艺的产品上市抗生素质量分析的展望抗生素质量分析的展
25、望杂质检查：对不同来源的杂质设定不同的限度，控制起始原料的质量、合成工艺的优劣和生产过程特定杂质：如安全性没有进行过评估，其限度均按通则的要求（ICH）确定仅从安全性的角度考虑杂质的限度：不考虑生产工艺对微量杂质组分的毒性评价对微量杂质组分的毒性评价 对一些专属性不强，灵敏度不高的动物实验，如小鼠异常毒性试验、溶血试验、刺激试验、过敏试验、降压试验等，通常不宜作为杂质毒性评价的动物模型 药物毒性功能基团的理念：从2009年起，利用斑马鱼胚胎毒性实验评价药物杂质相对于活性成分的相对毒性实施杂质谱控制的基本策略实施杂质谱控制的基本策略对微量杂质组分的毒性快速评价对微量杂质组分的毒性快速评价 加替沙
26、星光降解杂质、头孢噻肟钠诸杂质、利福平诸杂质、阿奇霉素杂质J利用斑马鱼评价氨基糖苷类抗生素耳毒性的模型（药学学报，2011,46:928）斑马鱼胚胎毒性实验与定量结构性质/活性相关(QSPR/QSAR)分析方法的结合：药品中微量杂质的危险性评估，确定药品杂质的质控限度（中国药事，2011，25：710）抗生素多晶型与抗菌活性的关系抗生素多晶型与抗菌活性的关系晶型：溶解度；溶液中的构象：NMR，拉曼光拉曼光谱谱哌拉西林、头孢噻肟、头孢曲松(2011年年严严重病例重病例报报告数排名第一告数排名第一；过过敏敏性休克性休克374例例，严严重重过过敏敏样样反反应应241例例，27例死亡病例死亡病；201
27、2.12：注射用头孢曲松钠安全性问题企业沟通会)大环内酯类（阿奇霉素）林可霉素氨基糖苷氨基糖苷类类（阿米卡星阿米卡星：注射液：注射液：USP/BP：pH3.55.5，ChP：pH4.07.0；生物效价差异；生物效价差异显显著；著；辅辅料；溶液中构象的料；溶液中构象的选择选择）某些化学全合成药物：溶液中的稳定性抗生素与核糖体的联结抗生素与核糖体的联结大部分抗生素（利奈唑胺、红霉素、氯霉素和四环素等）通过作用于细菌核糖体而发挥抗菌活性高分辨率高分辨率细细菌核糖体菌核糖体X-射射线线晶体技晶体技术术和生物大分子和生物大分子NMR技技术术研究核糖体研究核糖体-抗生素复合物的抗生素复合物的结结构（构（2009年年诺贝诺贝尔尔化学化学奖奖）：可从分子水平上理解抗生素的作用机制、构效关系和耐：可从分子水平上理解抗生素的作用机制、构效关系和耐药药机制，指机制，指导设计导设计新的抗生素新的抗生素多谢！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢