仿制药品研发流程之原料药
来源 | 药事纵横（ID：Pharmaguider） 编辑 | 化学加
导读
本文将从立项，文献调研，工艺路线筛选，反应参数优化，中间体等十一个方面给大家讲解仿制药品研发中原料药的研发流程，一起来看~
一、立项
根据目标产品市场及同类竞争产品市场的销售数据、临床试验结果及技术难度进行项目评估立项。
二、文献调研
药品种类、原研厂家以及具体情况、专利情况、质量标准
专利：中国专利局、美国专利商标局、欧洲专利局、日本专利局、印度专利局，有效规避专利、同时获得技术信息。
质量标准：原研及已上市厂家标准、药典（EP5.0、EP6.0、EP6.6、USP32、BP2009）。
晶型：API 的晶型问题。
从文献以及专利中，得到一至两条方法合理的合成路线
市场调研：原料药的价格（有批件和无批件的）、关键物料以及特殊试剂的市场价格
所需时间：0.5-1月
三、工艺路线的筛选与确定
1、合成路线筛选
对各条合成路线进行试验考察，说明每一条线路在合成过程中遇到的困难，分析不同方法的反应机理以及可能出现的杂质。
2、产品结构确定
至少要有1H-NMR与质谱来证明合成出来的产品确实与API结构相同（纯度不低于95%）。
3、中控以及API分析方法（HPLC、TLC等）的摸索
提供1g以上的API，各步反应液供分析方法的摸索。
4、工艺路线确定
通过对合成路线的筛选，最终确定（或暂定）准备开发的工艺路线，以进行下一步的工艺优化工作。
所需时间：1-1.5月
四、反应参数的优化
反应机理：主反应机理，副反应机理
影响因素：溶剂类型、溶剂用量、温度、PH、物料配比、加料方式、反应时间、是否无水无氧等。
影响因素选择依据：杂志控制以及收率。
突出关键影响因素与关键控制点，说明每一个工艺参数对反应的影响。
五、中间体以及粗品的纯化
后处理：
优化每一步反应的后处理条件，只能采取洗涤、萃取、结晶等工业上可行的方法。列出可行的后处理方法（洗涤、萃取、结晶等），进行对比，选择操作简便、收率高、纯度好的后处理方法。
中间体的纯化：
首先判断中间体是否需要进行纯化，说明理由，选择方法。
粗品的纯化：
1、洗涤：洗涤次数、洗涤终点的判断、洗涤溶剂的用量等。
2、萃取：萃取溶剂的选择、溶剂的用量，萃取的次数等。
3、结晶（注意晶型）：结晶溶剂的选择、结晶的方式，结晶条件的优化。
每一步反应条件以及后处理条件初步确定后，在继续优化后续反应以及后处理的同时，可以对暂确定的反应进行小试的逐级放大，至少至百克级。
在所有小试工艺及后处理初步确定后，进行三批百克级的小试试验，以确定小试条件的稳定性，以便进行再放大和公斤级试验。
提供API 50g以上、纯度99%以上、单杂小于0.5%，每一步中间体20g以上、纯度大于95%。
（四+五）所需时间：3-5月
六、API 的结构确证
结合API的分子结构、文献等情况，给出结构确证的方法与方案，说明这些方法的测试目的。至少要包含以下测试内容：高分辨质谱（或元素分析）、红外光谱、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、DEPT碳谱、H-H COSY、C-H COSY，其余的热分析、XRD、旋光度、圆二色谱等依据情况而定。
测试项目 | 对照品需求 | 测试目的（具体） | |
1 | 高分辨质谱 | 否 | 结构难以进行元素分析，保证纯度下可获得元素组成的相关信息。 |
2 | 元素分析 | 否 | 可获得药物的元素种类及含量，与理论值误差不得超过3%。 |
3 | 红外光谱 | 是 | 可推测出可能存在的化学键、官能团及初步连接方式，亦可给出药物的几何构型、晶型、立体构象等。 |
4 | 紫外光谱 | 是 | 可获得结构中可能含有的发色团、助色团种类以及初步的连接方式。 |
5 | 1H NMR | 否 | 可获得结构中氢原子数目、周围化学环境、相互间关系、空间排列等信息 |
6 | H-H COSY | 否 | 氢原子之间相互耦合的信息 |
7 | 13C NMR | 否 | 可获得不同碳原子的类型以及所处的不同化学环境信息。 |
8 | DEPT碳谱 | 否 | 进一步明确区分碳原子的类型 |
9 | C-H COSY, HMQC | 否 | 氢原子与相连碳的信息 |
10 | C-H COSY, HMBC | 否 | 氢原子与3个键之内的碳的信息 |
11 | ORD旋光光谱 | 是 | 通过比较药物的旋光性，可得到手性药物的相对构型信息 |
12 | CD圆二色性光谱 | 是 | 测定物质在圆偏正光下的Cotton效应，获得结构中发色团周围环境的立体化学信息，与一个绝对构型已知的相似化合物比较，推导出待测物的绝对构型 |
13 | DSC差热分析 | 是 | 可获得药物的吸附水/溶剂、结晶水/溶剂以及熔点、有无多晶型存在和热焓值等信息 |
14 | TGA热重分析 | 是 | 可获得药物的吸附水/溶剂、结晶水/溶剂及初步的分解温度等信息 |
15 | XRSD粉末衍射 | 是 | 用于固态单一化合物的鉴别与晶型确定，晶态与非晶态物质的判断，原料药晶型的稳定性研究等 |
16 | XRPD单晶衍射 | 否 | 可获得药物晶型的相关信息、药物的相对或绝对构型以及与药物以结晶形式存在的水/溶剂及含量等一系列信息 |
17 | MS | 否 | 用于原子量和分子量的测定、同位素分析、定性或定量的分析 |
手性药物的结构确证：XRSD、NMR、CD、ORD、NOESY或NOE谱
晶型测定方法：XRPD、IR、熔点、热分析、光学显微镜等。
结晶水或结晶溶剂的分析：热重、差热分析、干燥失重、水分测定、XRSD等
金属原子以及F、P等元素的测定：原子发射光谱（AES）、原子吸收光谱（AAS），AES用于金属元素的定性研究、AAS用于金属元素的定量研究。
综合解析：将各谱图和数据之间有机的联系，对化合物的结构进行相互佐证。
七、杂质研究
1、杂质列举
1.1、溶剂残留
列举一些不常见、高毒性、基因毒性的溶剂，说明来源。
1.2、无机杂质
主要列举一些特别的、高毒性的无机杂质，如砷盐、硫化物、亚硫酸氢盐、氰化物等，说明它们产生的原理，一般的氯化物、硫酸盐就没有必要列举了。
1.3、有机杂质
列举反应过程、中间体、成品中的所有杂质，说明这些杂质的鉴定方法和它们产生的机理。
2、杂质的影响因素以及控制方法
2.1、溶剂残留
特别针对那些不常见、高毒性、基因毒性的溶剂，要给出数据证明溶剂残留的控制方法，如：洗涤次数、洗涤时间、干燥温度、干燥时间、干燥时真空度等。
2.2、无机杂质
特别针对那些不常见、高毒性无机盐，要给出数据证明它们控制方法。
2.3、有机杂质
2.3.1、各步反应过程、中间体中的杂质控制
详细、完整地说明最后一步反应之前所有合成步骤、中间体的杂质影响因素，并说明它们控制方法，最好以图线、表格等直观方式给出，后处理前后的杂质变化要特别说明清楚。
2.3.2、粗产品中的杂质控制
详细、完整地说明最后一步反应产生杂质的影响因素，并说明控制方法，最好以图线、表格等直观方式给出，后处理前后的杂质变化要特别说明清楚。
2.3.3、API精制品中有关物质的控制
详细、完整地说明精制工艺开发过程，以及精制前后有关物质的变化情况，用完整的数据证明精制过程的可靠性。
3、有关物质的合成、分离、纯化
获得有关物质的方法：合成、柱层析、制备TLC、制备HPLC等。提供量不少于0.1g，若需定已知杂质，最好纯度不得低于99%，最大其他单个物质不得大于0.5%。
4、杂质的结构确证（见API的结构确证）
所需时间：1-1.5月
八、晶型研究
1、晶型相关的文献综述
完整、详细介绍文献、专利中与晶型相关的内容，包括晶型种类、晶型的鉴别方法、晶型制备方法。
2、晶型选择依据
详细介绍被仿产品的晶型以及有关晶型的测试数据，自主开发产品晶型的选择以及理由。
3、晶型的控制
结晶条件的选择：结晶溶剂种类、溶剂用量、结晶温度、结晶时间等。
4、晶型测定方法
外观、熔点、红外光谱、TGA、DSC、XRD粉末衍射、X-单晶衍射、光学显微镜等。
所需时间：1-1.5月
九、工艺放大
由以上三至七项，小试工艺基本确定（主要是：温度、时间、物料、终点的判断以及反应现象等），可以由100g放大至500g至公斤级，不断的调整工艺参数，直至得到三批稳定的符合质量标准的产品。（杂质的变化以及控制，产率）
此时需制定出较为详细的小试工艺放大操作方法或实验报告。
所需时间：1-2月
十、公斤级试验以及中试
进行公斤级试验，由杂质、产率的变化进行参数调整，以确定是否需要补充一些小试试验的数据，直至得到三批稳定的符合质量标准的产品。
此时需制定出更为详细的工艺放大实验报告。
所需时间：1-2月
十一、资料撰写
将以上所有数据进行收集整理，对申报资料原料药药学部分进行撰写，依照CTD要求。
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