一文带你掌握小分子创新药毒理批样品杂质的控制思路

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      临床研究样品的杂质水平不得超出动物安全性试验数据所支持的相应杂质的水平。

———CDE在IND批件中的要求/建议

前言

在创新药申报IND时，几乎所有CDE的批复中均会提到了上面的要求/建议，由此可见在申报时对毒理批杂质水平进行一定程度的控制至关重要。在IND之后，临床样品的杂质水平主要是以毒理批杂质水平为参考基准，因此保持毒理批样品杂质在什么水平对研发人员来讲就成了一个“技术活儿”：杂质水平太低/样品纯度过高，可能会导致在临床样品生产时由于生产规模和场地设备的变化导致纯度达不到之前的标准；杂质水平过高会有干扰动物毒理实验结果的风险，从而无法评价API的安全性。本文根据作者过往项目研发和申报经验，谈一谈IND阶段毒理批样品杂质的一般控制思路。

01掺杂的意义

在新药临床早期，安全性是最为关注的问题。毒理研究是衔接动物试验到人体试验的桥梁，这就要求临床批样品的杂质水平不能超过毒理批相应杂质的水平。但是，基于目前同靶点药物竞争激烈，项目的快速推进往往导致毒理批样品生产时还不能形成成熟、稳定的生产工艺。因此，适当在毒理批样品中保留一定程度的杂质，或人为掺入适量的杂质尤为重要，这样既可以降低临床样品生产的压力，避免产品不合格，同时也为之后质量标准的收紧留有空间。
02掺杂的标准

1. 已知杂质已知杂质包括起始物料，中间体，工艺副产物，异构体，降解杂质等。虽然，ICH Q3A对于已知杂质建议单杂控制在≤0.15%[1]，但临床早期样品在制备时，由于申报时间紧迫以及对工艺的开发还不够深入，有些已知杂质通过现有的纯化条件很难达到不大于0.15%的标准。对于该类已知杂质，在毒理批样品中适当的掺入就显得尤为关键。如下例中杂质A，API通过二次结晶对其清除几乎没有作用，那么在毒理批样品中适当掺入该杂质使其达到0.5%左右就是一个比较好的选择。对于杂质B，虽然其在API粗品中含量较高0.47%，但通过进一步结晶纯化表明其清除率很高，这种杂质在毒理批可以不考虑掺入。对于杂质C而言，虽然在结晶纯化后的API中含量很低，但加速稳定性实验表明其是降解杂质，在之后的制剂或贮存中均有增大的风险，所以可以适当掺入以放宽质量限度。

批次	API纯化工艺	杂质A	杂质B	杂质C	对映异构体	RRT1.20
小试批次	一次结晶	0.35%	0.47%	0.12%	＜0.05%	0.17%
小试批次	二次结晶	0.37%	0.08%	0.07%	未检出	0.16%
工艺确认批次	二次结晶	0.31%	0.06%	0.05%	0.06%	0.18%
掺杂标准[2]	-	0.5%	0%	0.2~0.3%	0.5~1.0%	0.25%

例子：2. 对映异构体对映异构体虽然作为已知杂质，但因其结构的特殊性，所以此处单独拎出来讲。关于对映异构体在质量标准中限度定多少合适，一直是见仁见智的问题，有人认为其作为已知杂质在API中应控制在0.15%以下，也有人认为因其特殊的结构可以适当放宽。我们在实际操作中可以参考如下资料内容[3]。
手性药物除化学纯度应符合要求外，其对映体纯度应以ee%值表示(对映体过量%)。质量标准中光学异构体杂质限度建议规定如下：

• 手性药物的对映体无反作用或者仅有轻微毒性时，对映体过量≥98.0%（即光学异构体杂质限度≤1.0%）。
• 手性药物的对映体无活性，但副作用也较轻微时，对映体过量≥99.0%（即光学异构体杂质限度≤0.5%）。
• 手性药物的对映体有严重副作用时，应严格控制对映体纯度，对映体过量≥99.5%（即光学异构体杂质限度≤0.25%）。
  

对于对映异构体要不要在毒理批掺入，就我个人而言，无论产生对映异构体的手性是在起始物料引入或者在注册步骤通过手性合成引入，如果能够很好的控制对映异构体的选择性，在毒理批可以不掺入，直接作为已经杂质限度控制在0.15%即可；反之，需要适当掺入以放宽临床批质量标准中的限度。如上例中，对映异构体是通过起始原料SFC拆分控制，虽然当前能够控制在比较低的限度，但考虑到后期为降低成本会通过手性合成或者成盐拆分，从而可能导致对异构体杂质的控制程度会下降，所以可以在毒理批适当掺入0.5~1.0%。
3. 未知杂质未知杂质由于结构未知，不能通过结构判断其是否有基毒的风险，一般不建议掺入。但对于类似上例中RRT 1.20特别顽固的杂质由于临床I期服药周期较短也可适量掺入。
03掺杂的方式

对于某一杂质如何掺入和什么阶段掺入，主要是取决于对该杂质的产生途径和清除率的理解。一般而言，掺杂都是在API的最后阶段进行，如果该杂质在API最后结晶纯化时清除率有限，可以在结晶时直接加入；对于有一定的清除率且又必须掺入的杂质，可以通过在惰性溶剂中与API混合打浆掺入。为保证杂质掺入的均一性，应避免固体直接混合掺入。某些情况下，对于有些杂质(如API二聚体)也可以通过控制反应条件使该杂质在反应过程中富集从而达到掺杂的目的。

04杂质的来源

对于上述掺杂所需要杂质的来源主要有以下几种方式：1. 定向合成：对于已知杂质可以通过化学合成方式得到；2. 母液富集：杂质在结晶纯化过程一般会在母液中富集，可以通过对某一个或几个杂质通过简单柱层析或液相制备分离获得；3. 破坏性实验：将API分出一部分通过特定强烈条件的使某些杂质增大，然后将得到的粗品再掺回API中。

05总结

对于毒理批样品要不要掺杂，掺到什么程度？一般的流程是：在毒理批生产前，根据目前优化的条件形成当前相对稳定的工艺，根据该工艺条件小试制备3~5批API，然后对比各批次杂质谱，将大于0.15%的杂质列为毒理批需要掺入的候选对象。为进一步明确掺入对象，我们需要分析这些杂质的来源以及在工艺过程中的清除率，对于那些工艺很难避免，清除率有限的杂质可以列为掺入对象，最后根据文中的思路适当增加其在毒理批样品的含量从而实现掺杂的目的。过往经验来看，毒理批样品纯度在95~98%左右都是可以接受的。

[1] 0.15%的限度针对于日最大剂量≤2g，虽然IND阶段期间是不适用的，但可以作为参考;

[2] 此处只是举例，企业也可以根据具体情况适当放宽/收紧掺杂标准；

[3] 《关于手性药物药学研究的点看法》，CDE审评三部药学组，二〇〇二。

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wood295

谢谢分享啊

xqliu

学习了，谢谢提供分享。

陈雯1

已学习，谢谢分享