藥物雜質

藥物的雜質是指藥物中存在的無治療作用或者影響藥物的穩定性、療效,甚至對人體的健康有害的物質。在藥物的研究、生產、貯存和臨床套用等方面,必須保持藥物的純度,降低藥物的雜質,這樣才能保證藥物的有效性和安全性。通常可以將藥物的結構、外觀性狀、理化常數、雜質檢查和含量測定等方面作為一個相互關聯的整體來評價藥物的純度。藥物中含有的雜質是影響藥物純度的主要因素,如藥物中含有超過限量的雜質,就有可能使理化常數變動,外觀性狀產生變異,並影響藥物的穩定性;雜質增多也必然使藥物的含量偏低或活性降低,毒副作用顯著增加。因此,藥物的雜質檢查是控制藥物純度,提高藥品質量的一個非常重要的環節。

基本介紹

• 中文名：藥物雜質
• 本質：有害的物質
• 種類：一般雜質和特殊雜質
• 作用：毒性作用

一、藥物的純度

藥物的純度即藥物的純淨程度，是反映藥品質量的一項重要指標。

人類對藥物純度的認識是在防治疾病的實踐中積累起來，並隨著分離、檢測技術的提高而進一步發現藥物中存在的新雜質，從而不斷提高對藥物純度的要求。鹽酸哌替啶就是一個典型的例子。早在1948年，鹽酸哌替啶已被收入英國藥典並廣泛使用，直至1970年經氣相色譜分離鑑定，才發現其中還混有兩種無效的異構體(Ⅱ)和(Ⅲ)。這兩種雜質是生產中因工藝條件控制不當而產生的，它們的含量有時甚至高達20%～30%。目前中國藥典、英國藥典、美國藥典均對這些雜質的量加以控制。總之，對於藥物純度的要求不是一成不變的，而應隨著臨床套用的實踐和分析測試技術的發展不斷改進，使之更趨完善。

藥用物質要與試劑用、工業用等物質不能混淆，如試劑用氯化鉀不能替代藥用氯化鉀使用。因為藥物的純度主要是考慮雜質的生理作用，而其他用途的物質，僅考慮其雜質對化學反應、物質穩定性的影響。如工業用酒精含量可能比醫用酒精高，但其中的甲醇、鉛含量也比較高。

二、雜質的來源

藥物中的雜質主要有兩方面的來源：一方面是由藥物生產過程中引入；另一方面是在貯存過程中受外界條件的影響，引起藥物理化性質發生改變而產生。當然，藥物受到污染等也會引入雜質。

藥物在生產過程中引入雜質，常常是由於原料不純或反應不完全，以及中間產物和反應的副產物存在，在精製時未能按要求的標準除去。此外，與生產器皿的接觸也會不同程度地引入重金屬及砷鹽等。例如，用水楊酸為原料合成阿司匹林時，由於反應不完全，可能引入水楊酸雜質。

從植物原料中提取分離藥物，由於植物中常會含有與產品化學結構及性質相似或不相似的物質，在提取過程中分離不完全而引入產品中。如從阿片中提取嗎啡時，從原料中可能引入其他生物鹼。

在藥物生產過程中常需加入試劑、溶劑或催化劑，由於溶解度、吸附、吸留、共沉澱、混晶生成等原因，不可能完全除去，使產品中存在有關雜質。如使用酸性或鹼性試劑處理後，可能使產品中帶有酸性或鹼性雜質；用有機溶劑提取或精製後，在產品中就可能有殘留有機溶劑。中國藥典中規定必須檢查藥物在生產過程中引入的有害有機溶劑（如苯、氯仿、1，4-二氧六環、二氯甲烷、吡啶等）的殘留量。

藥物在製劑生產過程中，也可能產生新的雜質。如鹽酸普魯卡因注射劑在高溫滅菌過程中，可能水解為對氨基苯甲酸和二乙氨基乙醇，因此中國藥典中鹽酸普魯卡因原料藥不檢查對氨基苯甲酸，而注射劑要檢查此雜質。

藥物在貯存過程中受外界條件的影響而產生有關雜質，如在溫度、濕度、微生物、時間等因素的影響和作用下，引起藥物發生水解、氧化、分解、異構化、發霉等變化，使藥物中產生有關的雜質。水解反應是藥物最容易發生的變質反應。苷類、鹵烴類、酯類、醯脲類、醯肼類、醯胺類結構的藥物，在水分的存在下容易水解。具有酚羥基、巰基、芳香第一胺基、肼基、醛基以及長鏈共軛雙鍵等結構的藥物，在空氣中易被氧化引進雜質而使這些藥物降效或失效，甚至產生毒性。如麻醉乙醚在日光、空氣及濕氣的作用下，易氧化分解為醛及有毒的過氧化物，藥典規定啟封后在24小時內使用。在溫度、光照等因素的影響下，還可使一些藥物產生異構化反應。在水分、溫度適宜的條件下，微生物能使某些藥物變質。

三、雜質的種類

藥物中的雜質按來源可分為一般雜質和特殊雜質。

一般雜質是指在自然界中分布較廣泛，在多種藥物的生產和貯藏過程中容易引入的雜質，如氯化物、硫酸鹽、重金屬、砷鹽、乾燥失重、熾灼殘渣、易炭化物、酸鹼度、鐵鹽等。

特殊雜質是指在藥物的生產和貯藏過程中，根據藥物的性質和生產工藝而引入的雜質，如阿司匹林中的游離水楊酸，甲硝唑中的2-甲基-5-硝基咪唑等。雜質還可以分為信號雜質和有害雜質。信號雜質本身一般無害，但其含量的多少可以反映出藥物的純度水平，如含量過多，表明藥物的純度差，提示藥物的生產工藝不合理或生產控制存在問題。氯化物、硫酸鹽就屬於信號雜質。有害雜質如重金屬、砷鹽等，對人體有毒害或影響藥物的穩定性，在質量標準中應嚴格加以控制，以保證用藥安全。

四、雜質對藥物安全性的影響

藥物的雜質與藥品安全性的關係是一個受很多因素影響的複雜的關係,通常藥物中的雜質大多具有潛在的生物活性,有的甚至與藥物相互作用從而影響藥物的效能和安全性,嚴重的可能產生毒性作用。

1.由於藥物的雜質而產生的毒副作用

如β-內醯胺環作用生成的青黴噻唑蛋白具有免疫原性,是其外源性過敏源,貯存過程中󰀁-內醯胺環開環自身聚合生成的高分子聚合物是內源性過敏源,這些都是β-內醯胺類抗生素容易引發過敏反應的原因;此外如雜環藥物中最常見的合成雜質N-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氫基吡啶(MPTP)能選擇性地破壞黑質和蒼白球的多巴能神經元,誘發與帕金森氏症類似的症狀;四環素中的降解產物引起范科尼綜合症;甲氨蝶呤的副產物產生髮熱反應等。

2.手性化合物的光學異構體對藥品安全性的影響

手性化合物有的對映體藥理作用相同但程度不同,而有的作用具有互補性,但大多數藥物的光學異構體會影響藥物的效能,甚至是嚴重的不良反應。有報導指出手性化合物的光學異構體對藥物效能的影響主要表現在以下幾個方面:󰀁使藥物效能降低:如喹諾酮類抗生素氧氟沙星外消旋體的作用僅為左消旋體的一半;󰀁藥理作用相反:如扎考比利的R-對映體為5-HT3受體拮抗劑,而S-對映體為5-HT3受體激動劑;󰀁產生嚴重的不良反應:如沙利度胺(Thalidomide)R-異構體及其體內的兩個代謝產物均有很強的對胚胎毒性和致畸作用。

五、雜質的限量檢查方法

從藥物中雜質產生的影響來考慮，雜質的含量越少越好，但若要將雜質完全除去，勢必造成生產上操作處理的困難，增加生產成本，降低收效，在經濟上加重患者的負擔。另一方面要除盡雜質，對藥物的效用、貯存、調劑上也沒有必要，而且也不能完全除盡雜質。所謂的純是相對的，只要藥物中的雜質含量在一定的限度內，對人體不產生毒害，不影響藥物的療效和穩定性，就可供醫療保健用。雜質的限量是指藥物中所含雜質的最大允許量。藥典規定的雜質檢查主要為限量檢查。檢查時，一般不需測出雜質的準確含量，只要雜質的含量控制在限量範圍內，即為合格。

藥物中雜質的限量控制有三種方法：對照法、靈敏度法和比較法。對照法套用廣泛。

（1）對照法系取一定量被測雜質的純物質或對照品配成標準溶液，與一定量供試品配成的供試液經同樣處理後，比較二者的反應結果，從而確定所含雜質是否超過限量規定。使用此類方法時，需注意平行原則，供試品溶液和標準溶液應在完全相同的條件下反應，如加入的試劑、反應的溫度、放置的時間等均應相同。只有這樣，反應的結果才有可比性。

（2）靈敏度法即在供試品溶液中加入試劑，在一定條件下反應，觀察有無正反應出現，以不出現正反應為合格，即以該檢測條件下反應的靈敏度來控制雜質限量。如純化水中氯化物的檢查是在50ml樣品中加入稀硝酸和硝酸銀試液，不得發生渾濁。本法不需對照品。

（3）比較法是對某些測定數值（如pH值、熾灼殘渣量、乾燥失重量、吸收度等）要求不得超過其限量值或範圍。如注射用青黴素鈉在105℃乾燥減失重量不得過1.0%。本法不需對照品。

六、雜質控制

藥物中的所有雜質都會不同程度地影響藥物的穩定性和安全性,因此有必要在藥物的生產和貯存過程中嚴格的控制藥物雜質的含量,雜質檢查是控制藥物質量的一項重要指標。藥物的雜質檢查分為一般雜質檢查和特殊雜質檢查。

1.一般雜質檢查

對於一般雜質的檢查,󰀁中國藥典󰀁規定了氯化物、硫酸鹽、硫化物、硒、氟、氰化物、鐵鹽、重金屬、砷鹽、銨鹽以及酸鹼度、澄清度、溶液的顏色、乾燥失重、水分、熾灼殘渣、易炭化物、有機溶劑殘留量等項目的檢查方法及限度。

2.特殊雜質的檢查

特殊雜質通常是指藥物在生產和貯存過程中,因為藥物的性質、生產方式和工藝條件等因素而引入的雜質。這類雜質隨藥物的不同而不同,由於特殊雜質多種多樣,所以檢查方法也不盡一致,常用的方法有以下幾種:

（1）物理法:利用藥物與雜質在嗅、味、揮發性、顏色、溶解性及旋光性等方面的差異,檢查所含有的雜質是否符合雜質限量規定。

（2）化學反應法:通常有容量分析法、重量分析法、比色法和比濁法等方法。

（3）化學分析法:常用的有紫外分光光度法、毛細管區帶電泳法(CZE)、高效毛細管電泳法(HPCE)。如用紫外分光光度法檢測三磷酸胞苷二鈉在280nm與260nm波長處測吸收度,比值應為2.00~2.20;用HPCE分離測定枸櫞酸托瑞米芬的Z、E異構體及四環素中的雜質脫水四環素、脫水差向四環素和金黴素等。

（4）色譜法:這是目前最常用也是最有效的藥物雜質分析方法,由於靈敏度高、準確性好、簡單、易行、快速高效等特點,現越來越多的被各國藥典用於控制藥物的雜質。

紙層析法(P.C)

取一定量的供試品雜質限量對照溶液,於同一色譜濾紙上點樣,展開後比較雜質斑點的個數、顏色或螢光強度等。通常用於極性較大的藥物或放射性藥物的雜質檢查,該法展開時間長、斑點較為擴散、不能用強酸等腐蝕性顯色劑,因此套用範圍較小。

薄層層析法(TLC)

類似P.C法,由於方法簡便易行,只需較少的實驗設備,在藥物雜質檢查中套用十分廣泛,在各國藥典中都有多種藥物採用此方法檢查藥物的雜質。一般將與主藥有密切相關的原料、中間體、副產物或分解產物等特殊雜質稱為有關物質,將甾體類藥物中的特殊雜質稱為其它甾體。TLC常用目視比較法確定藥品中雜質的含量是否超出限量,這只是一種半定量的方法,同時由於靈敏度受操作條件影響較大,所以有時候難以滿足快速分析的需要。

高效液相色譜法(HPLC)

作為一種比較成熟的方法因其分離效能高、專屬性強和檢測靈敏等特點已被廣泛套用於藥物的雜質檢查中,其檢測雜質的靈敏度可達到0.1%或者更低,並可獲得很好的準確度和精密度,且重複性好。可以根據不同的分析對象選擇不同分離機制的色譜類型,如正相、反相、分配等,如用HPLC法測定頭孢哌酮鈉,在測定頭孢哌酮鈉效價的同時可以對雜質󰀁、󰀁及其光學異構體進行分離定量;通過HPLC法可以將鹽酸西替利嗪與雜質[(4-氯苯基)苯基甲基]哌嗪完全分離等。但HPLC法也有一些不足之處,如缺乏通用、靈敏的檢測器,反相HPLC色譜柱的填料只能在一定的pH範圍內使用,分析鹼性藥物時易產生拖尾;另外對強保留物質的分析時保留時間過長,如對沙丁胺醇及雜質分析時,biserher的保留時間超過了30min等。這些缺點限制了HPLC在藥物雜質檢查中的套用。

氣相色譜法(GC)

主要用於揮發性有機雜質和有機溶劑殘留量的檢查,特別是對中藥的有機農藥的殘留檢查更為有效。如用GC法測定甲硝唑中環氧乙烷的殘留量;用毛細管GC法測定吡喹酮中5種有機溶劑乙醇、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯、苯的殘留量等。

其它色譜法󰀁如膠囊電動力學色譜法(MEKC)、離子色譜法(IC)等方法。可以用IC法分離BMS-181866-02中的amylamine和BMS-188494-04中的三丁醇胺。

另外目前常用的多法聯用技術也逐漸運用到藥物雜質的檢查中,同時隨著分析手段的不斷進步,藥物雜質檢測方法也不斷得以改進,這樣就能夠較好地進行分離、鑑定藥物的雜質,從而達到進一步評價藥物毒、副作用及避免不良反應的目的。另外除了提高雜質檢測手段、控制雜質的含量外,採取適當的方法降低雜質的含量,提高藥物的效能也是藥物雜質控制的一個很重要的環節。