应用QbD的方法解决地塞米松磷酸钠注射液的有关物质问题.pdf
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1、I 摘 要 地塞米松是肾上腺皮质激素类药,具有抗炎、抗过敏、抗风湿、免疫抑制作用,其磷酸钠注射剂临床上具有广泛应用。2010 年国家对药典进行了升级,升级后的 2010 版药典要求检测该注射液的有关物质并制定了接受标准。我公司产品按照原工艺条 件,已不能生产出符合新版药典的地塞米松注射液产品,因此需对产品的处方和/或 工艺条件进行改进。但是由于重新注册需要两至三年的时间,停止生产将对病人的 需求产生一定的影响。因此需要在不影响已批准的处方和工艺条件下,对生产工艺进行优化改进,以生产出合格的地塞米松磷酸钠注射液。本论文应用 QbD 的理念,从原辅料来源,生产工艺,贮存条件等方面对地塞米松磷酸钠注
2、射液进行了科学与系统的研究,在研究过程中充分考虑了该产品整个生命周期内的质量问题,成功地解决了地塞米松磷酸钠药典升级后的杂质不合格问题。通过研究发现,原辅料来源,生产工艺,贮存条件等因素对地塞米松磷酸钠注射液中的有关物质有显著影响,尤其生产过程中的药液 pH 值,药液温度。在理解了 影响产品稳定性的关键工艺参数基础上,通过严格控制这些变异因素,使终产品的有关物质符合新版药典的规定。此外,通过对地塞米松磷酸钠长期稳定性结果进行研究,提出了地塞米松磷酸钠合适的贮存条件应为阴凉、避光条件。结果表明地塞米松磷酸钠注射液能够在已批准的生产工艺范围内进行优化,并且使用优化后的工 艺生产出的注射剂符合201
3、0 年版中国药典的质量标准。关键词:地塞米松磷酸钠,注射液,有关物质,稳定性,QbD II StudiesonRelatedSubstanceof DexamethasoneSodiumPhosphateInjectionUsingQbDApproach Abstract Dexamethasone is acortiadrenal hormone drug which has been widely used in treatmentof diseases associated with inflammation,hyper-sensitivity,rheumatoid,and immune
4、-suppression.In2010,newversionofChinese Pharmacopeia(CP)was publishedinwhichadditionalteston related substances for Dexamethasone Sodium PhosphateInjectionisrequired.Ourproduct manufacturedbyoriginallyapprovedprocesscouldnotmeet acceptance criteria against new CPstandards.Thus,formulationand/orproce
5、ss ofdexamethasone sodium phosphate should be properly optimized.However,a post-approval supplement for change in formulation andprocessneeds2-3yearstoreceive an approvalfrom SFDA,which may cause an issue on medical needs if supply oftheproductisinterrupted.Itisimportantthatoptimization of the produ
6、ct should be withinapproved range of formulation and manufacturingprocess.ThisthesisistoexploreanimpactofsourceofAPI,manufacturingprocess,andstorageconditionsforqualityofdexamethasonesodiumphosphateusingQbDapproach.Causeofunacceptablelevelsofrelatedsubstanceswasinvestigatedsystematicallyandscientifi
7、callywithconsiderationofproductlife-cycle,sothattherelatedsubstancesoftheproductcanbe controlled andmetthe specification per new Chinese pharmacopeia.ThedetailedstudiesrevealedthatqualityofAPI,manufacturingprocessandstorageconditionshavesignificantimpactonformationofrelatedsubstancesofdexamethasones
8、odiumphosphateinjection,especiallypHvalueofdrugsolutionanddrugsolution temperatureduringmanufacture.Upongoodunderstandingoffactorswhichimpactoncriticalqualityattributes,thesefactorsorvariableswerecontrolledandtheproductqualitywasassured.Moreover,storageconditionsoftheproductwereevaluatedanda newstor
9、agecondition,i.e.,coolstorageconditionwithpreventionfromlighthasbeenproposed.Inconclusion,manufacturingprocessofdexamethasonesodiumphosphateinjectionhasbeenoptimizedwithinapprovedprocesslimitsandthequalityoftheproductmanufacturedbyoptimizedprocesscanmeettheproductspecificationpernewChinesePharmacope
10、ia.Keywords:Dexamethasone Sodium Phosphate,Injectables,Stability,QbD.目 录 前 言.1 第一章文献综述及背景介绍.2 1.1激素类药物市场情况介绍.2 1.2选题背景.3 1.3研究意义.4 第二章研究方法.5 第三章产品关键质量属性及关键步骤的确定.6 3.1产品关键质量属性的确定.6 3.2确定影响 CQAs的关键步骤.6 3.2.1影响地塞米松磷酸钠注射液 CQAs的关键步骤的预确定.6 3.2.2影响地塞米松磷酸钠注射液 CQAs的关键步骤的确认.8 第四章实验设计.12 4.1 原辅料来源研究及试验设计.12 4.
11、2地塞米松磷酸钠注射液生产工艺.14 4.3地塞米松磷酸钠注射液贮存条件.18 第五章实验内容.20 5.1原辅料及仪器.20 5.2 地塞米松磷酸钠注射液的制备.20 5.3有关物质检测方法.20 5.4地塞米松磷酸钠注射液的稳定性考察.21 第六章试验结果和结论.24 6.1原料来源研究.24 6.2 处方辅料对地塞米松磷酸钠注射液有关物质影响的研究.26 6.3生产工艺对地塞米松磷酸钠注射液有关物质的影响.27 6.4贮存条件对产品质量的影响.32 6.5制定原辅料及产品内控质量标准.35 第七章工艺验证.38 7.1 修订后的生产工艺与质量标准.38 7.2工艺验证.38 7.3 小结
12、.40 第八章结论.42 第九章讨论.43 参考文献.44 致谢.45 III 1 前 言 地塞米松磷酸钠是皮质激素类药物,与众多糖皮质激素一样,在临床上具有非 常重要的地位,具有疗效高、副作用小、临床用途广泛等特点。主要用于治疗过敏 性与自身免疫性炎症性疾病,如结缔组织病、活动性风湿病、红斑狼疮、严重支气 管哮喘、术后呕吐、眼部疾病、关节紊乱等,也用于某些严重感染及中毒、恶性淋 巴瘤的综合治疗,曾被誉为“皮质激素药物之王”。地塞米松磷酸钠注射液更是抢救 垂危病人不可缺少的急救药品。近十几年来,临床医师应用地塞米松磷酸钠治疗和 预防各类中西药引起的药物过敏及治疗病毒性感冒引起的发烧等症,使地塞
13、米松需 求量逐年增加,临床应用更为广泛。目前,地塞米松磷酸钠为国家基本药物,为适应临床使用,使药品易于贮藏、方便运输,临床上地塞米松磷酸钠多以小容量注射剂为常用。近年来,为提高国家 药品质量标准,国家相关部门做了大量的调研工作,并于 2010 年正式颁布了中国药典 2010 版。2010 年新药典标准更新了地塞米松磷酸钠注射液的质量标准,明确规定 要检测产品的有关物质。地塞米松磷酸钠注射液中的主要有关物质为地塞米松,杂质 I,其它单个杂质。通过研究发现,地塞米松磷酸钠原料药本身是比较稳定的,但是制成注射液后会水 解为地塞米松,杂质 I 与其它单个杂质也会发生变化,如果地塞米松磷酸钠生产工艺 不
14、合理,则不能生产出合格的产品或是在效期内产品即质量发生不合格。本文在地塞米松磷酸钠整个生命周期内应用 QbD(Qualitybydesign)的方法对产品质量发生的变化进行研究,考察影响地塞米松质量属性的有关因素,从原辅料 来源、辅料的相容性,工艺过程(如配制温度,调节溶液的 pH,以及调节速度),贮存条件等进行研究,发现了影响地塞米松磷酸钠产品质量的主要因素并对其制定 控制策略,以保证了市场产品的有效性和安全性,满足了该产品的市场需求,在不 影响已批准的处方和工艺条件下生产出了合格的产品。2 第一章文献综述及背景介绍 1.1 激素类药物市场情况介绍 激素(Hormone,旧时译作“荷尔蒙”)
15、是由人体内分泌腺分泌出的一种化学物质。它直接进入血液,影响人体的新陈代谢,使组织、器官生长发育,使人体的生理功 能发生变化【1】。激素是调节机体正常活动的重要物质,对动物繁殖、生长发育以及 适应内外环境的变化都有重要作用。激素类药品与抗菌药一样,是临床上使用非常广泛的一类药物,其临床用药历史悠久,如糖皮质激素用药历史达半个多世纪,在治疗人类疾病中起着非常重要的作用。据统计,目前临床中大约有 150-170 种原发 性疾病和急难顽症4,如白血病、慢性肾炎、哮喘、糖尿病、红斑狼疮、骨质增生、更年期综合征、类风湿性关节炎等使用激素治疗。激素类药物按化学本质可分为氨基酸衍生物类、多肽与蛋白质类、甾体类
16、和脂 肪酸衍生物类,它们可以通过天然提取、生物技术和化学合成技术获得。肽与蛋白 质激素通常由人体特殊的腺体合成和分泌,天然提取的激素不但来源困难,而且易 受致病菌和病毒污染。生物技术和化学合成技术使大量生产药用人体激素成为可能。目前,国内外上市的肽与蛋白质激素药物已达几十种。激素类药品按功能可分为以下五类:(1)肾上腺皮质激素类:促肾上腺皮质激 素、糖皮质激素和盐皮质激素;(2)性激素类:包括雌激素类、孕激素类、雄激素 类、同化激素类、促性腺激素类;(3)甲状腺激素类:包括促甲状腺激素、甲状腺 激素类;(4)胰岛素类:包括长效胰岛素类、中效胰岛素类和短效胰岛素类;(5)垂体前叶激素类:包括生长
17、激素类、生产激素类、生长激素释放激素类和促肾上腺 激素释放激素类等。地塞米松又名氛美松、德萨美松等,自从 1960年生产出地塞米松磷酸钠以来5,至今已上市的地塞米松衍生物已达 12 种以上。经过在临床医学上的长期应用,医学工作者掌握了地塞米松的一些特质。地塞米松是一种长效糖皮质激素,其作用机理 为:抗炎作用:本品减轻和防止组织对炎症的反应,从而减轻炎症的表现。能够 抑制炎症细胞,包括巨噬细胞和白细胞在炎症部位的集聚,并抑制吞噬作用、溶酶 体酶的释放以及炎症化学中介物的合成和释放。3 免疫抑制作用:包括防止或抑制细胞介导的免疫反应,延迟性的过敏反应,减少 T淋巴细胞、单核细胞、噬酸性细胞的数目,
18、降低免疫球蛋白与细胞表面受体 的结合能力,并抑制白介素的合成与释放,从而降低 T淋巴细胞向淋巴母细胞转化,并减轻原发免疫反应的扩展。本品还降低免疫复核物通过基底膜,并能减少补体成 分及免疫球蛋白的浓度。肌注地塞米松磷酸钠于 1 小时达血药峰浓度。地塞米松磷 酸钠血浆蛋白结合率较其他皮质激素类药物低。地塞米松磷酸钠注射液为国内已上市多年的品种,临床应用广泛。其分子式如 下:由于注射剂起效迅速,因此临床使用非常普遍。1.2 选题背景 2010 年新版中国药典发布,在新版中国药典中将地塞米松磷酸钠注射液质量标 准进行了升级,升级后的中国药典 2010 版与 2005 版药典对比见表 1-1,从表中可
19、以 看出,2010 版地塞米松磷酸钠注射液与 2005 版相比增加了有关物质的要求。按照地塞米松磷酸钠注射液原工艺生产已不能生产出合格产品,因此有必要对 地塞米松磷酸钠注射生产工艺等进行研究,以确保在目前的注册工艺条件下能成功生 产出达到目标质量的产品,并确保产品在整个生命周期内均是稳定合格的。4 表 1-1:中国药典 2010 版与 2005 版地塞米松磷酸钠注射液质量标准的对比 项目 中国药典 2005 中国药典 2010版 性状 无色澄明液体 无色的澄明液体 鉴别(HPLC)供试品溶液主峰的保留时间应与对照品溶液主峰的保留时间一致 供试品溶液主峰的保留时间应与对照品溶液主峰的保留时间一致
20、 pH 值 7.0-8.5 7.08.5 地塞米松 N/A 0.5%杂质 I N/A 1.0%其他单个杂质 N/A 0.5%杂质 I与其他杂质总 和 细 菌 内 毒 素(EU/mg)N/A 2.0%1.2 1.2 可见异物 应符合规定 应符合规定 装量 应符合规定 应符合规定 无菌 应符合规定 应符合规定 不溶性微粒 应符合规定 应符合规定 含量(标示量%)90.0110.0 90.0110.0 保存条件 遮光,密闭保存 遮光,密闭保存 1.3 研究意义 地塞米松磷酸钠注射液为国内已上市临床常用的化学药品注射剂,临床需求量 大且需求稳定,也是我公司的主要品种之一,重新注册需要 2-3 年的时间
21、,因此在注 册工艺范围内进行研究,以期能生产出符合新版药典规定的产品对医药市场的需求 及患者的利益均具有重大意义。5 第二章研究方法 应用 QbD的方法来解决地塞米松磷酸钠注射液药典升级后的杂质问题,其流程如下:确定产品的关键质量属性(CQAs)确定影响CQAs的关键步骤 评估关键步骤的关键参数(CPPs)制定控制策略 图 2-1 地塞米松磷酸钠研究方法流程图 6 第三章产品关键质量属性及关键步骤的确定 3.1 产品关键质量属性的确定 从表 1-1 可以看出,2010 版药典地塞米松磷酸钠注射液与 2005 版相比增加了有 关物质的要求,因此围绕该产品的关键质量属性有关物质开展研究。表 3-1
22、 地塞米松磷酸钠关键质量属性(CQAs)项目 地塞米松磷酸钠关键质量属性要求 地塞米松 0.5%杂质 I 1.0%其他单个杂质 0.5%杂质 I与其他杂质总和 2.0%3.2 确定影响 CQAs 的关键步骤 3.2.1影响地塞米松磷酸钠注射液 CQAs 的关键步骤的预确定 将地塞米松磷酸钠注射中所有步骤列出,逐一进行风险评估,以评价各步骤对 药品关键质量属性有关物质的影响程度。评价结果和相应依据以概述的形式进行 描述。每个步骤均根据风险被分为高、中、低三个级别。高风险的步骤应确保进一 步研究,而低风险步骤则无需进一步研究。中度风险在现有知识的基础上被认为是 可以接受的。为降低风险,可能还需要对
23、中度风险做进一步研究。该风险分级系统 运用于整个药品开发过程上。表 3-2 相对风险分别系统概览 低 广泛接受的风险,无需进一步研究 中 风险可接受。可能需要进一步研究以降低风险 高 风险不可接受,需要进一步研究以降低风险 为评估影响地塞米松磷酸钠注射关键质量属性(有关物质)的影响步骤,我们 从人、机、料、法、环、测 6 个方面进行评估。7 表 3-3 地塞米松磷酸钠注射液影响CQAs 的关键步骤评估表 主项目 子项目 风险程度 说明 人员 人员操作 低 人员按照操作法进行操作,对成品关键质量属性的影 响小。机 设备 低 设备按照 SOP的要求配备,并经过确认和验证,符 合要求,对成品关键质量
24、属性的影响小。设施 低 设备经过确认和验证,符合要求,对成品关键质量属 性影响小。物料 原料 高 原料来源不同,杂质谱及杂质量均不同,对成品关键 质量属性影响大。辅料 中 本产品开发早,尽管研发时对原料辅料的相容性做过 简单的研究,但当时因成品无有关物质的要求,且含 量等其它指标相对较宽,未研究对有关物质的影响,因此从原理上讲,辅料对有成品的有关物质可能有一 定的影响。法 生产工艺 高 因地塞米松磷酸钠在水中易水解为地塞米松,因此生 产工艺对成品关键质量属性有较大的影响。分析方法 低 分析方法为药典方法,经过验证,对成品关键质量属 性影响小。贮存条件 高 地塞米松磷酸钠在水中的水解速度与温度有
25、关,温度 越高,水解越快,因此贮存条件对成品关键质量属性 影响较大。环境 操作环境 低 操作环境为 18-26,由空调进行控制,可变的范围 也较小,对成品关键质量属性影响较小。测 计量检测 低 所用计量检测仪器均经过校正,符合要求,对成品关 键质量属性影响小。由以上分析可知:原料、生产工艺、贮存条件为影响地塞米松磷酸钠注射液关 键质量属性(有关物质)的主要步骤,而辅料对该产品关键质量属性有中度的影响。因此应逐一进行研究。8 3.2.2影响地塞米松磷酸钠注射液 CQAs 的关键步骤的确认 3.2.2.1影响地塞米松磷酸钠注射液 CQAs 的关键步骤确认一:为确认影响地塞米松磷酸钠注射液 CQAs
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- 应用 QbD 方法 解决 地塞米松 磷酸钠 注射液 有关 物质 问题
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