獸用化學原料藥制備和結構確證研究技術指導原則

1、獸用化學原料藥制備和結構確證研究技術指導原則獸用化學原料藥制備研究技術指導原則 一、概述獸用化學原料藥的制備是獸藥研究和開發(fā)的基礎，是獸藥研發(fā)的起始階段，其主要目的是為獸藥研發(fā)過程中藥理毒理研究、制劑研究、臨床研究提供合格的原料藥，為質量研究提供詳細的信息，為工業(yè)化生產(chǎn)提供穩(wěn)定、可行的生產(chǎn)工藝，為上市獸藥的生產(chǎn)提供符合要求的原料藥。本指導原則是一個通用的原則，適用于經(jīng)化學全合成或半合成以及從動、植物中提取的獸用原料藥的研制，包括新獸藥、進口獸藥和已有國家標準的獸藥，經(jīng)微生物發(fā)酵得到的獸藥也可參考該指導原則的要求。因此本指導原則只是給予獸藥研發(fā)者原料藥制備研究中應關注的基本問題，可根據(jù)原料藥研發(fā)

2、的實際情況，采用其他更有效的方法和手段，但是必須符合獸藥研發(fā)的規(guī)律，能夠科學、合理地解釋和處理獸藥研發(fā)中的問題。二、原料藥制備研究的一般過程原料藥制備研發(fā)過程一般包括以下六個階段：（一）確定目標化合物：通過文獻調(diào)研、藥效學篩選實驗或其它有關基礎研究工作，確定所需要進行研發(fā)的化合物。（二）設計合成路線：根據(jù)目標化合物的結構特性，參考國內(nèi)外相關文獻，綜合分析，確定一條工藝簡單、成本合理、收率相對較高、終產(chǎn)品易于純化的合成路線。（三）制備目標化合物：通過化學反應、生物發(fā)酵或其他方法制備出質量符合要求的目標化合物，為產(chǎn)品進行結構確證、質量控制等藥學方面的研究，以及藥理毒理研究和臨床研究提供合格的樣品。

3、（四）結構確證：經(jīng)過物理或化學的方法，準確無誤地確證目標化合物的結構（包含立體結構）（參考原料藥結構確證研究的技術指導原則）。（五）工藝優(yōu)化：綜合考慮工藝路線的反應條件、環(huán)保情況、產(chǎn)品精制與純化的可行性、原材料獲得的難易程度等對生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化。（六）中試放大研究、工業(yè)化生產(chǎn)：通過對中試、工業(yè)化生產(chǎn)工藝路線的研究，確定穩(wěn)定、可行的工藝，為獸藥的制劑生產(chǎn)提供符合要求的原料藥。三、原料藥制備研究的一般內(nèi)容（一）工藝的選擇制備工藝選擇的目的是通過對擬合成的目標化合物的文獻調(diào)研，設計或選擇合理的合成路線；對所選擇的路線進行初步分析，對該化合物的國內(nèi)外研究情況、知識產(chǎn)權狀況有一個總體的認識；對所采用的工

4、藝有一個初步的評價，也為獸藥的評價提供可靠依據(jù)，這個階段是原料藥制備工藝研究的必然階段。對于新的化學實體，根據(jù)其結構特征，綜合考慮起始原料獲得的難易程度、合成步驟的長短、收率的高低以及反應的后處理、反應條件是否符合工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保要求等因素后，確定合理的合成路線；或者根據(jù)國內(nèi)外對類似結構化合物的文獻報道，進行綜合分析，確定適宜的合成方法。對于通過微生物發(fā)酵獲得的原料藥或者從動、植物中提取獲得的原料藥，經(jīng)對原材料和工藝過程的可控性分析，綜合考慮成本、環(huán)保情況等，確定一條可以確保產(chǎn)品質量可控、收率較高的工藝路線。對于結構已知的獸藥，通過文獻調(diào)研，對有關該獸藥制備的研究情況有一個全面的了解；對所選擇的

5、路線從收率、成本、“三廢”處理、起始原料是否易得、是否適合工業(yè)化生產(chǎn)等方面進行綜合分析，選擇相對合理的合成路線。若所選擇的路線為創(chuàng)新路線，通過對現(xiàn)有的路線進行分析，與文獻報道路線進行比較，說明采用該路線的理由；若使用文獻報道的路線，也要對文獻報道路線進行全面的比較、分析，這樣有利于研發(fā)者對此路線有較深入的理解和認識。（二）起始原料、試劑的選擇原則主要分為起始原料的選擇，溶劑、試劑的選擇，內(nèi)控標準等三部分。1.起始原料的選擇起始原料應質量穩(wěn)定、可控，應有來源、標準和供貨商的檢驗報告，必要時應根據(jù)合成工藝的要求建立內(nèi)控標準。對由起始原料引入的雜質、異構體，必要時應進行相關的研究并提供質量控制方法，

6、對具有手性中心的起始原料，應制訂作為雜質的對映體異構體或非對映異構體的限度，同時應對該起始原料在制備過程中可能引入的雜質有一定的了解。2. 溶劑、試劑的選擇一般來說應選擇毒性較低的試劑；有機溶劑的選擇一般避免使用一類溶劑，控制使用二類溶劑，同時應對所用試劑、溶劑的毒性進行說明，這樣有利于在生產(chǎn)過程中進行控制，也有利于勞動保護。有機溶劑選擇的詳細內(nèi)容請參閱化學獸藥有機溶劑殘留量研究的技術指導原則。3. 內(nèi)控標準在獸藥的制備工藝中，起始原料、試劑可能存在著某些雜質，若在反應過程中無法將其去除或者參與了副反應，對終產(chǎn)品的質量有一定的影響，因此需要制定相應的內(nèi)控標準對其進行控制。一般要求對產(chǎn)品質量有一

7、定影響的起始原料、試劑制訂內(nèi)控標準，同時還應注意在工藝優(yōu)化和中試放大過程中起始原料和重要試劑規(guī)格的改變對產(chǎn)品質量的影響。一般來說內(nèi)控標準應重點考慮以下幾個方面：（1）對名稱、化學結構、理化性質要有清楚的描述；（2）要有具體的來源，包括生產(chǎn)廠家和簡單的制備工藝；（3）提供證明其含量的數(shù)據(jù)，對所含雜質情況（包含有毒溶劑）進行定量或定性的描述；（4）如果需要采用起始原料或試劑進行特殊反應，對其質量應有特別的要求，如：對于必須在干燥條件下進行的反應，需要對起始原料或試劑中的水分含量進行嚴格的要求和控制；若起始原料為手性化合物，需要對對映異構體或非對映異構體的限度有一定的要求；（5）對于不符合內(nèi)控標準的

8、起始原料或試劑，應對其精制方法進行研究，這樣有利于對工藝和終產(chǎn)品的質量進行控制。通常，在工藝路線穩(wěn)定的條件下，所采用的起始原料、試劑的質量也應相對穩(wěn)定。（三）工藝數(shù)據(jù)的積累在獸藥研發(fā)過程中，原料藥的制備工藝研究是一個不斷探索和完善的動態(tài)過程，獸藥研發(fā)者需要對制備工藝不斷地進行試驗，反復進行優(yōu)化，以達到獲得一個可行、穩(wěn)定、收率較高、成本合理并適合工業(yè)化生產(chǎn)的工藝路線。在這個重復完善的過程中，積累充足的實驗數(shù)據(jù)對判斷工藝路線的可行性、穩(wěn)定性具有重要意義，同時也可以為質量研究提供有關信息。因此，在獸藥研發(fā)過程中，研發(fā)者應積極主動收集有關的工藝研究數(shù)據(jù)，并盡可能提供充分的原料藥制備數(shù)據(jù)的報告，并對此進

9、行科學的分析，作出合理的結論，充分的數(shù)據(jù)報告也將有利于藥品評價者對原料藥制備工藝的評價，需要說明的是，數(shù)據(jù)的積累貫穿獸藥研發(fā)的整個過程。工藝數(shù)據(jù)的報告一般從以下幾個方面考慮：對工藝有重要影響的參數(shù)、投料量、產(chǎn)品收率及質量檢驗結果（包括外觀、熔點、沸點、比旋度、晶型、結晶水、有關物質、異構體、含量等），并說明樣品的批號、生產(chǎn)日期、制備地點。工藝數(shù)據(jù)報告一般分為臨床研究和生產(chǎn)研究兩個階段，可采用表格的形式進行匯總，參考式樣見附件。（四）中間體的研究及質量控制在原料藥制備研究的過程中，中間體的研究和質量控制是不可缺少的部分，其結果對原料藥制備工藝的穩(wěn)定具有重要意義，也可以為原料藥的質量研究提供重要信

10、息，同時也可以為結構確證研究提供的重要依據(jù)，對中間體結構進行確證，可以為終產(chǎn)品的結構確證起輔助作用（詳見原料藥結構確證研究的技術指導原則）。一般來說，由于關鍵中間體對終產(chǎn)品的質量和安全性有一定的影響，因此對其質量進行控制有較大意義。對于新結構中間體，由于沒有文獻報道，因此其結構研究對于認知該化合物的特性、判斷工藝的可行性和對終產(chǎn)品的結構確證具有重要作用。對關鍵中間體、新結構中間體質量進行控制，對工藝的穩(wěn)定性、終產(chǎn)品的質量研究具有重要的意義。對于一般中間體的質量要求可相對簡單，對其質量可以進行定量控制。有時，因終產(chǎn)品結構確證研究的需要，有必要對已知結構中間體的結構進行研究。1.已知結構的關鍵中間

11、體一般情況下應對其理化常數(shù)、質量（定性、定量）進行研究，根據(jù)結構確證研究的需要，提供相應的結構研究資料。理化常數(shù)研究一般應包括：熔點、沸點、比旋度、溶解性等，并與文獻報道的有關數(shù)據(jù)進行比較。質量控制一般包括：性狀、異構體（對于具有立體異構的化合物）、有關物質、含量等。結構研究：如果因終產(chǎn)品結構確證的需要，應對其結構進行確證，并應與有關的文獻資料進行比較。2. 新結構的中間體一般情況下應對其結構進行確證，并對理化常數(shù)、質量控制（定性、定量）進行研究。結構研究：一般來說應進行紅外、紫外、核磁共振（碳譜、氫譜，必要時進行二維相關譜研究）和質譜（包括高分辨質譜）等的研究，以確證該中間體的結構。理化常數(shù)

12、研究一般包括：熔點、沸點、比旋度、溶解性等。質量研究一般包括：性狀、異構體（對于具有立體異構的化合物）、有關物質、含量等。3.已知結構的一般中間體一般情況下應對其理化常數(shù)進行研究，并與文獻資料進行比較，同時還應對其質量進行研究，并根據(jù)結構確證研究的需要，提供相應的結構研究資料。理化常數(shù)研究一般包括：熔點、沸點、比旋度、溶解性等。質量研究一般包括：采用TLC、HPLC 、GC 等方法，對其在反應過程中進行定量或定性控制。結構研究：如果由于終產(chǎn)品結構確證研究的需要，應對其結構進行確證，并應與有關的文獻資料進行比較。4. 中間體的再精制對于不符合標準的中間體，應對其再精制的方法進行研究。（五）工藝的

13、優(yōu)化與中試放大在原料藥的工藝研究中，工藝的優(yōu)化與中試放大是原料藥制備從實驗室階段過渡到工業(yè)化階段不可缺少的環(huán)節(jié)，也是該工藝能否工業(yè)化的關鍵，同時對評價工藝路線的可行性、穩(wěn)定性具有重要的意義。原料藥制備工藝優(yōu)化與中試放大的主要任務是：（1）考核實驗室提供的工藝路線在工藝條件、設備、原材料等方面是否有特殊的要求，是否適合工業(yè)化生產(chǎn)；（2）確定所用起始原料、試劑或有機溶劑的規(guī)格或標準；（3）驗證小試工藝是否成熟合理，主要經(jīng)濟指標是否接近生產(chǎn)要求；（4）進一步考核和完善工藝條件，對每一步反應和單元操作均應取得基本穩(wěn)定的數(shù)據(jù)；（5）根據(jù)中試研究資料制訂或修訂中間體和成品的質量標準、分析方法；（6）根據(jù)原

14、材料、動力消耗和工時等進行初步的技術經(jīng)濟指標核算；（7）提出“三廢”的處理方案；（8）提出整個合成路線的工藝流程，各個單元操作的工藝規(guī)程。一般來說，中試所采用的原料、試劑的規(guī)格應與工業(yè)化生產(chǎn)時一致。通過動、植物中提取的有效單體、通過微生物發(fā)酵得到的原料藥的實驗室研究、中試與合成獸藥基本相似，僅用提取、分離、純化等工序代替各步化學反應。在工藝優(yōu)化和放大過程中，中試規(guī)模的工藝在獸藥評價中具有非常重要的意義，該階段是連接實驗室研究和工業(yè)化生產(chǎn)的重要部分，是評價原料藥制備工藝可行性、真實性的關鍵，是質量研究的基礎，獸藥研發(fā)者應特別重視原料藥的中試放大研究，需要說明的是中試規(guī)模工藝的設備、流程應與工業(yè)化

15、生產(chǎn)一致。原料藥的中試的規(guī)模問題一直存在爭議，主要是因為不同獸藥規(guī)模的要求應該是不同的。應根據(jù)不同獸藥（創(chuàng)新獸藥、發(fā)酵獸藥、提取獸藥以及劑量較小的獸藥等）的特點，可分別采用下述之一為中試規(guī)模的要求：（a）單劑量的10000 倍以上；（b）終產(chǎn)品達到公斤級；（c）單元反應器體積不小于20 升。一般來說，對于創(chuàng)新獸藥、劑量較小的獸藥（如：單劑量為微克級的獸藥）可采用（a）的要求；對于發(fā)酵、提取的獸藥可采用（b）的要求；一般的合成獸藥可采用（b）或（c）的要求。原料藥的工藝優(yōu)化過程是一個動態(tài)的過程，隨著工藝路線的不斷優(yōu)化，反應條件、所使用的起始原料、試劑或溶劑的規(guī)格等會發(fā)生改變，研發(fā)者應注意這些改變

16、對產(chǎn)品的晶型或者質量的影響，因此應對重要的變化，如：所使用的起始原料、關鍵試劑的種類或規(guī)格、重要的反應條件、產(chǎn)品的精制方法等發(fā)生改變前后對產(chǎn)品晶型的影響以及可能引入新的雜質情況進行說明，并對變化前后產(chǎn)品的質量進行比較。（六）雜質的分析原料藥制備過程中產(chǎn)生的雜質是原料藥雜質的主要來源，該方面的工作是質量研究的基礎。通過對工藝過程中產(chǎn)生的雜質進行詳細的研究、分析，獸藥研發(fā)者可以對工藝過程中產(chǎn)生的雜質有一個全面的認識，為終產(chǎn)品的質量研究可以提供十分有用的信息。需要說明的是，這里所述的雜質是指原料藥制備過程中由于副反應產(chǎn)生的雜質、所用的起始原料引入的雜質以及有機溶劑等，不包括降解產(chǎn)物。雜質的研究可參閱

17、獸用化學藥物雜質研究的技術指導原則。制備過程中產(chǎn)生的雜質一般要從以下幾個方面考慮：1.起始原料引入的雜質2.副反應產(chǎn)生的雜質3.異構體4.殘留溶劑、試劑、中間體5.痕跡量的催化劑6.無機雜質（七）“三廢”處理在原料藥制備研究的過程中，“三廢”的處理應符合國家對環(huán)境保護的要求。在工藝研究中需對工藝過程中可能產(chǎn)生的“三廢”問題進行考慮，盡可能避免使用有毒、污染環(huán)境的溶劑或試劑，在確定合成路線時盡可能避免采用可能會對環(huán)境造成污染的路線，并需要結合生產(chǎn)工藝制訂合理的“三廢”處理方案。（八）工藝的綜合分析在原料藥制備研究的過程中，工藝的綜合分析也是一個重要的方面，通過綜合分析可以使獸藥研發(fā)者對整個工藝的

18、利弊有一個明確的認識，同時也有利于藥品評價工作。獸藥研發(fā)者在以上研究的基礎上，經(jīng)對實驗室工藝、中試工藝、工業(yè)化生產(chǎn)工藝這三個階段的深入研究，應對整個工藝有一個全面的認識，對原料藥的制備工藝從工藝路線、反應條件、產(chǎn)品質量、經(jīng)濟效益、環(huán)境保護、勞動保護等方面進行綜合評價。四、名詞解釋起始原料: 起始原料是指穩(wěn)定的、批量生產(chǎn)的化合物，其質量應是可控的。中間體：在原料藥化學合成中產(chǎn)生的、需要進一步的結構改造才能生成原料藥的化合物。關鍵中間體：對終產(chǎn)品的質量或安全性有影響的物質，其中也包括對產(chǎn)品質量、安全性有影響的試劑或起始原料。已知結構中間體：是指已有文獻報道的中間體。新結構中間體：是指尚沒有文獻報道的中間體。試劑：一種與起始物或溶劑不同的物質，在原料藥的制備中使用。溶劑：在原料藥制備中用于制備溶液或混懸液的無機或有機液體。雜質：是在合成或發(fā)酵工藝中由于原料、試劑、溶劑或副