药物分析大会

药物颗粒物与产品质量、性能以及工艺息息相关，直接决定药物的最终疗效。而扫描电镜在制药行业的应用潜力巨大，作为新药研发的“新工具”越来越受到药企关注。通过举办此次研讨会，希望能够加强药物颗粒物研究领域的深入学习，助力整个药物研究和开发过程。各位老师和朋友们在与会期间也提出了很多专业的问题，小编将这些问题整合汇总，并邀请我们本次研讨会的两位嘉宾老师进行了答疑。

药物杂质是活性药物成分 (API) 或药品制剂中不希望存在的化学成分。原料药中的杂质可能源于合成过程或原料、中间体、试剂、溶剂、催化剂以及反应副产物等其他来源。在药品开发过程中，杂质可能：• 由于原料药固有的不稳定性而形成• 由于与加入的辅料不相容而产生，或• 与包装材料和容器密封系统 (CCS) 相互作用而产生原料药中各种杂质的含量决定了最终成品药物的安全性。因此，杂质的鉴定、定量、定性和控制已成为药物开发过程的关键组成部分。很多监管机构都在关注杂质的控制：• 国际协调会议 (ICH)• 美国食品药品监督管理局 (USFDA)• 欧洲药品管理局 (EMA)• 加拿大药品与健康管理局• 日本药物和医疗器械管理局 (PMDA)• 澳大利亚卫生和老龄治疗商品管理局此外，很多官方药典（如英国药典 (BP)、美国药典 (USP)、日本药典 (JP)、欧洲药典 (EP) 和中华人民共和国药典 (ChP)）也越来越多地加入了对 API 和药品制剂中杂质限量水平的规定。这些法规以暴露限值为依据，因此必须对施用时最终剂型中的污染物浓度进行控制。在实践中，这意味着药物制造商必须进行风险评估，考虑到制造后（如包装、运输和 CCS）的污染源以及来自原料和生产过程的污染。

多肽合成方法可分为生物合成法及化学合成法，随着基因重组技术的发展，多肽生物合成法除传统的天然提取法，酶解法、基因重组法也在多肽合成逐步得到应用；多肽化学合成法通过氨基酸之间的缩合反应来实现氨基酸连接延长，以获得特定序列的多肽。化学合成法具有研发周期短、可快速生产等优点，逐渐成为主流。在多肽药物的开发和生产过程中需要对产品和工艺相关杂质进行检测和评估，以保证药物质量可靠并且安全有效；目前主要的参考指南有国家药品监督管理局（NMPA）药品审评中心于2023年2月颁布的《化学合成多肽药物药学研究技术指导原则（试行）》以及之前发布的《制备工艺和过程控制对合成多肽药物有关物质的影响》、《合成多肽药物质控及杂质谱研究》等，涉及到氨基酸的组成和序列分析、多肽的分子量、含量、纯度和结构表征等质控分析，可利用HPLC、LC-MS、Q-TOF、MALDI-TOF、Edman降解法等进行相关检测分析。

结合了单克隆抗体 (mAb) 特异性与细胞毒性分子效能的抗体药物偶联物 (ADC) 已获得了越来越多的关注，它作为一种极具前景的方法可用于实现选择性更强的癌症治疗。由于潜在药物结合位点众多且在这些位点中的占位形式多样，因此 ADC 与未修饰的生物治疗抗体相比具有更高复杂性与异质性。为获得 ADC 分子的完全表征，本研究进行肽谱分析实验以获得关于 ADC 结合位点的详细位点特异性信息。本应用简报介绍了结合采用 Agilent AssayMAP Bravo 样品前处理平台的自动化蛋白质酶解、采用高分辨率精确质量数 Agilent 6550 iFunnel Q-TOF 系统的 LC/MS 分析以及 Agilent BioConfirm 软件的 ADC 肽谱分析工作流程。T-DM1 获得的序列覆盖率为 98.7%。采用药物偶联物可鉴定出 29 个以上的赖氨酸位点。

无需酶水解即可分析所有代谢物，适用于由26种阿片类药物和阿片类镇痛化合物构成的综合性药物组，样品制备过程快速简单，所有分析物和代谢物具有线性响应，线性、准确度和精密度与稀释法相比都得到了提高，基质效应降低

药物杂质因其可能对药品质量、安全性和有效性产生影响，目前成为国内外药品监管机构的重点关注内容之一。随着我国医药产品出口规模的扩大，了解国外法规市场的药物杂质控制要求、加强对药物杂质的分析与控制已成为国内药品生产企业共同关注的话题。任何影响药物纯度的物质统称为杂质，人用药物注册技术要求国际协调会（简称 ICH）对杂质的定义为药物中存在的，化学结构与该药物不一致的任何成分。药物中含有杂质会降低疗效，影响药物的稳定性，有的甚至对人体健康有害或产生其他毒副作用。因此，检测有关物质，控制纯度对确保用药安全有效，对保证药物质量非常重要。杂质谱分析是指研究药物中存在的已知和未知的杂质的分布情况，分析药物中杂质的来源和去向，通过杂质谱的研究，可以全面的评估药物的安全性。对于药物生产阶段，杂质谱研究可以在工艺过程中建立完整可靠的杂质分析方法，对工艺的关键步骤监控杂质的变化情况，验证杂质分析方法并转移到QA/QC，对于药物研发阶段，需要对艺研发过程中的杂质进行鉴定和表征并进一步确认杂质的来源，研发人员根据分析结果可以评价药物的安全性和与原研药的一致性，并根据杂质来源进一步优化工艺，降低或消除杂质的产生。

赛默飞的离子阱技术有效解决了药物杂质研究难题，其高灵敏度和宽广的动态范围能够采集到药物中微量杂质的有效质谱信息；离子阱的多级质谱能力可以获得杂质的“指纹图谱”-- 离子树，结合强大的结构解析软件可以对工艺杂质或降解产物的结构进行深入有效的剖析；结合高效的色谱分离、深入的多级质谱分析和智能化的解析软件，赛默飞建立了基于离子阱质谱技术的药物杂质分析解决方案。

核酸药物因兼具基因修饰和传统药物的双重特点，近年来逐渐成为精准生物医学和疾病治疗的热点。作为主流核酸药物的合成寡核苷酸，在经过化学合成后会产生位置异构体及其他工艺相关杂质，这些杂质的分析和结构表征同等重要。液相色谱技术具有样品适用范围广、分离效率高、速度快等特点，已成为药物生产与质控分析必不可少的重要手段。东曹公司一直专注于生命科学领域相关液相色谱填料及色谱柱产品的研发与生产。本资料汇总了寡核苷酸/质粒分析时常用的色谱分离模式及适用的TSKgel色谱柱型号和应用实例。

非口服途径给药制剂开展制剂安全性试验对评估药物的临床用药风险具有重要的意义。尽管国内外相关指导原则对如何开展制剂安全性试验进行了详细的介绍，但在审评中发现仍有部分产品的申报资料存在缺陷，影响了药物的研发效率。本文对近年来国内外药物制剂安全性相关指导原则信息进行了梳理，并结合具体审评案例对常见的问题进行阐述，以期为相关工作提供参考。药物的制剂安全性是指药物经皮肤、腔道、黏膜、血管等非口服途径给药后，对用药局部产生的毒性和/或对全身系统产生的毒性，属于药物非临床安全性评价的组成部分，主要包括药物溶血性、过敏性和刺激性试验。药物的原形、代谢产物、杂质、辅料、溶媒以及理化性质（如pH值、渗透压等）均可能引起药物制剂安全性风险，研究制剂在给药部位引起的局部和/或全身毒性，有助于提示其在临床应用时可能出现的药物不良反应，因此采用能充分代表临床试验用样品（处方和工艺均已确定）的药物制剂开展制剂安全性试验具有重要意义。尽管有关技术指导原则对如何开展制剂安全性试验进行了相关规定，但在审评工作中发现，有些产品会因为制剂安全性试验方法错误、试验设计不合理或试验项目缺项等原因导致安全性研究缺陷，影响了药物的研发进程。本文对近年来国内外药物制剂安全性相关指导原则信息进行了综述，并根据国内相关指导原则要求，对常见的问题进行梳理分析，提出有关建议和思考，以期为相关工作提供参考。

药物中含有杂质会降低疗效，影响药物的稳定性，有的甚至对人体健康有害或产生其他毒副作用，因此加强对药物杂质的分析与控制已成为国内外药品生产企业共同关注的话题，随着对药物杂质的不断认识和法规要求的日益严苛，需要有更高灵敏度的检测手段来应对此类挑战。Q Exactive Focus结合了高性能四极杆和Orbitrap高分辨质量分析器，具有媲美高端三重四极杆的灵敏度和极佳的重现性，本应用利用Q Exactive Focus的多种高分辨扫描模式，对中重度至重度阿尔茨海默型痴呆治疗药物盐酸美金刚片中杂质N-(二甲基金刚烷)甘氨酸进行了不同方式的定量，获得了远优于进口药品注册标准中的液质定量效果，表明Q Exactive Focus作为高分辨液质，不仅能胜任定性工作，同时也能够完美的应用于杂质定量研究，Fullscan、SIM和PRM三种扫描方式更可满足杂质定量的广泛性、灵敏度和专属性需求。

柱后衍生法对药物制剂中阿仑膦酸的分析：本方法摘要介绍了一种选择性灵敏性高的方法分析片剂中的阿仑膦酸。简单的样品准备和快速的分析时间，能够很好的支持大通量的样品分析。

化学药物分析整体解决方案，加速新药发现，完整覆盖原料药分析、制剂辅料与包装材料分析以及生物等效性研究，实现从源头到上市全过程的质量控制，确保数据合规。

药物杂质因其可能对药品质量、安全性和有效性产生影响，目前成为国内外药品监管机构的重点关注内容之一。随着我国医药产品出口规模的扩大，了解国外法规市场的药物杂质控制要求、加强对药物杂质的分析与控制已成为国内药品生产企业共同关注的话题。杂质谱分析是指研究药物中存在的已知和未知杂质的分布情况，分析药物中杂质的来源和去向，通过杂质谱的研究，可以全面评估药物的安全性。对于药物生产阶段，杂质谱研究可以在工艺过程中建立完整可靠的杂质分析方法，对工艺的关键步骤监控杂质的变化情况，验证杂质分析方法并转移到 QA/QC，对于药物研发阶段，需要对工艺研发过程中的杂质进行鉴定和表征并进一步确认杂质的来源，研发人员根据分析结果可以评价药物的安全性和与原研药的一致性，并根据杂质来源进一步优化工艺，降低或消除杂质的产生。

天然和合成阿片类药物一直是法医毒理学研究的一个重要方面。有比例相当高的犯罪和/或死亡事件都是由误用或滥用麻醉镇痛药（如羟考酮和氢可酮），以及非法阿片类药物海洛因所引起。法医实验室通常需要分析全血样本中的不同药物以确定确切的死亡原因，或是判断是否在药物作用下驾驶，或者出于其它犯罪或研究目的。过去，通常用酸或酶使样品水解并释放出葡糖苷酸代谢物之后再进行GC/MS分析。通过酶水解将葡糖苷酸代谢物转化为其游离形式的处理步骤增加了分析时间和成本，而且无法确保水解程度始终如一。随着现代UPLC/MS/MS技术的出现，如今可直接对葡糖苷酸代谢物进行分析。

近年来，以核酸药物为首的功能性核酸备受关注，在研发和评价这种功能性核酸时，热稳定性是很重要的指标，它是控制结构和功能的因素。此外，热稳定在基于核酸杂交的方法（如PCR和DNA微阵列）中也是必不可少的。本文使用紫外可见分光光度计UV-1900i和Tm分析系统（TMSPC-8）进行了核酸的解链温度测试，对于核酸药物热稳定性评价起到指导作用。

随着药物晶型监管力度逐步增加，单纯的定性分析原料药API或制剂中的晶型已不能满足质量研究的要求，对药物制剂中的有效晶型的定量分析，是药物生产中质量控制过程中非常重要的环节。

无需酶水解即可分析葡糖苷酸代谢物，适用于由22种阿片类药物和阿片类镇痛化合物构成的综合性药物组，与传统的L L E、S P E或蛋白质沉淀法相比，样品制备快速简单，去除了内源性磷脂质，对所有分析物和代谢物具有线性响应

本研究应用毛细管电色谱（CEC）使用商业化的硅胶固定相和含水流动相分离一系列的碱性药物。流动相的组成、缓冲液的PH值、电压、缓冲液的负离子对这些碱性药物的保留时间的影响都进行了研究。在PH为7. 8时，得到了理想的图谱，但是发现重现性极差。然而，在PH为2. 3时，获得了这些碱性药物的良好的、可重现的图谱。　　我们先前证明了低的PH值下，使用反相填充材料，在流动相中加入添加剂诸如磷酸三乙醇胺可得到极好的CEC分析碱性药物的效果。在相同的条件下，使用硅胶固定相分离这些药物，是为了改善峰的形状，获得了极好的如苄胺、去甲替林和苯海拉明等碱性药物的图谱。　　实验显示了用CEC分离碱性药物能很容易地获得极好的峰形和高达3.2万理论塔板数/米。

由于抗癫痫药物种类繁多，而且这些药物在人血清中的浓度可能差异很大，导致监测抗癫痫药物非常具有挑战性。因此，用于这些药物的高品质分析必须能够在多个数量级内同步监测多种化合物。液相色谱-质谱 (LC/MS/MS)法就特别适用于这种分析。为了定量分析人血清中 20 种抗癫痫药物，开发了一种灵敏度高、特异性好的方法。该方法通过一种简单的蛋白质沉淀/稀释方案配制样品。可在较宽的动态范围内定量分析物，精确度、重现性以及 R2 值都非常出色。

天然和合成的阿片类药物分析一直是法医毒理学的一个重要方面。本应用纪要重点介绍了一种分析26种阿片类药物的方法，该方法在使用混合型SPE提取样品之后直接进行UPLC/MS/MS分析。直接分析葡糖苷酸代谢物消除了对酶解或化学水解步骤的需求。结果表明，混合型SPE与简单的“稀释进样”法相比极大地改善了线性、准确度和精密度，并减小了基质效应。此外，本实验也对之前已经确证的样品进行了分析，以便对上述方法进行进一步的评估。

化学原料药物（API，active pharmaceutical ingredient）的多晶型现象和粒度影响着药物的理化稳定性、制剂中药物的溶解度、溶出率、生物利用度以及生产工艺的可开发性。在新药研发和药物一致性评价中，API的晶型鉴别和粒度评价是其中关键一环。对于固体原料药和制剂中原料药的晶型分析，常用的方法为X射线粉末衍射法，其对粉末API样品的颗粒度有一定的要求，通常需要研磨处理。对于制剂中的API晶型分析时，由于某些常用辅料如甘露醇、乳糖、蔗糖等也存在多个晶型，可能会存在一定干扰，增加测试和分析难度。拉曼光谱技术是一种无需样品制备、非接触的快速分析技术，对于低频振动的检测具有明显的优越性，甚至可检测到分子的晶格振动，其谱带强度与待测物浓度的关系遵守比尔定律，也可用于化合物定量分析。与X射线粉末衍射法相比，制样简单，非接触检测，避免了制样过程对晶型的影响，从分子结构水平上识别物质及其晶型结构。赛默飞DXR2系列显微拉曼光谱仪具有先进的自动化光学控制系统、高灵敏度、智能化检测方式、优异的光谱分辨率和空间分辨率，轻松进行晶型鉴别、共晶分析、混晶定量等。此外，赛默飞DXR2xi显微拉曼成像光谱仪因其优异的空间分辨和高速的数据处理能力，不但可以满足晶型的常规鉴别分析，混晶、共晶分析，也可快速实现粒度统计及分布分析，提供更丰富的信息，助力仿制药一致性评价和新药研发。

三重四极杆气质联用仪以出色的选择性及高通量等特点，正逐步应用于药物中杂质尤其是具有基因毒性的杂质分析中。TSQ 8000 Evo具有业界最高的灵敏度，其设计与推出旨在提高实验室效率。独特的 AutoSRM功能，能够快速优化方法参数。Unknown Screening插件能够在去卷积的基础上执行峰对齐及差异分析，可快速找出差异性或特征性组分。因此，TSQ 8000 Evo非常适合药物中目标物定量及非目标物的定性分析。

拉曼光谱尤其适用于制药应用。例如，拉曼技术被用于识别药物原料的特征，诸如活性成分、结合剂、填充剂、润滑剂和其他辅料。 拉曼还能穿透药物的泡罩包装、药瓶和小药瓶进行测量。

生物医药关乎人类健康，受到各国科研机构广泛关注，XPS作为表面分析方法之一，在生物医药上的应用越来越受到重视。本文通过岛津XPS仪器分析了咖啡因药物片剂的药物浓度及元素的分布情况。

随着近年抗体药物市场的持续扩大，2012年全球销售额前10名的药物中有7个为抗体药物。而抗体-药物偶联物（Antibody-Drug Conjugate；ADC）是最有望成为仅次于抗体药物的下一代生物制药。ADC是将小分子化药通过化学结合到抗体（IgG）上形成的复合物。由于抗体中存在多个结合位点（Cys，Lys残基等），结合部位以及结合数量的不同会导致不均一性。这些不均一性会对ADC药物的药效、甚至是安全性产生影响。由于小分子化药的疏水性比抗体要高，结合的数量的不同也会导致ADC药物的疏水性发生变化。所以，利用这个原理通过疏水色谱模式可以对结合在抗体上的小分子化药的结合量（Drug to Antibody Ratio；DAR）进行分析.本报告中，使用了TSKgel Butyl-NPR色谱柱对ADC进行分离分析。

许多固体药物可以以不同的物理形式存在。多晶型是药物晶格内部分子依不同方式排列或堆积产生的同质多晶现象。由于分子间力的差异可能引起药物各种理化性质的变化：由于其内部分子排列不同，很可能有不同的表观溶解度和溶解速率；内部晶格排列不一样，或是不定形态，对外界环境条件的反应是不一样的，所以稳定性也很可能不一样，例如不定形态由于结构松散，比较容易吸湿，所以稳定性较晶体形态要差，但相反，不定形态溶解度较好，通常会有更好的生物利用度；分子空间构象与排列规律不同，处于不同能量状态，在体内的溶解、吸收会有差异，很可能影响到药物的生物利用度，伴随地，药物体内代谢也会受到影响；不同表观溶解度、溶出速率、生物利用度和稳定性，导致其生物活性可能会有不同。

为简化复杂生物基质中抗体药物的定量分析工作，岛津研发人员对抗体药物前处理过程进行了独特的设计，开发了nSMOL(nano-surface and mo lecular-orientation limited proteolysis)技术，该方法能够有效富集血浆/血清中的抗体药物,实现Fab区域的选择性酶解，提高酶解效率，极大降低了酶解产物的复杂性，为复杂基质中抗体药物准确定量提供了非常有利的工具。

本文采用岛津LCMS-9030高分辨Q-TOF液质联用仪对曲妥珠单抗进行肽图分析，并结合岛津LabSolutions和Protein Metrics软件对肽图分析的结果进行解析。该方法快速、准确，分析精确度高，成功应用于曲妥珠单抗药物的检测，为单抗药物的肽图分析提供参考。

分子量是评价聚乙二醇修饰多肽或重组蛋白药物的重要指标，本文展示了应用MALDI-TOF检测聚乙二醇化多肽药物及用于修饰反应的多肽、聚乙二醇等原料分子量的应用案例，本方法操作简便、分析速度快，可作为多肽药物修饰产物确认、原料质量控制的参考。

由于聚集体会对药物安全性产生显著影响并且可能引发抗原反应，因此蛋白质聚集是生物治疗药物蛋白质的关键质量属性 [1]。聚集体还可能会降低生物治疗药物的药效并大幅降低生产工艺的经济效益。蛋白质通常在暴露于压力条件下时发生聚集，例如 pH、温度或浓度的变化，因此不同生产阶段均有可能发生聚集。目前人们已经确定选择体积排阻色谱 (SEC) 方法进行聚集体的定量分析。在生物治疗药物开发过程中（例如在克隆选择过程中或在通过严格的“实验设计”法优化发酵条件时）监视聚集体的形成情况，这些过程可能产生大量需要进行体积排阻分析的样品。SEC 常用条件的分析时间往往需要 20 min 甚至更长，这极大限制了对大量样品的分析能力。Agilent AdvanceBio SEC 色谱柱具有高度优化的粒径和孔径设计，可实现更快速的分离，从而显著减少分析瓶颈问题。本应用简报介绍的技术可提高样品通量而不影响分析的准确性。