化学原料药生产工艺变更研究及案例分析.ppt
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1、化学原料药生产工艺变更研究及案例分析,主讲人:于 红药品审评中心,主要内容,一、概述二、工艺变更的几种情况三、工艺变更研究的具体内容四、工艺变更分类五、案例分析六、结语,一、概 述,原料药制备工艺是药物研究和生产的重要组成部分,处于药物研发的基础,为药品质量控制的重要环节。,制备过程化学反应+纯化过程获取目标化合物是制备工艺研究的首要目的,实现工业化生产是制备工艺研究的最终目标。围绕质量和成本,不断优化工艺条件,保证工业化生产工艺的可行、可控、合理。为制剂生产提供品质优良的原料药。,工艺变更或多或少地改变了“原有”的状态,同时也意味着对产品质量带来了风险。需要通过研究评估变更对产品安全性、有效
2、性和质量可控性的影响,从而确定变更是否可以实施。变更有利于产品的质量控制,生产工艺的变更引发产品质量特征的变化 评估由此导致的安全性风险 制订风险控制的有效措施 生产工艺变更研究的重要内容,总结软件算量,软件算量并不是说完全抛弃了手工算量的思想。无论是手工算量,还是软件算量,我们所要的量无非是长度、面积、体积。实际上,图形算量软件是将手工的思路完全内置在软件中,只是将过程利用软件实现,依靠已有的计算扣减规则,利用计算机这个高效的运算工具快速、完整的计算出所有的细部工程量,让大家从繁琐的背规则、列式子、按计算器中解脱出来。软件中层高确定高度;轴网确定位置;属性确定截面。我们只需把点形构件、线形构
3、件和面形构件画到软件当中,就能根据相应的计算规则快速、准确的计算出所需要的工程量。下图是软件操作的基本流程,按图上的操作步骤我们可以轻松的将复杂的工程量计算出来,满足工程招投标及结算审核的需要。,(2)算量软件是如何算量的 软件算量并不是说完全抛弃了手工算量的思想。实际上,软件算量是将手工的思路完全内置在软件中,只是将过程利用软件实现,依靠已有的计算扣减规则,利用计算机这个高效的运算工具快速、完整的计算出所有的细部工程量,让大家从繁琐的背规则、列式子、按计算器中解脱出来。,药品注册管理办法第一百一十七条,对药品生产技术转让、变更处方和生产工艺可能影响产品质量等的补充申请,省、自治区、直辖市药品
4、监督管理部门应当根据其药品注册批件附件或者核定的生产工艺,组织进行生产现场检查,药品检验所应当对抽取的3批样品进行检验。,变更事项:变更试剂、起始原料的来源 变更试剂、中间体、起始原料的质量标准 变更反应条件、合成路线 变更分类:按程度分类类变更 类变更 类变更 小 大,原料药生产工艺变更研究的技术要求:已上市化学药品变更研究的技术指导原则 化学药物原料药制备和结构确证研究技术指导原则 化学药物杂质研究技术指导原则 化学药物残留溶剂研究技术指导原则 化学药物稳定性研究技术指导原则,基本要求 结构不能改变 质量不能降低 稳定性不能降低 变更原料药生产工艺不应对药物的安全性、有效性和质量可控性产生
5、负面影响。,总之,原料药制备工艺的重要地位决定了工艺变更研究的重要性。由于变更可能引发药品质量、安全性、有效性的风险,故需对变更前后样品的结构、质量、稳定性等方面进行全面对比研究验证,并对研究结果进行综合分析,科学合理的评估变更对药品的影响,以保证产品质量。,二、工艺变更的几种情况,1.工艺路线的变更2.工艺条件的改变3.所用起始原料、试剂、溶剂的质量发生变 化4.其他变更,1.工艺路线的变更工艺类型,化学合成 生物合成、动植物提取 氢溴酸加兰他敏:由植物提取变为化学合成,构型:对映异构体、非对映异构体有关物质:中间体、副产物无机杂质:催化剂、干燥剂残留溶剂:反应溶剂、后处理溶剂,1.工艺路线
6、的变更采用新试剂、新技术,制备工艺发生改变,降低生产成本 提高产品的质量 提高产品收率 避免苛刻的工艺条件 环保需求,d-生物素(维生素H)原工艺:拆分方法 缺点:拆分试剂价格相对昂贵,原料来源不足,拆分效率差40%,改进后的工艺:不对称合成方法 优点:收率大大提高,88%;催化剂成本低、容 易得到,反应条件温和,操作简易。,1.工艺路线的变更缩短工艺路线,将原批准工艺的前面步骤转到联营企业 购买其他公司按化工产品生产的中间体 委托其他企业生产中间体 风险评估与风险控制,如,一步成酯、酰胺化、水解反应,风险评估与风险控制:对药品质量的控制不能仅停留在对终产品的质量检测上,需全程监控管理。对原料
7、药的生产工艺需建立详细、可靠的过程控制要求,主要包括对起始原料、试剂和溶剂的质量控制,对制备中间体的质量控制,对工艺条件和工艺参数的选择、优化和控制等。,风险评估与风险控制:对外购中间体生产过程的控制管理;外购中间体的生产工艺(包括反应试剂、溶剂、温度、纯化方法等)与原工艺是否一致;工艺变更前后中间体的质量(如杂质种类/个数、杂质含量、残留溶剂种类等)是否一致;质量研究项目设置是否全面,方法学验证是否合理。,2.工艺条件的改变由于工业生产的需要,设备发生变化,使得工艺条件发生变化。如采用不同的搅拌器,影响反应进程或结晶过程。,3.所用起始原料、试剂、溶剂的质量发生变化 在工业化生产时,由于供货
8、商的变化,使得起始原料或试剂的质量发生变化,可能需要调整生产工艺条件。,4.其他变更 产地变更由于更换生产场地,生产工艺需要进行再验证。规模变更生产规模发生明显变化,导致生产设备、试剂的规格也会进行相应的改变,反应条件需要进行调整。,如采用不同的反应釜,由于釜体传热面积的不同,一方面可以内置排管或蛇管的方式来调整传热面,另一方面也需要调整反应的条件,调整反应时间、温度、搅拌等来实现。,匹伐他汀钙:该步反应系立体选择性反应,需超低温(-78)来控制产品的光学纯度。放大生产中,拟采用20L玻璃夹套反应釜作为反应器,采用超低温冷却循环泵,对反应釜夹套提供-78冷却循环液。需验证该反应设备是否可以满足
9、生产放大的需要,是否会影响反应时间和产品质量等。,三、工艺变更研究的具体内容,原料药生产工艺发生变更后,需全面分析工艺变更对药物结构、质量及稳定性等各方面的影响。一般认为,变更越靠近合成路线的最终步骤,对原料药质量的影响可能也就越大。,化合物的结构 骨架结构:是否一致 构型异构:几何异构、对映异构是否发生改变 异构体组成:异构体比例是否发生改变 结晶水/结晶溶剂:是否发生变化 物理性质:晶型、粒度等是否发生变化,如熔点差异:结晶水/溶剂问题 晶型问题 杂质问题 纯度问题,如构型异构:某药物有2(n)个手性中心,可能产生4(2n)个异构体(S,R)、(R,S)、(S,S)、(R,R),其手性中心
10、可以由起始原料引入,也可以由不对称合成引入,因此,对于不同的工艺条件会产生不同的异构体,引起异构体比例发生变化。,质量研究 物理性质:晶型、粒度 杂质:有关物质 无机杂质 残留溶剂 重点考察:杂质状况,是否产生新的杂质,杂质 水平发生变化情况。,物理性质晶型、粒度 具有多晶型现象、粒度影响生物利用度、口服固体制剂原料药,影响制剂性能。与原料药的精制工艺、结晶过程密切相关。一般以最后一步反应中间体(粗品)作为分界线。在此之前的变更对原料药晶型、粒度的影响较小。代表性批次与规模:一般需要考察连续3批以上终产品,并与3批以上变更前产品进行比较。,杂质对比研究:杂质的种类和数量,方法 统一,代表性批次
11、和规模 有关物质工艺中引入的杂质和降解产物等,如 原料(试剂)杂质、中间体、副产 物、异构体 无机杂质在原料药生产过程中产生的杂质,如 炽灼残渣、重金属、特定离子(酸 根)残留溶剂 在原料药生产过程中使用的有机溶剂,杂质的评估:通过中间体的质量进行比较 通过终产品的质量进行比较 生产工艺变更后确定从哪步反应开始考察杂质状况,及建立适宜的杂质检测方法。,杂质的评估:生产工艺某步反应发生变更后,分离该步反应的中间体,并对杂质状况进行比较研究。如研究结果显示杂质状况等同,则认为原料药杂质水平未受该项变更的影响。如研究结果显示杂质状况不一致,则需对后续各步反应中间体杂质状况进行考察。,杂质研究的内容:
12、杂质谱分析 分析方法的建立与验证 杂质限度的确定 杂质的控制,杂质谱分析种类、来源、结构 依据具体的制备工艺,分析可能产生的杂质。工艺路线变更导致工艺杂质(原料/试剂杂质、中间体、副产物、残留试剂/溶剂)的变化。例如:盐酸曲美他嗪,杂质分析方法 结合工艺特点,推断可能的杂质变化,考察验证原分析方法对工艺变更后的适用性。必要时,依据杂质的理化性质、化学结构、杂质的控制要求,修订或建立杂质分析方法。对于新建立的杂质检测方法,需进行详细的方法学研究,并进行比较以判断方法的可行性。应对原有的杂质和新产生的杂质进行有效分离和检测。,杂质研究的突出问题 检测方法的建立缺乏针对性,验证不规范,不能有效检出产
13、品中的杂质。机械的套用原检测方法 原检测方法本身研究不充分 杂质限度的确定缺乏科学依据,杂质质控难以保证产品安全性。,无机杂质:重点关注新使用的催化剂、干 燥剂等,如硫酸盐、氯化物、炽灼残渣、重金属、砷盐等。,残留溶剂:根据变更后的工艺考虑有机溶剂的变化情况 如果有机溶剂种类增加,需进行相应的研究工作 关注:制备过程中形成的溶剂化物。制备过程中生成的有机溶剂。如,甲醇钠 甲醇 所用溶剂中含有的其它溶剂。如,甲苯 痕量苯,杂质的控制 优化制备工艺使杂质状况趋优化杂质种类和含量降低或等同、不产生遗传毒性杂质 确定安全合理的杂质限度 原有杂质原限度 新增杂质、超量杂质决策树、安全性试验 无机杂质、残
14、留溶剂文献(药典、法规)限度,工艺变更前后杂质状况等同:变更后中间体中未检出0.10%以上的新杂质,或原料药中新杂质未高于化学药物杂质研究的技术指导原则规定的质控限度;已有杂质及杂质总量均在标准限度范围,如标准中无规定,应在原工艺生产的多批产品测定范围内;新使用的溶剂残留量符合化学药物有机溶剂残留量研究的技术指导原则或药典的有关规定;新的无机杂质符合药典或法规有关要求。,质量标准 考察项目是否需要增加。制备工艺的变更,有时会导致杂质状况、产品特点的变化;需要根据变化,考虑质量标准的检查项目和方法是否需要增加或修订,限度是否需要变化。特别是对于有关物质,如果限度发生了改变,应有充分的依据。,从产
15、品质量特征看工艺变更的合理性 产品化学结构特征不改变、产品质量不降低评价原料药生产工艺变更合理性的重要指标。变更前后产品质量不完全一致,需研究求证变化因素对安全性及有效性的影响,评估工艺变更的合理性,研究制订相应的风险控制方法和指标。,新工艺的优势使用规定原料,按照各个化学单元反应的工艺条件及操作过程,在商业化生产设备上能始终如一地生产出符合预期质量要求的产品;良好的重现性和可靠性;产品质量优于/不低于原工艺产品;完整、有效的过程控制和终点控制体系;原材料单耗等技术经济指标、三废处理的方案、安全、防火、防爆灯措施、劳动安全防护措施,科学的研究过程工艺的优化和筛选-工艺路线和工艺参数选定的依据;
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