世界卫生组织关于化学对照品的指导原则介绍

综述
世界卫生组织关于化学对照品的指导原则介绍
宁保明,黄海伟,张启明,金少鸿
(中国药品生物制品检定所,北京100050)
摘要:化学对照品是药品标准中规定需要使用的标准物质,是药品标准的组成部分,也是药品检验不可缺少的物质。

2006年欧洲药典委员会公布了欧洲药典标准物质指导原则,本指导原则为世界卫生组织公布的关于化学对照品的最新指导原则,现将主要内容翻译如下,供国内药品监督、检验、新药审评、研发机构人员参考。

关键词:化学对照品;指导原则中图分类号:R 917
文献标识码:A
文章编号:0254-1793(2010)01-0166-07
I ntroducti on ofWHO general gui deli nes for t he establish m e nt ,
m aintenance and distri buti on of c he m ical reference subst ances
N ING Bao-m ing ,HUANG H ai-w e,i Z HANG Q i-m i n g ,JIN Shao-hong
(Th eN ati onal In stit u te for the C on trol of Ph ar m aceu tical and B i ol ogical Products ,B eiji ng ,100050,C hina)
Abst ract :This updatedWHO gu i d eli n e on che m ical re ference substances w as estab lished and issued by the WHO Expert Co mm ittee on Specificati o ns for Phar m aceutical Preparations i n 2007.The ver y first ed ition ofWHO gu i d e
li n e w as published i n 1975,and t h en rev i e w ed and m od ified i n 1982and subsequently rev i s ed in 1999.The pur pose of establish i n g che m ica l reference substances guide line is ai m ed at foster i n g greater co llaborati o n and har m onization a m ong vari o us national and reg i o na l autho rities responsi b l e for co llecti o ns o f che m ical reference substances ,further m ore ,the context of th is gu i d eli n e describe the general pri n ciples for the establishm en t o f pri m ary and secondary che m ical re ference substances ,prov ide the techn ica l guidance on the source of cand i d ate ,eval u ation,assi g nm ent o f conten,t m ai n tenance ,distri b u ti o n and all t h e re levant aspects of che m ical reference substances .The fina lgoal o f t h is gu i d eli n e is to achieve accuracy and reproduc i b ility of the ana lytical resu lts required by phar m acopoe ia testing and phar m aceutical con tro l in genera.l K ey w ords :che m ical reference substances ;gu i d elines 第一作者 Te:l (010)67095265;E -m ai :l n i ngbm@n i .cn
序
1975年,世界卫生组织药品标准专家委员会制定了 关于化学对照品的建立、管理和销售的一般
指导原则 [1]。

从那时起,这些指导原则就旨在促进负责化学对照品(che m ica l reference substances)工作的各国和区域组织的相关机构间的进一步合作和协调。

创建这一指导原则的最初目标是为设在瑞典的世界卫生组织化学对照品协作标化中心(以下简称WHO 协作标化中心)提供技术指南,该中心负责提供国际化学对照品(I CRS)。

这些国际标准物质的首要用途是用于国际药典中的药品质量标
准[2]
,随着时间的推移,为了保证能够方便地以合
理的价格提供化学对照品并满足相关国家药典或区域性药典的要求,需要在WHO 协作标化中心以外的机构建立其他的化学对照品。

因为当地或区域性的实验室必须按照WHO 协作标化中心建立国际化学对照品的严格程序进行工作,为了保证各国或区域间标准物质的一致性,就需要相应的指导原则。

1982年[3]
和1999年[4]
,WHO 对1975年版的指导原则进行2次修订。

2004年,WHO 药品标准专家委员会提出了 关于建立二级化学对照品的具体指导原则 的建议。

这一补充指南就是本版本指导原
则的第二部分内容,用于二级对照品的建立工作,这些二级对照品作为国家或区域性组织的法定标准物质进行供应,二级对照品不是生产企业或其他实验室建立的工作对照品。

当然,原则上,生产企业可以按照二级对照品的工作程序,建立二级标准物质作为企业的工作对照品使用。

建立化学对照品的目的是为了保证药典以及药品质量控制检测结果的准确性和重现性。

这些对照品通常由国家(或区域性组织的)药典委员会或者药品管理机构授权的质量控制实验室制备并发放。

在对照品指导原则中,化学对照品的使用应被视为是执行药品质量标准的组成部分,即按照药品质量标准或检验程序对原料药及其制剂进行检测,鉴定药品的真伪,证明药品的纯度和含量是否符合相应的质量标准。

建立二级对照品的目的是将这些对照品用于常规的药品质量分析,比如对制剂中药物成分的鉴别、纯度分析以及含量测定。

与一级(基准)对照品相比,二级对照品的质量研究和检测程度相对简单,关键是二级对照品要能溯源至一级对照品(比如药典对照品或者其他被公认的对照品)。

当对采用二级化学对照品进行的检测结果有争议时,应采用一级化学对照品进行复验。

化学对照品是在对候选原料的分析检测结果的评价基础上建立的。

对照品的报告应当由相关的药典委员会、药品管理机构等权威性组织进行审批。

建立的对照品可以是国家或区域性法定标准物质,也可以是国际通用的标准物质。

一般地,每个对照品都是根据发放机构规定的特定分析目的而制备的。

对于超出规定范围的对照品的使用,由用户承担由此产生的责任,在附页中对此有相关的说明。

当前版本的指导原则适用于下文规定的一级和二级化学对照品。

化学对照品的制备应符合质量保证体系的要求,以及药品生产质量管理规范(GMP)和实验室质量控制规范(GLP)中的有关适用原则[5~10]。

化学对照品的建立工作还需要有适当的培训计划,WHO协作标化中心以及其他与化学对照品的建立和评价相关的实验室可以在培训、资源方面提供帮助。

术语表
下列是本指导原则中所用术语的相关定义,这些术语在其他文件中可能有不同的意义。

化学对照品是指用于特定化学和物理检测的经过检定、性质均匀的物质,在检测中化学对照品的1个或多个性质要与待测样品进行比较,化学对照品应具有满足其用途的适当纯度。

一级化学对照品是指在规定条件下具有适当品质并且被公认的物质,当该物质作为含量测定用标准物质时,相关机构对一级化学对照品所赋的量值能够被认可,而不需要与任何其他的化学物质进行比对。

二级化学对照品是指经与一级化学对照品比对,对其特性进行了规定和(或)校正的物质。

与一级化学对照品相比,对二级化学对照品质量研究以及检测程度的要求较低。

尽管二级化学对照品的这一定义可能也适用于那些标称为 工作对照品 的物质,本指导原则第二部分内容中的二级对照品是指作为国家或区域性组织的法定标准物质进行供应的物质,二级对照品不是生产企业或其他实验室建立的工作对照品。

国际化学对照品是在WHO药品标准专家委员会指导下建立的一级化学对照品。

提供国际化学对照品的主要目的是用于国际药典或拟定质量标准中收载的控制药品质量的物理和化学检查项目以及含量测定。

国际化学对照品也可用于二级对照品的标化。

药典标准物质的特性已经在国际标准化组织 关于标准样品制备者能力一般要求的指导原则 中进行了论述。

即:药典标准物质(标准品和对照品)由药典主管机构,按照本指南的一般原则建立并发放。

应当指出的是,药典主管机构也可以通过报告书和有效期等方式向用户提供信息[9]。

一级化学对照品
1 对建立化学对照品的必要性进行评估
化学对照品的制备、验证、管理和发放工作是一项耗资、费时的事项,因此,对于一个已经存在的物质,确定是否需要建立标准物质是关键。

通常,当采用某种特别的方式对一个确定的新物质或产品进行开发并建立质量标准时,就产生了建立新化学对照品的需求。

药品质量标准中拟定的方法可能需要建立一个化学对照品作为比对用标准物质。

因此,首先应考虑在不使用标准物质的情况下,是否可以采用同样令人满意的替代方法。

目前原料药和制剂质量标准中可能需要使用化学对照品的分析方法如下:
鉴别或定量用红外分光光度法(I R);
紫外(UV)吸收分光光度法;
采用仪器或目视比较方法,根据显色反应以
及对颜色强度测定的定量方法;
根据色谱分离技术进行的鉴别或定量方法;
根据待测物质在不同溶剂中的分配系数差异,采用其他分离技术进行的定量方法(包括自动方法),提取操作的精密度可能随实验室条件的差异而变动;
定量方法,通常是滴定法,有时是没有计量关系的重量法;
根据旋光度测定的含量测定法;
可能需要组分比例固定的化学对照品(比如顺/反异构体、含有已知量杂质的混合对照品)的方法。

2对照品原料的获得
如果原料药的纯度可以被接受,可以从正常工艺生产的原料中选取1批质量满意的作为对照品的候选原料。

为了使原料具有应有的品质,也可能还需要采用进一步的纯化技术对候选原料进行精制。

对一个化学对照品纯度方面的要求,取决于该对照品的用途。

拟定作为鉴别用的化学对照品,不需要对该物质的纯度有特别的要求,因为少量杂质的存在,通常对于鉴别试验没有显著的影响。

但是,对于含量测定用的化学对照品,应当是具有高纯度的物质。

作为指导性的原则,按无水、无溶剂物计,含量测定用化学对照品的纯度应不得低于99 5%。

不过,当使用化学对照品的分析测定方法的专属性较差时,也可能不需要化学对照品具有这么高的纯度。

在对一个化学对照品是否满足使用要求作出决定时,最重要的是考虑当采用非专属的含量测定方法时,该对照品中所含的杂质对含量测定结果的影响。

与主成分具有相近物理化学特性的杂质的存在,不会影响化学对照品的使用,否则,如果杂质的性质与主成分的性质差异明显,即使微量杂质的存在也会影响一个物质作为化学对照品使用的有效性,使其不宜作为对照品使用。

当从供应商处获得化学对照品候选原料时,还应提供下列资料: 检验报告书及所用的完整检测方法、观察值以及平行试验次数,如有可能,还应提供相关图谱;
加速稳定性研究的数据;
最佳储存条件(温度、湿度等方面的考虑);
引湿性研究资料和(或)对该物质引湿性的结论;
对所检出杂质的鉴定信息和(或)按照法定方法获得的该杂质的相对响应因子(与主成分相比)、杂质的百分含量。

与该对照品相关的最新安全性资料,给出该物质对人体健康可能造成伤害的资料。

对于新原料药,生产企业应当意识到未来建立药典质量标准的需要,应制备1批该原料药以便在需要时作为对照品使用。

即使1个化学对照品将用于多个不同的检测方法,也希望发放化学对照品的机构能够采用同1批原料作为对照品。

这就要求在对照品建立程序、供应商、可获得性和供应情况等方面进行信息交流。

3化学对照品的标定
对候选原料的物质是否符合使用要求的问题,需要制备和发放机构对该物质进行严格的评价。

需要采用多种不同分析手段获得该物质的所有检测数据并对数据进行评价。

只有对该物质进行全面的评价,才能保证对照品的质量满足其使用要求。

对候选原料质量研究的要求,取决于该化学对照品的用途,有时可能需要多个独立的实验室进行协作标化。

3 1 鉴别用化学对照品
对于鉴别用化学对照品(I R光谱或色谱方法),如果该原料药的纯度满足使用要求,从按照正常生产工艺生产的产品中,选取1批优质原料即可。

有时也可能需要供应商对该物质进行进一步的纯化。

最重要的是要确认该物质在使用项下的状态,通常需要至少1个实验室按照相关质量标准进行全项的物理和化学检测;对于对照品候选原料可能不需要对无菌或细菌内毒素这样的项目进行检测。

3 2 纯度检查用对照品
用于指定杂质含量测定的化学对照品,尤其是用于限度检查时,需要对该物质进行更深入的质量研究。

如果对照品用于薄层色谱法(TLC),其纯度一般应不低于90%,用于液相色谱法(LC)或者气相色谱法(GC)的对照品,其纯度会要求更高,应不低于95%。

当对照品用于纯度检查时,通常只需1个实验室进行标化即可。

如果拟定的对照品是首次制备或者分离获得,必须采用核磁共振(NMR)、质谱(M S)和元素分析等适当的技术进行物理和化学方面的质量研究。

3 3含量测定用对照品
用于比色法、LC、GC或者UV法含量测定的化学对照品,对其进行的质量研究就更加深入和全面。

至少需要3个实验室对候选原料进行协作标化,每个实验室都要采用包括药典方法在内的多种已经建立并经过验证的分析技术,对原料进行标化。

当对照品用于比色法或者UV法等非专属性含量测定方
法时,必须对原料中所含杂质的相对反应活性或者相对响应因子进行考察。

当对照品用于专属性的含量测定方法时,确定杂质的含量是特别重要的事情。

在这种情况下,最好采用尽可能多的方法对拟定对照品进行检测,如有可能,还应采用绝对方法对原料进行质量评价。

对于酸性或碱性的物质,可简单地进行酸碱滴定,也可以采用其他已知的化学计量反应对候选原料进行质量评价。

在一定条件下,也可以采用相溶度分析法和差示扫描量热法(DSC)。

对照品原料的水分、有机溶剂、矿物杂质(包括重金属在内的无机杂质)和有机物成分的含量相加应为100%。

对多数用于含量测定的化学对照品,其含量可能会用 按原样计(as is) 标识。

因此,在建立化学对照品时,对用于非专属性含量测定方法的对照品,必须对水分和残留溶剂进行测定,对用于专属性含量测定方法的对照品,还必须对杂质的含量进行测定。

3 4 仪器校正用化学对照品
作为校正用物质的化学对照品用于仪器的校正时,对该物质的检测和质量评价要求与用于含量测定的化学对照品相近。

应由多个实验室采用多种技术手段和方法对拟定的校正用物质进行协作标化,以确定该物质的纯度满足使用要求。

在确定该对照品满足校正用途后,还应该有适当数量的协作实验室参加标化,采用适当的仪器建立该物质基本特性的量值。

4标定化学对照品的方法
重要的是通过多个项目的检测,确定化学对照品候选物质满足其使用要求。

为确定候选物质是否满足使用要求,对其进行标化的方法可分为2类:第1类是确定对照品候选物质结构的鉴别方法,第2类方法用于确定化学对照品的纯度。

如果不能确定对照品原料中的杂质及其含量,对于多数分析方法,都不能以百分纯度的形式来表示该化学对照品的绝对量值。

所以,标称的纯度就是根据各种分析方法的数据,对该物质真实量值的一个估计值。

4 1确认化学对照品结构的方法
如果一个拟定对照品的化学结构已经非常确定,可以通过与权威物质红外图谱的比较来确认候选物质的结构。

当该物质具有多晶型现象时,应特别注意对红外图谱的影响[8]。

核磁共振图谱、质谱或者X-射线衍射晶体学图谱等高度专属的技术可能也会用于相关图谱的比较。

如果准备用1个物质替代已经建立的具有相同分子组成的化学对照品,必须对其结构进行确认,确保2个样本的特性一致。

如果是出于上述目的,对于换批对照品,只要比较前后2批对照品的红外吸收图谱即可。

但是,当没有相应的权威样本进行比较,缺乏该物质相关特性的权威数据时,就可能需要像新化合物的结构确证工作那样,采用多种分析技术手段对化合物的结构进行确定。

所用的技术可能包括元素分析、晶体学研究、质谱、核磁共振谱、官能团分析、红外光谱和紫外光谱,根据需要可能还有其他的补充试验,以便对拟定的标准物质进行全面的质量研究。

4 2 测定化学对照品纯度的方法
对待测物质进行纯度检查所用的分析方法与该物质的用途相关。

可将这些分析方法分为三大类: 需要与外部化学对照品进行比对的方法(比如色谱法或者分光光度法);
只依赖于物质固有动力学属性的方法(比如相溶度分析法和差示扫描量热法);
其他方法。

4 2 1 分离技术
用于确定化学对照品纯度的方法,应建立适当的系统适用性要求并进行验证。

色谱方法是一种基于色谱分离技术的分析方法,对于化学对照品的杂质检测和定量特别有用。

高效液相色谱法(H PLC)是最为广泛使用的色谱方法,但也会用到TLC和GC法。

有时质量评价也会包括采用色谱方法获得分离的各组分的分析。

通常,H PLC和GC法的选择性要优于TLC法。

HPLC 和GC法的优势还表现在能够便捷地进行定量分析,当然,这2种方法都需要比较复杂的设备。

配置了紫外(荧光)检测器的H PLC仪,对用于UV法含量测定的化学对照品的杂质检查,具有特别的价值。

化学对照品杂质含量测定中,应选择杂质与主成分响应系数接近的波长作为紫外检测波长。

当在最佳检测条件下,杂质与主成分的响应因子有显著差异时,必须采用校正因子进行校正,以便正确地获得杂质含量的估计值。

配置了二极管阵列检测器的LC 仪对于记录主成分及杂质峰的UV图谱非常有用。

配置了M S检测器的LC仪,可对已经获得分离的杂质以及主成分进行结构鉴定,对于没有任何标准物质或者I R图谱可以参考的化学对照品而言,MS检测器特别重要。

同LC法一样,含量测定用GC方法也要测定杂质的响应值。

一般地,药品标准中采用的GC方法,对于化学对照品中残留溶剂等挥发性杂质的检测具
有特别的价值。

TLC法所用的仪器简单且价格较低;此项技术易于操作并且可方便地在微克水平进行试验。

该方法可分离立体异构体或者同系物等结构相似的有关物质。

进行TLC分析的待测物质中的所有组分,在展开后的薄层板中有相应的斑点,当然,一些组分可能会仍然停留在点样线上,一些组分可能会迁移到溶剂前沿的位置,有的组分会与主成分以相同的速度在薄层板上迁移并且其中某些组分还不能被检出。

基于上述原因,通过采用二维色谱技术、多个溶剂系统、多个检测方法,可能会极大地提高TLC法的分析能力和用途。

在一定情况下,如果测定的准确度可以被接受,可采用光密度计进行定量分析。

毛细管电泳(CE)是一项正在不断得到应用的通用方法,被认为是对LC法检测杂质的一种补充技术。

4 2 2 基于热动力属性的分析方法
这是一组可以度量物质中总杂质绝对含量的方法。

差示扫描量热法:这是一种用于考察物质是否具有多晶型并能确定固体杂质总量的分析技术。

根据对供试品熔融热的测定数据以及由于杂质的存在而导致的熔点的改变,获得供试品的纯度估计值。

这是一种可以快速测定并具有高精密度的分析方法。

当然,如果标准物质熔融同时分解,这项技术就不能用于纯度分析。

由于这一局限性,使该技术不能作为评估化学对照品纯度的通用方法。

另外,如果标准物质和杂质能形成固体溶液,那么该方法同样不能用于纯度分析。

相溶度分析方法:由于该方法的局限性以及费时的测定过程,这一方法已经很少被采用。

该方法可用于污染物质(杂质)的检测,该方法能对标准物质中的异构体进行检查并对异构体的浓度进行估计。

当标准物质在分析过程中发生降解、形成固体溶液或者主成分具有多晶型时,这些因素可能会使该方法不适用于标准物质的纯度分析。

4 2 3 其他方法
分光光度法:进行纯度测定时偶尔也会采用UV法。

因为该方法是基于发色基团的特性,所以该方法可以检测那些使吸收度值偏高的杂质,并根据吸收度的变化,确定杂质的紫外吸收可以被忽略还是具有显著的紫外吸收。

然而,由于只有少数物质在紫外区具有最大吸收,大部分的物质都包含有相近的发色基团,并且紫外分光光度法还需要使用外部化学对照品,上述因素都使该方法的应用受到了限制。

红外分光光度法可用于立体异构体的鉴别和定量分析。

NMR是一种强大的光谱鉴别工具,偶尔也可用于物质的纯度测定。

滴定方法:提供了一种有价值的手段,用于确认拟定化学对照品的结构和纯度,该方法还有助于对通过其他方法获得的纯度值进行确认。

旋光度法:许多化学对照品具有光学活性而且有时可通过旋光度法对化学对照品中光学异构体的相对比例进行测定,该方法一般都缺乏专属性并且灵敏度低。

如果上述技术的定量分析方法已经被良好地建立,并可以获得单个异构体的纯物质,根据测定所选择的溶剂和波长,这些方法可以提供高精密度的测定结果。

手性色谱法、NMR和CE正在变得越来越重要。

水分和有机挥发物的测定:准确测定化学对照品中的水分和挥发性物质的含量是必需的。

如果适用于对照品候选原料,也常可通过规定条件下的干燥失重方法,获得水分和挥发性物质总量的数据。

有时干燥失重的方法并不适用而且会获得错误的结果,在这种情况下,也许可以采用热重分析方法来测定化学对照品中的水分和有机挥发物含量。

另外,也可采用卡尔-费休滴定方法对水分进行测定,采用GC方法对挥发性溶剂的含量进行测定。

如果当时采用了的其他方法,不能对这些数据进行准确的测定,那么,籍此做出拟定化学对照品的质量符合要求的结论将是无效的。

5化学对照品的量值
对一个化学对照品的含量进行赋值时,应牢记一条原则,即在采用多种分析方法进行的协作标化结果的基础上,进行赋值。

这个通过试验获得的量值,代表了对真值的最佳估计值。

.
一般地,必须根据杂质的量,将对照品的量值进行进一步的校正。

有时,当化学对照品的量值是以干燥品计时,该化学对照品必须干燥后使用。

6 化学对照品的处置销售
在化学对照品的处置、销售和使用等所有环节,必须保证其完整性得到保护和保持。

6 1 包装
本节内容详见 世界卫生组织药品标准专家委员会第41次技术报告 [13]。

6 2 贮存。