21 指导原则解读系列专题 化学药物稳定性研究的试验方法和设计_宁黎丽

中国新药杂志[作者简介]　宁黎丽,女,博士,副主任药师,主要从事化学药品技术审评工作。联系电话:(010)68585566-465,E -m a i l :n i n g l l @c d e .o r g .c n 。

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★指导原则解读系列专题(二十一)

化学药物稳定性研究的试验方法和设计

宁黎丽,李雪梅

(国家食品药品监督管理局药品审评中心,北京100038)

[摘要]　稳定性研究是药物研发的重要组成部分,为保证临床用药安全、有效、质量可控提供科学依据。本文根据《化学药物稳定性研究技术指导原则》,对其中的稳定性研究试验方法和设计进行了解读,并对稳定性研究过程中的常见问题进行分析,提示研究者应采用科学的设计和合理的方法进行稳定性研究工作。

[关键词]　化学药物;稳定性研究;指导原则

[中图分类号]R 95 [文献标志码]C [文章编号]1003-3734(2010)12-1013-04

D e s i g na n d p e r f o r m a n c e o ns t a b i l i t y t e s t i n g o f d r u g s u b s t a n c e s

N I N GL i -l i ,L I X u e -m e i

(C e n t e r f o r D r u g E v a l u a t i o n ,S t a t e F o o d a n d D r u g A d m i n i s t r a t i o n ,B e i j i n g 100038,C h i n a )

[A b s t r a c t ]　D e s i g n o f s t a b i l i t y t e s t i n g p l a y s i m p o r t a n t r o l e i nd r u g d e v e l o p m e n t .I t a l s o p r o v i d e s s c i e n t i f i c e v i d e n c e f o r s u c c e s s f u l p h a r m a c o l o g y ,t o x i c o l o g y a n dc l i n i c a l s t u d i e s .T h i s p a p e r i s a n i n t e r p r e t a t i o nt o G u i d a n c e o n S t a b i l i t y T e s t i n g f o r D r u g S u b s t a n c e s ,w h i c hf o c u s e s o n t h e s t a b i l i t y d e s i g na n dt e s t ,a n d a l s o o n t h e c o m m o n p r o b l e m s i n s t a b i l i t y t e s t s .I t s u g g e s t s t h a t t h e r e s e a r c h e r s h o u l d p e r f o r mt h e i r s t a b i l i t y t e s t s i n s c i e n t i f i c w a y s .

[K e y w o r d s ]　d r u g s u b s t a n c e s ;s t a b i l i t y t e s t i n g ;g u i d a n c e 稳定性是药品的基本属性。药品作为一种特殊商品,需要具有一定的稳定性,才能确保在生产、流通、储存过程中产品的质量,进而保证药品安全有效。《化学药物稳定性研究技术指导原则》是在全面参考国外有关指导原则

[1-2]

的基础上,结合我国

药物研发的实际情况,通过对药物稳定性研究过程的分析,为药物稳定性研究提供的基本技术要求,以期对我国药物稳定性研究进行规范和引导。1　稳定性研究的内涵和特点1.1　稳定性研究的内涵

稳定性研究的内涵就是通过采用合适的分析方法,对原料药和制剂在不同条件(如温度、湿度、光

线等)下主要质量指标随时间变化的规律进行的科学研究,为药品的包装、保存条件和有效期的确定提供依据。

1.2　稳定性研究具有整体性、系统性和阶段性的特点1.

2.1　整体性和系统性　稳定性研究与药学研究的其他部分从不同角度反映着产品的质量。它和制备工艺、质量研究相互关联,构成了药品质量控制研究的整体。

稳定性研究是质量标准项目和限度确立的主要依据之一。稳定性研究所使用的分析方法应是质量研究中经过验证的方法,这样才能保证稳定性研究结果的可靠性;如果方法的灵敏度不够、准确度不好,则稳定性研究的结果难以保证。稳定性研究的结果是评价质量标准方法和限度科学合理性的重要依据.例如某片剂,高温考察时,性状变粉红色,但有关物质未见变化,这个结果表明有关物质检查方法

中国新药杂志2010年第19卷第12期

需要完善。

稳定性研究也是制剂处方工艺确定的重要依据。如果稳定性研究结果表明产品不够稳定,则应注意分析处方工艺是否合理。例如长春西汀注射液,光照条件下稳定性较差,加速和长期试验结果表明有关物质明显增加,则表明处方不够合理,提示可能需要使用增加稳定性的辅料,如E D T A 钙钠络合剂、V i t C 或亚硫酸钠还原剂等辅料,以增加产品的稳定性。

稳定性研究的整体性和系统性还体现在,稳定性研究结果直接揭示产品的安全性和有效性。如果产品不够稳定,容易降解,就要考虑其降解产物是否会产生毒性?与不良反应是否有关?要充分考虑可能导致的安全性隐患问题,含量下降是否会影响产品的疗效等等。

1.2.2　阶段性　稳定性研究在药物研发的不同阶段有不同的要求。目前国内药品的注册一般经过申请临床研究和申请生产上市的过程。

申请临床研究时要求临床前的稳定性结果应能保证临床试验期间试验用样品的稳定。申请生产上市时要求提交的稳定性资料应能保证产品上市后在一定期限内的稳定,并以此确定储存条件和有效期。而上市后生产企业作为产品的质量责任主体,应在产品获准上市后,对实际生产样品继续进行稳定性研究,以考察上市产品最终的稳定性,并可通过补充申请的形式修改贮存条件和有效期。2　稳定性研究的试验方法和设计

对《化学药物稳定性研究技术指导原则》试验方法和设计部分的学习,首先应该对指导原则的定位进行明确,该指导原则制订的宗旨以及应用范围,是对各类化学药物稳定性研究的一般性、通用性原则;具体的试验设计和评价应遵循具体问题具体分析的原则。

2.1　稳定性研究的设计思路

稳定性研究的设计应根据不同的研究目的,结合原料药的理化性质、剂型的特点和具体的处方及工艺条件,由一系列的试验组成,从不同层面、不同角度全面考察药品的稳定性。

首先,要明确样品的批次和规模。通常影响因素试验采用一批样品进行,加速试验和长期试验采用三批样品进行。稳定性研究应采用一定生产规模的样品,以能够代表规模生产条件下的产品质量。

原料药的合成工艺路线、方法、步骤应与生产规模条件下基本一致,批量应达到中试以上规模要求。药物制剂的处方、制备工艺也应与生产规模条件一致。申请临床研究时,口服固体制剂如片剂、胶囊等的制备规模一般应不低于10000个制剂单位,或进行工艺验证时的样品量。申请生产上市时,一般应为正常生产规模条件下的样品。特殊品种、特殊剂型所需数量,可视具体情况而定。

第二,要确定样品包装及放置条件。稳定性试验要求在一定的温度、湿度、光照条件下进行,这些放置条件的设置应充分考虑到药品在贮存、运输及使用过程中可能遇到的环境因素。原料药和药物制剂应在影响因素试验结果基础上选择合适的包装,加速试验和长期试验中的包装应与拟上市包装一致。原料药也可采用模拟小包装,所用材料和封装条件应与大包装一致。

第三,稳定性研究考察时间点的确定。由于稳定性研究目的是考察药品质量随时间变化的规律,因此研究中一般需要设置多个时间点考察样品的质量变化。考察时间点应基于对药品性质的认识、稳定性趋势评价的要求而设置。如长期试验中,总体考察时间应涵盖所预期的有效期,中间取样点的设置要考虑药品的稳定性特点和剂型特点。

第四,稳定性研究考察项目的确定。稳定性研究的考察项目应选择在药品保存期间易于变化,并可能会影响到药品的质量、安全性和有效性的项目,以便客观、全面地反映药品的稳定性。

最后,是稳定性分析方法的确定。考察项目所采用的分析方法应经过充分的验证,能满足研究的要求,具有一定的专属性、准确度、精密度等。2.2　稳定性研究的主要试验内容

根据放置条件的不同,稳定性研究内容又分为影响因素试验、加速试验、长期留样试验

[3]

。除了

这些常规实验,还要根据药品的特性,开展一些有针对性的研究,如,热循环试验、配伍稳定性试验、多剂量包装产品拆封后的稳定性试验等。

2.2.1　影响因素试验　影响因素试验主要是了解影响药物稳定性的因素及其可能的降解途径和降解产物;为加速试验和长期试验条件提供依据;为包装材料和容器的选择、贮藏条件的确定提供依据。影响因素试验条件较加速、长期试验条件剧烈,包括高温、高湿、强光等试验。

中国新药杂志2.2.2　加速试验　加速试验介于影响因素试验和长期试验条件之间,通过加快市售包装中药品的化学或物理变化速度来考察药品稳定性。加速试验的目的对药品在运输、保存过程中可能会遇到的短暂的超常条件下的稳定性进行模拟考察,初步预测样品在规定的贮藏条件下的长期稳定性。加速试验试验条件的确定主要根据影响因素试验、产品的稳定性特点确定,一般可选择40℃/75%R H 、特殊制剂(栓剂、气雾剂、软膏剂)为30℃/65%R H 、需冷藏保存的为25℃/60%R H 。

2.2.3　长期试验　长期试验主要是通过模拟药物的实际贮存条件,直接地反映药品稳定性特征,长期试验的目的是考察在运输、保存、使用过程中的稳定性,最终确定有效期和贮藏条件。

2.2.4　热循环(冻融)试验　对于一些特殊的药品,如温度变化可能引起的物相分离、黏度减小、沉淀或聚集的药品,还需要考察运输或使用过程中由于温度的变化可能对质量造成的影响。例如凝胶剂、霜剂、软膏剂、栓剂、难溶性药物的注射剂等。如某治疗冻伤用软膏剂,需要在寒冷条件下使用,有必要考察低温条件下的影响因素试验,考察是否分层,在低温下是否稳定。

2.2.5　需重新配制使用的药品稳定性要求(配伍试验)　对于需要溶解或者稀释后使用的药物制剂产品,如注射液小针、粉针剂等,由于稀释后主药可能会降解,也可能会析出,为保证临床使用的安全,应考察在稀释后主药的降解情况,临床使用时的稳定性;即对在实际使用条件下的时间周期内,采用溶解或者稀释后的制剂产品进行质量评价,以确定配制使用的有效期。

例如,尼莫地平注射液在说明书用法用量中注明:本品经过三通阀与下列任何一种液体同时输注:5%葡萄糖,0.9%氯化钠、乳酸钠林格氏液、含镁乳酸钠林格氏液、右旋糖酐40.6%的H A E S 聚氧-2-羟乙基淀粉,以大致1∶4(尼莫地平∶联合输液)的比例同时输注,也可与甘露醇、人血白蛋白或血液一起输注。以上这些临床使用的配伍条件必须经过稳定性研究,按照临床使用的浓度配置后在室温条件下进行考察,确定配伍后的稳定性情况,然后写入说明书中。

2.2.6　多剂量包装产品拆封后的稳定性考察　对于多剂量产品(如滴眼剂、滴鼻剂、溶液片剂等),拆

封后产品暴露于外界环境因素,可能变得不稳定,容易使微生物超标,或产生降解产物等。为保证产品的安全、有效,应进行产品拆封后的稳定性研究,将研究的结果写入说明书。一般模拟临床使用方法和环境,考察多次拆封后的稳定性。考察项目应与货架期标准一致,包括样品的物理、化学、微生物学指标。根据试验结果,确定开封后产品的使用期,并写入说明书。

一般无菌制剂打开后必须马上使用,用不完的产品需在2～8℃下保存,不能超过24h ;而带防腐剂的多剂量包装产品(滴眼液,滴鼻液等),一般打开后使用期不能超过28d 。

3　稳定性研究过程中需要关注问题的思考

稳定性研究包括的内容很多,下面就稳定性研究过程中存在和需要关注的一些问题进行探讨。3.1　对稳定性样品的要求

稳定性研究的药品首先应注明批量,以证明研究结果的代表性。如前所述,稳定性研究对样品规模有一定的要求,如果样品批次不足或规模过小则无法准确反映上市产品的稳定性。同时由于生产工艺、设备、流程对产品的重现性影响较大,I C H Q 1A R 2指导原则中有如下表述:稳定性试验中使用样品应模拟最终的生产过程,采用同样的路线;应注意稳定性研究用样品的整体质量应能代表临床前研究和临床研究用样品在生产规模下的产品质量;以使稳定性研究结果尽可能代表将来上市产品稳定性。

例如,对于原料药,工艺参数与工业化生产条件一致的前提下,一次性生产量应该满足制剂规模的要求,一般终产品的产量达到公斤级。单元反应器体积不小于20立升。对于仿制药品直接申报生产的较多,即使申报临床研究也多是生物等效性研究,时间不长,所以在申报的初期就要注意稳定性研究的样品规模,生产过程应与上市的实际生产相符。

3.2　对考察项目设置的要求

稳定性研究中设置的考察项目应能全面反映产品的稳定性,如果项目设置不合理或项目设置过少,得到的结论可能不准确。稳定性考察项目一般应选取能全面、客观地反映产品稳定性的指标。一般地,考察项目可分为物理、化学和微生物学、生物学测试等几个方面;通常根据产品特点和质控要求,尽量选

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取能灵敏反映稳定性的指标。

例如,口服溶液剂评价内容应该包括外观、溶液的澄清度、颜色、气味、含量、降解产物、p H 值和微生物学限度等。而原料药的考察指标通常包括性状、熔点、有关物质、含量等。对于可能产生光学性质改变的异构体,还应注意考察旋光度、光学异构体的含量等。

在审评中这方面经常会碰到的问题包括:未进行有关物质考察,忽视对手性药物考察光学异构体的变化,极易吸潮原料药、高湿影响考察项目缺少外观及水分考察,无法反映吸潮的特点;注射制剂缺少无菌及细菌内毒素检查结果等。3.3　对稳定性考察条件选择的要求

稳定性试验要求在一定的温度、湿度、光照下进行,这些考察条件的设置应充分考虑到上市后产品的贮藏、运输及使用过程中可能遇到的环境因素。同时还要考虑剂型、包材等多种因素。

例如,对于液体制剂,不同通透性容器的稳定性考察条件不同。采用对湿气和溶剂不可透过的容器(如玻璃材质的容器)进行包装的药品,其对湿度的敏感性和可能的溶剂损失可以不予考虑,稳定性研究可以不对湿度条件下进行控制。对于包装在半透过性容器包装(如塑料瓶、多层非P V C 共挤袋)内的制剂,除了对其常规指标进行考察外,还应该对其可能发生的水的损失进行评价。此类产品的加速试验应在较低的相对湿度的条件下进行,如R H 20%,以验证是否存在水分的丢失。3.4　对稳定性研究分析方法的要求

稳定性研究所采用的分析方法应经过充分的验证,应具有专属性、准确性、精密度、灵敏度等。否则测得的结果可能是不准确的。方法的确定和方法验证内容应结合质量研究工作进行,具体要求可参见有关指导原则。

例如,有些研发单位在稳定性研究中未对方法进行充分验证的情况下,便开始进行稳定性考察。稳定性研究中采用的方法与质量标准的方法不一致,或是对检查方法进行了修订。

质量标准中的方法是研究者在研发中,经过比较认为相对合理的、可控制产品质量的方法,因此,两部分研究中方法应尽量保持一致,以加强对结果

的判断。如产品在研发过程中,质控方法进行了修订,需要分析方法变更前后对检验结果的影响。对于稳定性研究采用的分析方法与质量标准不一致的情况,需提供稳定性研究所用方法的方法学研究资料。

3.5　对试验的包材选择的要求

稳定性研究中加速试验和长期试验要求采用模拟上市的包装材料进行,即稳定性研究样品的包装应和预计上市产品采用的包装一致。如不一致,则得到的稳定性研究结果便失去了意义。

例如某冻干粉针,预计上市采用两种包装(琥珀色玻璃小瓶和无色玻璃小瓶),稳定性试验中采用的包装仅为琥珀色小瓶,因而试验结果仅支持以琥珀色玻璃小瓶包装的产品的有效期。如采用无色玻璃小瓶,需提供相关研究资料。

例如有的输液剂同时采用玻璃瓶和P V C 包装两种包材,但稳定性研究中只作了玻璃瓶包装的稳定性研究,未进行P V C 包装的研究,因此无法评价P V C 包材的合理性。4　小结

药物的稳定性是药品的重要属性,不论是新药还是仿制药,都必需先明确其在生产、贮运、使用过程中是否稳定性,质量是否可控。稳定性研究开始之前的设计非常重要,样品是否符合要求,考察项目、考察时间点、放置条件的设置是否合理,分析方法是否进行了充分验证等均是需要关注的问题。在实际工作中,应根据药物本身的特点,设计合适的试验方法进行药物的稳定性研究,而不能机械地照搬照抄指导原则的方法。

[　参　考　文　献　]

[1]　I C H .Q 1A (R 2)S t a b i l i t y T e s t i n g f o r N e wD r u g S u b s t a n c e a n d P r o d -u c t s [S ].2003.

[2]　F D A .G u i d a n c e f o r I n d u s t r y :S t a b i l i t yT e s t i n go f D r u g S u b s t a n c e

a n d D r u g P r o d u t s ,C D E R /C B E R ,d r a f t g u i d a n c e [S ].1998.[3]　国家药典委员会.中华人民共和国药典[S ].2005年版.北

京:化学工业出版社,附录X I X C (药物稳定性试验指导原则).

编辑:王宇梅/接受日期:2010-03-06