殘留溶劑

藥品中的殘留溶劑是指在原料藥、輔料以及製劑生產中使用的,但在工藝過程中未能完全去除的有機揮發性化合物。在原料藥合成工藝中,選擇適當的溶劑可提高產量或決定藥物的性質,如晶型、純度、溶解速率等。因此有機溶劑在藥物合成反應中是必不可少和非常關鍵的物質。當藥品所含的殘留溶劑水平高於安全值時,就會對人體或環境產生危害,因此對殘留溶劑的控制已越來越受到人們的關注。

基本介紹

  • 中文名:殘留溶劑
  • 外文名:Residual organic solvents
  • 使用:原料藥、輔料以及製劑生產中
  • 常用檢測方法:氣相色譜法液相色譜法乾燥失重法
  • 介紹:確定被測的有機溶劑
常用檢測方法,常見殘留溶劑及其限度,殘留溶劑方法學驗證,

常用檢測方法

早期用來測定藥品中殘留溶劑的方法是乾燥失重測定法。也就是通過加熱過程中,樣品的質量減失來測定殘留溶劑的含量。這種方法的最大缺點就是非專屬性。只能對其總量分析而無法對定性鑑別,而且水分也會干擾殘留溶劑的測定。
分光光度法也通常利用特定溶劑和特定化學試劑的反應測定藥品中的殘留溶劑,雖然專屬性尚可,但靈敏度較低。
目前,殘留溶劑方法被氣相色譜法所取代。氣相色譜法不但具有良好的分離能力和高靈敏度,特別是和藥品中殘留溶劑的複雜樣品的分析。推薦使用毛細管色譜柱-頂空進樣系統,當然也可以使用普通填充柱,溶液直接進樣方法
對不宜採用氣相色譜法測定的含氮鹼性化合物,如N-甲基吡咯烷酮等可採用其它方法,如離子色譜法等。
測定殘留溶劑應從以下幾個方面考慮:確定被測的有機溶劑、選擇合適的色譜柱、製備供試品溶液和對照品溶液、選擇合適的進樣方法和滿足檢測靈敏度要求的檢測器,下面分別進行介紹:
1、確定被測的有機溶劑
根據製備工藝確定被測有機溶劑的範圍。通常應對製備工藝過程中使用的二類以上溶劑和重結晶用溶劑,以及根據工藝特點要求的其它溶劑進行殘留量的研究。建議對合成最後三步使用的三類溶劑也進行研究,這樣能更好地對未知峰進行歸屬;對製劑過程中使用的有機溶劑也建議考察其殘留情況,特別是緩、控釋微丸包衣過程使用的有機溶劑更應引起注意。
殘留溶劑的限度要求同ICH的規定。
2、選擇合適的色譜柱
按照相似相溶的原理選擇色譜柱。毛細管柱有極性柱、非極性柱、弱極性柱和中等極性柱。填充柱高分子多孔小球或塗漬適宜固定液的填充柱。
測定含氮的鹼性有機溶劑時,由於普通氣相色譜儀的不鏽鋼管路、進樣器襯管等對有機胺等含氮的鹼性化合物具有較強的吸附作用,致使其檢出的靈敏度降低。通常採用弱極性色譜柱或經鹼處理過的色譜柱分析含氮的鹼性有機溶劑,如果採用胺分析專用柱進行分析,則效果更好。
3、供試品對照品的製備
頂空進樣方法通常以水為溶劑,對於非水溶性的藥物,可採用DMFDMSO或其他適宜溶劑。溶液直接進樣方法用水或合適的溶劑溶解樣品。
製備供試品的溶劑的選擇應兼顧供試品和被測有機溶劑的溶解度,且所用溶劑應不干擾被測有機溶劑的測定。水是首選溶劑,特別是頂空進樣系統。因為水中不含有機溶劑,故干擾較少,且在FID檢測器上,以水為溶劑時,各殘留溶劑的靈敏度最高。當藥物不溶於水時,可加入適當的酸或鹼以增加藥物的溶解度,最好選用不揮發的酸或鹼。以DMSO等為溶劑時,可加入一定量的水以增加檢測的靈敏度,或用鹽析的方法增加靈敏度。測定含氮的鹼性溶劑時,供試品溶液應不呈酸性,以免被測物與酸反應後不易汽化
對照品的製備方法應與供試品的製備方法相同。在申報資料中發現對照品(溶液)為直接進樣,供試品則為固體直接頂空進樣,供試品和對照品不但製備方法不同,而且進樣方法和進樣量也不同,無法進行比較。提請申報單位注意。
4、供試品溶液和對照品溶液濃度的確定
配製供試品溶液的濃度應滿足定量測定的需要,一般供試品取樣量在0.1~1g之間。限度檢查時對照品溶液的濃度可按規定的限度配製,定量測定時按實際殘留量配製,濃度相差最好以不超過2倍為宜。
5、檢測器的選擇
一般選用FID檢測器,對含鹵素的有機溶劑如氯仿等,採用ECD檢測器可得到更高的靈敏度。
通常可根據藥物溶劑的殘留情況選擇合適的檢查方法。當需要檢查的有機溶劑數量不多,且極性差異較小時,可選擇毛細管色譜柱-頂空進樣-等溫法。當需要檢查的有機溶劑數量較多,且極性、沸點差異較大時,可選擇毛細管色譜柱-頂空進樣-程式升溫法;也可選擇填充柱或適宜極性的毛細管柱直接進樣法。
常見的氣相色譜法有:
直接進樣法測定:採用填充柱,亦可採用適宜極性的毛細管色譜柱。
毛細管柱頂空進樣等溫法:本法適用於被檢查的有機溶劑數量不多,並且極性差異較小的情況。
毛細管柱頂空進樣程式升溫法:本法適用於被檢查的有機溶劑數量較多,並且極性差異較大的情況。
基本可以分成三類:直接進樣氣相色譜法,頂空氣相色譜法固相微萃取氣相色譜法。
其中靜態頂空氣相色譜法為最常用的殘留溶劑測定方法。

常見殘留溶劑及其限度

藥品的殘留溶劑基本可分為四類:
第一類溶劑應避免使用。
該類溶劑是指人體致癌物、疑為人體致癌物或環境危害物的有機溶劑。因其具有不可接受的毒性或對環境造成公害,在原料藥、輔料以及製劑生產中應該避免使用。當根據文獻或其他相關資料確定合成路線,涉及到第一類溶劑的使用時,建議重新設計不使用第一類溶劑的合成路線,或者進行替代研究。
如果工藝中不可避免的使用了第一類溶劑,則需要嚴格控制殘留量,無論任何步驟使用,均需進行殘留量檢測。
第二類溶劑應限制使用
該類溶劑是指有非遺傳毒性致癌(動物實驗)、或可能導致其他不可逆毒性(如神經毒性或致畸性)、或可能具有其他嚴重的但可逆毒性的有機溶劑。此類溶劑具有一定的毒性,但和第一類溶劑相比毒性較小,建議限制使用,以防止對病人潛在的不良影響。
第三類溶劑是GMP或其他質量要求限制使用
該類溶劑屬於低毒性溶劑,對人體或環境的危害較小,人體可接受的粗略濃度限度為0.5%,因此建議可僅對在終產品精製過程中使用的第三類溶劑進行殘留量研究。
第四類溶劑是尚無足夠毒性資料的溶劑
這類溶劑在藥物的生產過程中可能會使用,但目前尚無足夠的毒理學研究資料。建議藥物研發者根據生產工藝和溶劑的特點,必要時進行殘留量研究。
隨著對這類溶劑毒理學等研究的逐步深入,將根據研究結果對其進行進一步的歸類。
第一類有機溶劑
是指已知可以致癌並被強烈懷疑對人和環境有害的溶劑。在可能的情況下,應避免使用這類溶劑。如果在生產治療價值較大的藥品時不可避免地使用了這類溶劑,除非能證明其合理性,殘留量必須控制在規定的範圍內,如:
(2ppm)、四氯化碳(4ppm)、1,2-二氯乙烷(5ppm)、1,1-二氯乙烷(8ppm)、1,1,1-三氯乙烷(1500ppm)。
第二類有機溶劑
是指無基因毒性但有動物致癌性的溶劑。按每日用藥10克計算的每日允許接觸量如下:
2-甲氧基乙醇(50ppm)、氯仿(60ppm)、1,1,2-三氯乙烯(80ppm)、1,2-二甲氧基乙烷(100ppm)、1,2,3,4-四氫化萘(100ppm)、2-乙氧基乙醇(160ppm)、環丁碸(160ppm)、嘧啶(200ppm)、甲醯胺(220ppm)、正己烷(290ppm)、氯苯(360ppm)、二氧雜環己烷(380ppm)、乙腈(410ppm)、二氯甲烷(600ppm)、乙烯基乙二醇(620ppm)、N,N-二甲基甲醯胺(880ppm)、甲苯(890ppm)、N,N-二甲基乙醯胺(1090ppm)、甲基環己烷(1180ppm)、1,2-二氯乙烯(1870ppm)、二甲苯(2170ppm)、甲醇(3000ppm)、環己烷(3880ppm)、N-甲基吡咯烷酮(4840ppm)、。
第三類有機溶劑
是指對人體低毒的溶劑。急性或短期研究顯示,這些溶劑毒性較低,基因毒性研究結果呈陰性,但尚無這些溶劑的長期毒性或致癌性的數據。在無需論證的情況下,殘留溶劑的量不高於0.5%是可接受的,但高於此值則須證明其合理性。這類溶劑包括:
戊烷、甲酸、乙酸、乙醚丙酮苯甲醚、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、戊醇、乙醇、乙酸丁酯、三丁甲基乙醚、乙酸異丙酯、甲乙酮、二甲亞碸異丙基苯、乙酸乙酯甲酸乙酯乙酸異丁酯乙酸甲酯、3-甲基-1-丁醇、甲基異丁酮、2-甲基-1-丙醇、乙酸丙酯
除上述這三類溶劑外,在藥物、輔料和藥品生產過程中還常用其他溶劑,如1,1-二乙氧基丙烷、1,1-二甲氧基甲烷、2,2-二甲氧基丙烷、異辛烷異丙醚、甲基異丙酮、甲基四氫呋喃石油醚三氯乙酸三氟乙酸。這些溶劑尚無基於每日允許劑量的毒理學資料,如需在生產中使用這些溶劑,必須證明其合理性。
溶劑名稱
PDE值
(mg/天)
限度
(%)
溶劑名稱
PDE值(mg/天)
限度(%)
第一類溶劑
(應避免使用)
第三類溶劑(GMP或
其他質量要求限制使用)
0.02
0.0002
乙酸
50.0
0.5
0.04
0.0004
50.0
0.5
0.05
0.0005
甲氧基苯
50.0
0.5
0.08
0.0008
50.0
0.5
15.0
0.15
50.0
0.5
第二類溶劑
(應該限制使用)
0.5
4.1
0.041
50.0
0.5
3.6
0.036
50.0
0.5
氯仿
0.6
0.006
50.0
0.5
38.8
0.388
乙醇
50.0
0.5
18.7
0.187
50.0
0.5
6.0
0.06
50.0
0.5
1,2-二甲氧基乙烷
1.0
0.01
50.0
0.5
N,N-二甲氧基乙醯胺
10.9
0.109
50.0
0.5
N,N-二甲氧基甲醯胺
8.8
0.088
50.0
0.5
3.8
0.038
50.0
0.5
2-乙氧基乙醇
1.6
0.016
50.0
0.5
6.2
0.062
50.0
0.5
2.2
0.022
3-甲基-1-丁醇
50.0
0.5
2.9
0.029
丁酮
50.0
0.5
甲醇
30.0
0.3
甲基異丁基
50.0
0.5
0.5
0.005
50.0
0.5
甲基丁基酮
0.5
0.005
50.0
0.5
11.8
0.118
50.0
0.5
5.3
0.053
50.0
0.5
0.5
0.005
50.0
0.5
2.0
0.02
50.0
0.5
1.6
0.016
尚無足夠毒性資料的溶劑
1.0
0.01
1,1-二乙氧基丙烷
7.2
0.072
8.9
0.089
2,2-二甲氧基丙烷
0.8
0.008
21.7
0.217

殘留溶劑方法學驗證

殘留溶劑檢查屬於樣品純度檢查的範圍,無論採用何種檢測方法,均需要通過方法學研究驗證方法的合理可行。方法學驗證主要包括以下幾方面:
為了考察在其他成分(如檢測所用的有機溶劑、可能殘留的其他有機溶劑,主成分、其他雜質等)存在的條件下,採用的方法是否具有準確測定出待檢測的殘留溶劑的能力,需要進行此項研究。
通常殘留溶劑量較低,而每種溶劑的檢測靈敏度又各不相同,為了考察所採用的方法能否將殘留的少量或微量的有機溶劑檢出,需要進行此項研究。
通常殘留溶劑量較低,為保證測定方法的準確度精密度,需要進行定量限的研究。
4、線性
在配製對照品溶液時,對照品溶液濃度很難和規定的限度達到完全一致,當不一致時,需要通過標準曲線進行換算,殘留溶劑量也需要通過標準曲線進行換算。這種換算的前提是殘留溶劑的濃度(或量)與色譜峰面積直接成正比關係,所以需要進行線性研究。
5、準確度
殘留溶劑量一般較低,為了保證檢測結果能夠代表產品的實際情況,建議進行方法的準確度考察,一般採用標準加入法來驗證定量方法的準確性。
為考察測定條件發生細小變動時,測定方法和結果是否仍準確可靠,建議進行耐用性考察。
以上六個方面方法學研究的具體問題建議參見《化學藥物質量控制分析方法驗證技術指導原則》。

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