盐酸莫西沙星起始原料选择及其质量研究关键点

导读：仿制药研发领域，起始原料选择尤为重要。

 

1.综述

 

盐酸莫西沙星是拜耳公司开发的第四代新型8-甲氧基氟喹诺酮类抗菌药物，具有抗菌谱广、抗菌力强、交叉耐药少、光毒性低、药物相互作用少、生物利用度高、组织穿透力好等特点。最早于1999年6月在德国获批上市，并于2002年8月获批进口中国。截至2011年5月，盐酸莫西沙星片已在包括上述国家在内的127个国家和地区获得批准。

 

盐酸莫西沙星结构如下：
 

 

盐酸莫西沙星合成工艺路线如下：
 

从结构来看主要由两个片段组成，片段一为(S,S)-2,8-二氮杂二环[4,3,0]壬烷（CAS：151213-40-0），作为本品合成的起始原料之一；合成路线如下：
 

 

片段二为8-甲氧基氟喹诺酮类结构，以1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯（CAS：112811-71-9）起始原料反应制得，其合成路线如下：
 

 

2.起始原料选择依据

 

在原料药研究DMF备案中，起始原料选择依据尤为重要，会影响到API注册的风险，依据ICHQ11原则，确定起始原料，如下：

 

1）起始原料A和B为原料药API关键结构片段，可以通过有效手段进行鉴别。

 

2）两个起始原料A和B质量标准合理建立，相关杂质的控制及限度制定依据合理，满足可持续生产出合格原料药。

 

3）原料药有手性中心引入是来源于起始原料A和B，其中异构体杂质的控制可优先采取源头控制策略。

 

4）对原料药药典规定的杂质，需确定其产生机理，并对产生该杂质的源头进行合理控制，加标确定合适的质控限度，确保生产的原料药符合要求。

 

5）工艺路线一般要求工艺路线要求至少3步化学键合反应，在满足注册要求的前提下，确保起始原料选择的合理性。

 

6）对于外购原料A和B，严格按供应商确认程序进行审计和资质确认，要求供应商对起始原料质量可能产生影响的任何工艺变更及时通知申报方，降低未来工艺变更可能对原料药质量造成影响的风险，并定期对供应商进行全面的质量审计，保证其生产的原料持续符合质量要求。

 

选择起始原料应考虑上述全部原则，而不是孤立的严格遵循单个原则。

 

3.起始原料分析方法建立关键点

 

3.1起始原料：(S,S)-2,8-二氮杂二环[4,3,0]壬烷

 

3.1.1杂质分析
 

 

 

3.1.2研究思路
 

1）有关物质方法：主要检测杂质-0B、杂质-0C、杂质-0D与未知杂质，采用HPLC法。

 

2）有关物质方法Ⅱ：主要检测杂质-0F与杂质-0H，此两杂质在有关物质条件下出峰较早，干扰测定，单建方法进行检测。其中杂质-0F与杂质-0H极性极大，采用常规C18色谱柱基本没有保留；杂质-0F与杂质-0H结构中均含有N原子，在酸性的流动相条件下，这两个化合物带正电荷，此时采用含有庚烷磺酸钠的流动相时，带正电的两个化合物会和带负电的庚烷磺酸钠基团形成静电作用，从而保留增强。

 

3）异构体：杂质-0A为对映异构体，采用柱前手性衍生试剂GITC进行衍生方法检测。

 

4）杂质-0G：采用阳离子交换色谱柱进行检测；

 

5）杂质-0E：为酒石酸，采用HPLC法进行检测。

 

3.1.3 检测方法优化思路

 

流动相加入离子对试剂庚烷磺酸钠时，离子对试剂极易吸附在普通色谱柱填料的活性位点上，难以洗脱下来，导致色谱柱死体积增加，保留时间提前，理论塔板数降低，分离度变差的情况，这个吸附过程是不可逆的，因此在选择色谱柱的时候需要格外注意。选择岛津Shim-packScepterC18色谱柱，此款色谱柱采用新开发的有机硅烷层与无机硅烷层多层结构的混合型颗粒，既保持了无机硅烷的高机械强度，也极大的提高了强酸碱的耐受性（pH1.0~12.0）。同时运用微反应器造粒技术和多级端基封尾技术，保证了可以长期耐受离子对试剂流动相。

 

分析方法：

 

色谱柱：Shim-packScepterC18-120（5μm，4.6×250mm）PN：227-31020-06；SN：106YA80292

 

柱温30℃；检测波长210nm；流速1ml/min；进样量20μl；供试品浓度：1mg/min；

 

流动相A：0.02mol庚烷磺酸钠溶液（磷酸调pH至2.9）

 

流动相B：乙腈

 

稀释剂：流动相A

 

梯度洗脱程序：
 

 

说明：色谱图从上到下依次为杂质E和杂质F混合溶液、空白、其他杂质混合溶液、供试品溶液。

 

结果：空白、其他杂质均不干扰检测；供试品中未检出杂质E和F。

 

3.2起始原料：1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯

 

3.2.1杂质分析
 

 

3.2.2研究思路

 

1）有关物质方法：主要检测杂质-1A、杂质-1B、杂质-1C、杂质-1D、杂质-1F、杂质-1H、杂质-1L与未知杂质。

 

2）有关物质方法Ⅱ：主要检测杂质-1M与杂质-1I；杂质MXC-1M在原有关物质条件下灵敏度不符合要求，杂质MXC-1I与主峰重合，另新建方法进行研究。

 

3）有关物质方法Ⅲ：主要检测杂质-1K，该杂质紫外吸收较弱，采用GC-MS进行研究，在后续步骤中控制。

 

4）有关物质方法Ⅳ：主要检测杂质-1J，为致突变杂质，紫外吸收较弱，结构中有醛基，采用2,4-二硝基苯肼衍生进行研究。

 

5）有关物质方法Ⅴ：主要检测杂质-1G和杂质-1O，均为致突变杂质，灵敏度较低，单独进行研究。

 

6）有关物质方法Ⅵ：主要检测杂质-1E，为致突变杂质，采用GC方法单独进行研究。

 

3.2.3 检测方法优化思路

 

由于目标物结构类似，极性差异小，需要选择岛津Shim-packScepterHD-C18色谱柱进行分离，Shim-packScepterHD-C18填料为为聚合型键合，立体选择性较强，适合分离结构类似的化合物。

 

分析条件：

 

色谱柱：Shim-packScepterHD-C18-80（5μm,4.6×250mm）PN：227-31024-06；SN：127YA90057

 

柱温40℃；检测波长220nm；流速1ml/min；进样量20μl；供试品浓度：1mg/min

 

流动相A：0.02mol磷酸二氢钾溶液

 

流动相B：甲醇-乙腈（70:30）

 

稀释剂：0.2%磷酸-甲醇（45：55）溶液（用三乙胺调节pH至6.3）

 

梯度洗脱程序：
 

系统适用性溶液

 

出峰顺序：杂质A、杂质L、杂质B、杂质D、杂质C、杂质F（杂质I）、主峰、杂质G（杂质N）、杂质H、杂质M。

 

说明：峰8和峰7（主峰）的分离度大于1.5，其他杂质不干扰主峰且和主峰的分离度大于1.5。

 

4.寄语

 

在仿制药研发领域，起始原料选择尤为重要，需参考ICHQ11制定合理的起始原料选择依据，有助于减少返补风险；对于杂质研究，选择合理的控制策略，有助于注册风险的降低；对于分析方法的建立，从各杂质结构分析，分批合理制定杂质研究思路；对于特殊的杂质研究，选择合理的色谱条件及色谱柱，能有助于快速开发出合理的检测方法。
 

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关于我们：
 

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