復方制劑有關物質研究及其對產品優化的作用

＊唐麗莉 黃慧萍

（復旦大學 上海 200433）

制藥從業者在研究和生產藥品時，既希望藥品有效，又希望能減少其毒副作用。藥品的毒副作用不僅來源于主藥的藥理活性，還來源于藥品中存在的雜質。因此，雜質控制是藥品安全性研究的核心內容。藥品中的雜質通常分為：有機雜質、無機雜質、殘留溶劑。有機雜質可在藥品的生產或貯存期間產生，也可由藥物與輔料或包裝結構的相互作用產生，其中化學結構與活性成分類似或具淵源關系的有機雜質，通常稱為有關物質。根據中國藥典藥品雜質分析指導原則的規定，除降解產物和毒性雜質外，原料藥中已控制的雜質，制劑中一般不再控制，制劑雜質研究重點在于降解產物。

復方制劑系指含有多個主藥成分（≥2個）的制劑，由于其主藥成分較多，復方制劑相較于單方制劑的雜質研究更為復雜，不僅包括每個原料藥中的雜質，還包括生產和貯存期間產生的降解產物以及主藥與主藥、主藥與輔料之間相互作用產生的降解產物。對于各原料帶入的雜質，原料藥供應商均已進行了全面的研究，制劑研究可加以參考。復方制劑雜質研究的難點在于降解產物。對于復方制劑降解產物的研究，國內外很少涉及，而基于復方制劑有關物質研究優化其產品和改進工藝的案例則更少之甚少。

本文將重點闡述復方制劑有關物質研究的基本思路，并將其與產品優化的實際案例相結合，介紹對復方制劑有關物質研究和產品優化的整體方法與基本思路，供復方制劑有關物質研究和產品優化工作參考。

1.雜質分析預測

單方制劑和復方制劑雜質研究過程中需要重點關注的雜質均為降解產物。復方制劑相對單方制劑而言，由于其原料數量為兩個及以上，原料之間也會由于相互作用而產生降解產物。因此，復方制劑不僅要從原料藥和單方制劑的穩定性實驗結果來預測雜質，還需基于各原料藥的化學結構等方面開展分析，以此預測復方制劑中可能存在的降解產物。此類預測的方法有很多，較為傳統的方法是通過藥物的結構來分析兩個藥物之間是否會存在相互作用及可能的反應類型。此外，還可依托模型來分析兩個藥物之間的相互作用，如：PBPK模型等。

2.建立復方制劑有關物質檢測方法

復方制劑的雜質數量和種類紛繁復雜。如何開發一個有效的分析方法對有關物質進行檢測，是復方制劑有關物質研究中最難且最為關鍵的一步。筆者建議通過如下方式建立復方制劑有關物質的檢測方法。

（1）初步檢測條件建立。查詢各國藥典（如：美國藥典USP、歐洲藥典EP、日本藥典JP、中國藥典Ch.P等），匯總并比較各國藥典中收錄的各主成分雜質檢測方法，同時收集各國藥典中收載的各主成分雜質作為后續雜質結構確證及定位的基礎。

基于前期預測的雜質，綜合評估各雜質的分離情況，從各國藥典主成分有關物質檢測方法中，選取一個相對較為合適的方法作為有關物質檢測的初始條件，考慮因素包含：方法可以檢測出較多雜質或者方法的合理性等。由于復方制劑涉及雜質較多且分離較難，正相液相色譜法較難實現有效分離，通常會選用反相液相色譜技術，通過梯度洗脫來檢測復方制劑的有關物質。

（2）分析方法優化。從初始色譜檢測條件出發開展優化，直至找出可以有效分離各個已知雜質和未知雜質的色譜條件。一般情況下，雜質初步分離的色譜條件還不足以開展雜質的定量檢測，可能存在主峰與雜質峰分離度不理想的情況，或者，在一段時間內無雜質檢出等問題。后續，應分別從洗脫梯度、色譜柱篩選、流動相體系、緩沖鹽、柱溫、檢測波長等方面摸索出最為適宜的檢測條件。這就需要分析人員具有充足的經驗，摸索出最為適宜的分析方法。

（3）分析方法驗證。對新開發的檢測方法進行分析方法驗證，從專屬性、檢測限、定量限、線性、準確性、范圍、精密度、耐用性等方面，確證新開發的檢測方法適用于復方制劑產品的檢測。

3.雜質譜研究

在明確初步色譜條件后，通過對復方制劑近效期產品的檢測，獲得代表批次色譜圖。結合原料藥供應商的雜質研究結果和各國藥典中收載的各主成分雜質，對色譜圖進行分析，將已知雜質定位，并標記未知雜質。在分析未知雜質時，可以采用HPLC-MS聯用法，通過HPLC-MS對HPLC圖譜中出現的未知色譜峰進行質譜分析，得到未知雜質的質譜圖，根據未知雜質的分子離子峰和其裂解后產生的碎片離子峰的信息進行初步的質譜分析，從而推測該雜質與哪種主成分有關。需特別需注意的是，由于色譜處理也可能對復方制劑雜質產生影響，某些色譜峰中出現的雜質，可能在實際生產條件下未必生成，比如：某個雜質為原料水解開環后的產物，該雜質只能在強堿條件下才能保持相對穩定，在弱堿條件下，會閉環回到原先結構，所以，對于這些類型的雜質，較難通過制備分離獲得，而是否需進一步對其進行管控，就要結合具體處方和工藝開展評估，確定在現有處方和工藝條件下，是否有可能產生此類雜質，根據評估結果，明確具體的管控措施，比如：某雜質在強堿條件下穩定在弱堿條件下回到原先結構，而實際生產過程未使用到強堿類的物料，因此，可在適當評估后略去對該雜質的研究。

在此期間，還應關注復方制劑產品各組分含量變化平均值和有關物質平均總檢出量，明確有關物質生成量和其含量下降量之間是否能符合質量守恒，從而再次確證復方制劑有關物質檢測方法的適用性。

4.雜質歸屬研究

根據ICH新制劑中的雜質（Q3B）與《中國藥典）（2020年版）9102藥品雜質分析指導原則，對于表觀含量在鑒定閾值及以上的單個雜質和在鑒定閾值以下但具強烈生物作用的單個雜質或毒性雜質，予以定性或確證其結構。

表1 制劑的雜質限度

雜質歸屬的研究手段較多，主要包含HPLC圖譜比對，光、熱、濕影響因素試驗以及穩定性加速試驗的HPLC圖譜比較分析。本文將重點闡述如何通過光、熱、濕影響因素試驗來研究復方制劑的降解產物，并以含4種主成分的復方制劑為例，闡述配伍設計的基本方法。

假設某復方制劑共有4種原料藥和若干輔料，其配伍設計參考如下。

表2 配伍設計

研究時，應逐一列出各個主藥在單成份、雙成份、三成份和四成份及其于不同強制降解條件下的雜質及其含量。在完成所有的影響因素試驗后。重點關注于在鑒定限度以上的雜質，匯總分析其在何種條件下，以哪種配伍形式生成。并結合原料藥和雜質的物理和化學特性，分析該雜質生成的機理。

在進行雜質歸屬分析時，還應匯總所關注雜質在不同效期的雜質含量及其生成速率，有些雜質的生成會呈現一定的相關性，一般可推測為兩個主成分相互作用下產生的兩個雜質，如：含有一對孤對電子的主成分進攻具有親電性缺電子中心的另一個主成分，從而發生去甲基/甲基化等相互作用，形成兩個呈現一定相關性的雜質。主藥之間的相互作用方式有很多，本文列舉一二僅做示例。

此外，雜質歸屬要結合實際生產工藝和貯存條件綜合考慮，比如，在雜質歸屬實驗中發現某個雜質在高溫條件下由兩個主藥配伍時生成。如遇到這種情況，在分析時要評估內容包括：①高溫條件對其影響更為顯著，還是兩個主藥配伍對其影響更為顯著；②在實際生產中，這兩個主藥配伍緊密性如何；③產品的儲運條件是否有所規定，以上幾個因素都對雜質歸屬研究存在一定的指導意義和確證作用，并對后續雜質改進提供很大的參考價值。

5.產品優化

（1）基本思路。基于雜質生成的機理，可以通過諸多方式優化產品，如：變更產品貯藏條件、優化產品生產工藝、變更原輔料來源、改變產品的包裝材料或包裝形式等。

如在研究中發現，某個有關物質的生成機理為主藥與主藥之間的相互作用，或者主藥與輔料之間的相互作用，可考慮通過工藝改進來降低有關物質，例如，調節主藥投料順序等。由于該方式涉及工藝變更，需要按照《已上市化學藥品藥學變更研究技術指導原則》開展相應的研究和驗證工作，并按規定申報或備案。

其他還有許多改善產品的方式，例如，改變濕法制粒為干法制粒，改變原料藥和輔料的來源和種類、改變包裝材料等。本文不再贅述。總之，應基于前期研究，采取合適的改善措施，并加以確證。

（2）案例分析。本文將根據筆者實際經歷的研究，側重于闡述如何基于雜質生成機理，從改變產品貯藏條件和優化產品工藝這兩種方式來提高產品質量。

某復方制劑中兩個原料藥所屬有關物質的生成呈相關性，原料藥1的有關物質隨著原料藥2的有關物質的生成不斷增加。在該復方制劑的強制降解試驗中，顯示其是在原料藥1和原料藥2混合輔料配伍時在高溫條件下生成。因此，從前期的雜質譜分析和強制降解試驗，并結合兩個原料藥及其有關物質結構分析，推測出這兩個有關物質的生成機理為：①原料藥1的甲氧基在有氫離子存在的條件下形成缺電子中心原子，具有親電性；原料藥2的N,N-二甲基的N含有一對孤對電子（親核試劑）進攻具有親電性的甲基缺電子中心，從而生成原料藥2的N,N-二甲基N位的甲基化雜質（原料藥2有關物質）和去甲基化雜質（原料藥1有關物質）。

基于雜質生成機理，考慮以兩種方式開展優化。

①變更產品的貯藏條件：原產品的貯藏條件為常溫，根據強制降解試驗顯示，該產品對溫度較為敏感。將貯藏條件變更為陰涼，并基于變更后的貯藏條件，對復方制劑開展長期留樣觀察至產品有效期，獲得相關數據并進行匯總分析后發現，兩個原料藥相互作用所產生的有關物質均得到了有效的控制。

②優化產品生產工藝：經調查發現，這兩個存在相互作用的原料藥均在同一工段同時投料，考慮將該兩個原料藥分別在不同工段投料，盡可能改善兩個原料藥配伍過于緊密的問題，并基于優化后工藝，開展穩定性加速試驗，統計兩個原料藥有關物質的情況，發現其均得到了有效的控制。

鑒于兩種方法均可對有關物質進行有效控制，結合成本收益考量，選擇相對更為合適的方法，經批準后實施。

6.小結與展望

藥品不同于普通商品，不僅要有效，還要安全。無論是新藥研發還是傳統藥的優化，雜質研究都是藥品質量控制的重中之重。而很多傳統藥，受限于早期較為落后的技術手段，對雜質的控制并不完善。制藥行業從業人員，應以患者的健康為要務，致力于探索更為有效的雜質檢測方法，并依托先進有效的檢測方法，不斷改善藥品質量，以一種獲益和風險平衡的方式，盡可能降低藥品中的雜質，以期提高藥品的安全性。