化學藥物殘留溶劑研究的技術指導原則

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一、概述

藥物中的殘留溶劑系指在原料藥或輔料的生產中、以及在制劑制備過程中使用或產生而又未能完全去除的有機溶劑。根據國際化學品安全性綱要，以及美國環境保護機構、世界衛生組織等公布的研究結果，很多有機溶劑對環境、人體都有一定的危害，因此，為保障藥物的質量和用藥安全，以及保護環境，需要對殘留溶劑進行研究和控制。本指導原則是在參考人用藥物注冊技術要求國際協調會（International Conference on Harmonization of Technical Requirementsfor Registration of Pharmaceuticals for Human Use，ICH）頒布的殘留溶劑研究指導原則,美國藥典（the United States Pharmacopoeia，USP）、英 國 藥 典 (British Pharmacopoeia, BP) 、 歐 洲 藥 典 (EuropeanPharmacopoeia，EP)、中國藥典(Chinese Pharmacopoeia, ChP)相關內容的基礎上，結合我國藥物研發的特點，通過分析、研究殘留溶劑問題與藥物的安全性、有效性及質量可控性之間的內在關系而制定的。本指導原則總結了對殘留溶劑問題的一般認識，旨在幫助藥物研發者科學合理的進行殘留溶劑方面的研究，也為藥物評價者提供參考。考慮到殘留溶劑研究涉及的范圍比較廣泛，本指導原則主要對原料藥的殘留溶劑問題進行討論，并以此為基礎，探討和總結藥物研究過程中對殘留溶劑問題的一般性原則。藥物研發者可參考本指導原則對制劑和輔料的殘留溶劑問題進行研究。

考慮到藥物研究開發的階段性，本指導原則適用于藥物研發的整個過程。

二、基本內容

（一）殘留溶劑研究的基本原則

1、確定殘留溶劑的研究對象

從理論上講，藥物制備過程中所使用的有機溶劑均有殘留的可能，均應進行殘留量的研究。但是，藥物研發者可以通過對有機溶劑的性質、藥物制備工藝等進行分析，提出科學合理的依據，有選擇性的對某些溶劑進行殘留量研究，這樣，既可以合理有效的控制產品質量，又有利于降低藥物研究的成本，避免不必要的浪費。因此，藥物研發者在進行殘留溶劑研究之前，需要首先對藥物中可能存在的殘留溶劑進行分析，以確定何種溶劑需要進行殘留量的檢測和控制。

2、確定殘留溶劑時需要考慮的問題

原料藥中有機殘留溶劑與其制備工藝密切相關，同時也需要結合其制劑的臨床應用特點來考慮如何對可能殘留的溶劑進行研究。

2.1 原料藥制備工藝

原料藥制備工藝中可能涉及的殘留溶劑主要有三種來源：合成原料或反應溶劑、反應副產物、由合成原料或反應溶劑引入。其中作為合成原料或反應溶劑是最常見的殘留溶劑來源，本部分主要對此進行討論。影響終產物中殘留溶劑水平的因素較多，主要有：合成路線的長短，有機溶劑在其中使用的步驟，后續步驟中使用的有機溶劑對之前2使用的溶劑的影響，中間體的純化方法、干燥條件，終產品精制方法和條件等等。

2.1.1 合成路線

由于有機化學反應及后處理工藝的復雜性，對于在得到終產物之前的第幾步工藝中使用的溶劑可能在終產物中殘留不可能有準確定論。但是，一般來說，后面幾步中使用的溶劑的殘留可能性較大，因此，對于較長路線的工藝，尤其需要關注后幾步所使用的各類溶劑。

2.1.2 后續溶劑的影響

后續使用的溶劑對此前使用溶劑的影響是非常復雜的，取決于各溶劑的性質、后續反應中物料狀態以及后續步驟除去溶劑的方法等。

2.1.3 中間體的影響

中間體的處理方法、純化方法和干燥條件等影響中間體的殘留溶劑情況，從而影響終產品的溶劑殘留情況。

2.2 制劑及其臨床應用特點

控制原料藥的殘留溶劑，最終目的是控制制劑的殘留溶劑，使之符合規定。有時候根據制劑的一些特點，可能對原料藥殘留溶劑的研究和限度要求進行特殊性的考慮。需要注意，以下所列的因素并不是孤立的，在考慮下列因素時需要注意它們之間的相互影響。

2.2.1 劑型、給藥途徑

不同制劑發揮療效的機理不同，對其殘留溶劑的要求也可能有所不同。例如注射劑與某些局部使用局部發揮藥效的皮膚用制劑相比，殘留溶劑的要求就可能相對比較嚴格。

2.2.2 處方

輔料的殘留溶劑也是制劑殘留溶劑的組成部分。通過對處方中所使用輔料的殘留溶劑水平的了解，可以估算原料藥中所能允許存在的殘留溶劑水平。

2.2.3 工藝

制劑的制備工藝可能引入新的溶劑，也可能使原料藥和輔料中的殘留溶劑水平降低。例如素片包衣可能引入新的殘留溶劑，干燥工藝可能降低殘留溶劑水平等。

2.2.4 適應癥

出于治療一些特殊疾病的考慮，有時候較高水平甚至超出安全值水平的殘留溶劑也可能被允許，但需要進行充分的利弊分析。

2.2.5 劑量、用藥周期高劑量、長期用藥的制劑，與低劑量、短期用藥的制劑相比，對于殘留溶劑的要求可能相對嚴格一些。

3、殘留溶劑分類及研究原則

根據有機溶劑對人體及環境可能造成的危害的程度，分為以下四種類型進行研究：

3.1 第一類溶劑及研究原則

第一類溶劑是指人體致癌物、疑為人體致癌物或環境危害物的有機溶劑。因其具有不可接受的毒性或對環境造成公害，在原料藥、輔料以及制劑生產中應該避免使用。當根據文獻或其他相關資料確定合成路線，涉及到第一類溶劑的使用時，建議重新設計不使用第一類溶4劑的合成路線，或者進行替代研究。由于有機溶劑的選用是合成工藝中比較重要的一點，建議替代研究在工藝研究初期即開始進行，這樣，有利于將由于溶劑替換對后續的結構確證、質量研究、穩定性考察的影響降至最低。但替代研究是一項比較復雜、耗時的工作，有時候由于條件、時間等的限制，替代研究工作在臨床研究前可能無法充分進行。在嚴格控制殘留溶劑量的前提下，可使藥物進入臨床研究。在臨床研究期間、注冊標準試行期間、注冊標準轉正后，仍可進一步進行替代溶劑的研究工作。因為溶劑的改變可能導致產品物理化學性質以及質量的改變，因此如發生溶劑的替代，則需要進行溶劑改變前后的產品物理化學性質、質量的對比研究，必要時還需要進行結構對比確證，以說明產品的結構是否發生變化。

如果工藝中不可避免的使用了第一類溶劑，則需要嚴格控制殘留量，無論任何步驟使用，均需進行殘留量檢測。

3.2 第二類溶劑及研究原則

第二類溶劑是指有非遺傳毒性致癌（動物實驗）、或可能導致其他不可逆毒性（如神經毒性或致畸性）、或可能具有其他嚴重的但可逆毒性的有機溶劑。此類溶劑具有一定的毒性，但和第一類溶劑相比毒性較小，建議限制使用，以防止對病人潛在的不良影響。考慮到第二類溶劑對人體的危害以及所使用的溶劑在終產品中殘留的可能性，建議對合成過程中所使用的全部第二類溶劑進行殘留量研究，以使藥物研發者全面掌握產品質量情況，為最終制定合理可5行的質量標準提供數據支持。

3.3 第三類溶劑及研究原則

第三類溶劑是 GMP 或其他質量要求限制使用，對人體低毒的溶劑。第三類溶劑屬于低毒性溶劑，對人體或環境的危害較小，人體可接受的粗略濃度限度為 0.5%，因此建議可僅對在終產品精制過程中使用的第三類溶劑進行殘留量研究。

3.4 尚無足夠毒性資料的溶劑及研究原則

這類溶劑在藥物的生產過程中可能會使用，但目前尚無足夠的毒理學研究資料。建議藥物研發者根據生產工藝和溶劑的特點，必要時進行殘留量研究。隨著對這類溶劑毒理學等研究的逐步深入，將根據研究結果對其進行進一步的歸類。

（二）研究方法的建立及方法學驗證

在確定了需要進行殘留量研究的溶劑后，需要通過方法學研究建立合理可行的檢測方法。目前，常用的檢測方法為氣相色譜法（GasChromatography，GC），也有其他一些檢測方法。

1、研究方法的建立

1.1 氣相色譜法（GC 法）

GC 法具有檢測靈敏度較高，選擇性較好的特點，采用此法所需的樣品用量較少，基本可以滿足所有殘留溶劑測定的要求。采用 GC法時，需要結合藥物和所要檢測的溶劑的性質，通過方法學研究確定合適的檢測條件。由于通常要同時檢測多種溶劑，為操作的可行性和6簡便性，建議盡量采用同樣的檢測條件控制盡量多種類的殘留溶劑。

1.1.1 進樣方法

GC 法包括溶液直接進樣和頂空進樣兩種進樣方法。通常情況下，沸點低的溶劑建議采用頂空進樣法，沸點高的溶劑可以采用溶液直接進樣法，當樣品本身對測定有影響時，也建議采用頂空進樣法。

1.1.2 供試品溶液和對照品溶液的配制

對于固體原料藥，如采用溶液直接進樣法，需先用水或合適的溶劑使原料藥溶解，以使其中的有機溶劑釋放于溶液中，才能被準確測定。如采用頂空進樣法，通常以水作溶劑；當藥物不溶于水，但可溶于一定濃度的酸或堿液中時，可采用不揮發的酸或堿液為溶劑，但不能使用鹽酸溶液或氨水；對于非水溶性藥物，可采用合適的溶劑,如N,N—二甲基甲酰胺、二甲基亞砜等為溶劑。不管采用何種進樣法，所選擇的溶劑應能夠盡量同時溶解樣品和待檢殘留溶劑，所選擇的溶劑自身及其雜質不干擾待檢殘留溶劑的測定，所選擇的溶劑應能使樣品和待檢殘留溶劑保持相對穩定。對照品溶液的配制需要采用與供試品溶液相同的方法和溶劑。

1.1.3 其他條件

對系統適用性試驗的要求、頂空條件的選擇、檢測器的選擇、內標的選擇等可參照中國藥典附錄中“殘留溶劑測定法”。

1.2 其他檢測方法

在某些情況下，可以采用GC法以外的方法進行殘留溶劑的檢查，如高效液相色譜法、毛細管電泳法、離子色譜法、氣質聯用、液質聯7用、干燥失重法等。

2、 方法學驗證

殘留溶劑檢查屬于樣品純度檢查的范圍，無論采用何種檢測方法，均需要通過方法學研究驗證方法的合理可行。方法學驗證主要包括以下幾方面：

2.1 專屬性

為了考察在其他成分（如檢測所用的有機溶劑、可能殘留的其他有機溶劑，主成分、其他雜質等）存在的條件下，采用的方法是否具有準確測定出待檢測的殘留溶劑的能力，需要進行此項研究。

2.2 檢測限

通常殘留溶劑量較低，而每種溶劑的檢測靈敏度又各不相同，為了考察所采用的方法能否將殘留的少量或微量的有機溶劑檢出，需要進行此項研究。2.3 定量限通常殘留溶劑量較低，為保證測定方法的準確度和精密度，需要進行定量限的研究。

2.4 線性

在配制對照品溶液時，對照品溶液濃度很難和規定的限度達到完全一致，當不一致時，需要通過標準曲線進行換算，殘留溶劑量也需要通過標準曲線進行換算。這種換算的前提是殘留溶劑的濃度（或量）與色譜峰面積直接成正比關系，所以需要進行線性研究。2.5 準確度8殘留溶劑量一般較低，為了保證檢測結果能夠代表產品的實際情況，建議進行方法的準確度考察，一般采用標準加入法來驗證定量方法的準確性。

2.6 耐用性

為考察測定條件發生細小變動時，測定方法和結果是否仍準確可靠，建議進行耐用性考察。以上六個方面方法學研究的具體問題建議參見《化學藥物質量控制分析方法驗證技術指導原則》。

（三）研究結果的分析及質量標準的制定

1、殘留溶劑表示方法

1.1 允許日接觸量

允許日接觸量（permitted daily exposure, PDE）是指某一有機溶劑被允許攝入而不產生毒性的日平均最大劑量，單位為 mg/天。某一具體有機溶劑的 PDE 值是由不產生反應量、體重調整系數、種屬之間差異的系數、個體差異、短期接觸急性毒性研究的可變系數等推算出的。部分有機溶劑的 PDE 值見附錄。由于國內目前尚未對此有系統的研究，附錄中所列出的數據均是參考 ICH 殘留溶劑研究指導原則中的數據。

1.2 濃度限度

在 PDE 表示方法的基礎上，為了更加便于計算，引入了濃度限度（％）表示方法，其計算公式為濃度限度（％）＝PDE（mg/天）9/（1000×劑量（g/天））×100％，其中劑量初步定為 10g/天。部分有機溶劑的濃度限度見附錄。

1.3 兩種表示方法的比較

以上兩種表示方法在殘留溶劑研究中均可行，但需要指出的是，PDE 值是絕對值，也就是說無論原料藥、輔料和制劑，只要能明確各成分的溶劑殘留量，以 PDE 值來計算是很精確的；而對于某一具體制劑來說，由于很難確定處方中各活性成分和各輔料的殘留溶劑水平，因此以濃度限度來計算更為簡便，只要日攝入總量不超過 10g，就無需進一步計算。綜合以上情況并考慮目前國內的實際情況，由于大多數藥物的日攝入量不會超過 10g（包括活性成分和輔料），濃度限度表示方式是目前更為簡便可行的。當然，在某些原料、輔料或制劑的殘留溶劑不符合濃度限度時，可根據實際測定的各種殘留溶劑量及用法用量計算實際日接觸量，并與 PDE 值比較，如符合限量要求則也屬可行。此外，雖然本指導原則采用濃度限度的表示方式，但由于 PDE值的精確性，藥物研發者可采用適當的 PDE 值的方式進行殘留溶劑研究。

2、質量標準制定的一般原則及階段性要求

2.1 第一類溶劑

對于第一類溶劑中的苯、四氯化碳、1，2-二氯乙烷、1，1-二氯乙烯，由于其明顯的毒性，無論在合成過程中哪一步驟使用，均需將殘留量檢查訂入質量標準，限度需符合規定。101，1，1-三氯乙烷因會造成環境公害而被列入第一類溶劑中，但

是基于安全性數據計算得到的其在藥物中允許存在的濃度限度與第二類溶劑相似，因此如果使用該溶劑，需要有嚴格的環境保護措施，是否需將殘留量檢測訂入標準可以參照第二類溶劑進行要求。如前所述，由于第一類溶劑的替代研究會在臨床研究前、臨床研究期間、注冊標準試行期間、注冊標準轉正后等不同階段進行，產品的質量標準需要根據替代研究的結果不斷進行修訂。若第一類溶劑始終無法替代，則質量標準中需要始終保留其殘留量檢查。

2.2 第二類溶劑

通常，可以根據臨床前殘留溶劑研究的結果制定臨床研究用質量標準。為保障臨床用藥的安全性，一般情況下，對于有殘留的有機溶劑，建議將其殘留量檢查訂入臨床研究用質量標準，限度需符合規定。目前，在臨床前所進行的質量研究工作中，一般以實驗室規模產品為研究對象。基于殘留溶劑的特點，即其研究結果與產品生產規模關系密切，實驗室規模產品的研究結果有時并不能完全代表將來中試規模或工業化生產規模產品的質量，有時候實驗室規模產品中可能完全除盡的有機溶劑在中試或工業化生產規模產品中可能還會有所殘留，因此，根據多批中試和工業化生產規模產品的有機溶劑使用和殘留情況制定注冊標準是最有意義的。為此，建議在臨床研究期間，以多批中試和工業化生產規模產品為研究對象，繼續積累合成過程中所使用的第二類有機溶劑殘留量檢測數據，并根據結果進一步完善、修訂臨床研究用質量標準。通常，如果多批中試和工業化生產規模產品11的檢測結果充分提示某有機溶劑已無殘留，那么其殘留量檢查可不訂入質量標準；如果檢測結果提示某有機溶劑仍有殘留，那么質量標準中需要保留或增加其殘留量檢查。當然，也可以在標準試行期、甚至標準轉正后繼續積累產品的研究數據，并根據檢測結果繼續修訂、完善注冊標準。總之，為了保證注冊標準的合理性、有效性，建議根據多批中試和工業化生產規模產品的研究結果確定產品的注冊標準。2.3 第三類溶劑

如 2.2 所述，通常，可以根據臨床前殘留溶劑研究結果制定臨床研究用質量標準，一般情況下，對于有殘留的有機溶劑，建議將其殘留量檢查訂入該質量標準，限度需符合規定。同樣，考慮到實驗室規模產品的研究結果有時并不能完全代表將來中試或工業化生產規模產品的質量，建議根據中試和工業化生產規模產品的檢測情況進一步修訂質量標準，形成最終的注冊標準。

（四）需要關注的幾個問題

1、附錄中無限度規定和未收載的有機溶劑

對于目前尚無足夠毒性資料的溶劑,在附錄中未列出其 PDE 值和濃度限制。另外，還有一些在藥物制備過程中可能用到的溶劑未在附錄中列出。若在藥物的制備過程中使用到了這類溶劑，建議藥物研發者盡量檢索有關的毒性等研究資料，關注其對臨床用藥安全性和藥物質量的影響。同時，本指導原則也將逐漸完善這些有機溶劑的相關問題。

2、未知有機揮發物12

在進行檢測時，有時可能會出現一些未知的色譜峰，建議對這些未知色譜峰盡量進行定性研究，并進行定量控制。有時候定性研究是比較困難的，建議可參考對未知雜質限量控制的方法，控制未知有機揮發物的總限度。

3、多種有機溶劑綜合影響

在藥物合成過程中，通常會使用多種有機溶劑，目前對殘留溶劑的控制基本是控制每種溶劑的殘留量不超過各自的濃度限度，也就是說暫時沒有考慮多種有機溶劑的綜合影響。但由于目前的濃度限度是以每日攝取量為 10g 計算得到的，而事實上每日攝取量遠低于 10g，所以目前的控制方法也可行。但當使用的溶劑很多，或殘留量較大的情況下，建議關注多種有機溶劑的綜合影響。

4、中間體的殘留溶劑

目前，國外有通過控制中間體的第一、二類有機溶劑殘留量進而控制終產品質量的方法，這種方法尤其適用于合成路線比較長的產品。國內一般是直接控制終產品的殘留溶劑。由于國內對中間體的控制尚很不完善，所以目前仍建議直接控制終產品的質量。但在直接控制比較困難或中間體控制比較完善的時候，也鼓勵藥物研發者嘗試通過多種途徑有效地控制終產品的殘留溶劑。合成過程中所使用的起始原料可能是已有國家標準的原料藥、尚未批準的原料藥、化工中間體等。如果采用已有國家標準的原料藥作為起始原料，可參考國家標準對其進行殘留溶劑的控制。若國家標準中未控制殘留溶劑，建議根據起始原料的制備工藝，對可能存在的殘13留溶劑一并在終產品中進行控制。如果采用尚未批準的原料藥、化工中間體等作為起始原料，建議根據起始原料的制備工藝，對可能存在的殘留溶劑一并在終產品中進行控制。

5、制劑工藝對制劑殘留溶劑的影響

在制劑制備過程中，有時也會使用到有機溶劑，如包衣過程，透皮制劑制備、脂質體的制備等。建議在制劑的質量研究中，也對涉及到的有機溶劑進行殘留量的研究和控制。

6、輔料殘留溶劑的研究及對制劑的影響

輔料作為制劑的重要組成部分，其殘留溶劑情況直接影響制劑的質量。對于新研發的輔料，其殘留溶劑的研究與前述原料藥的殘留溶劑的研究是一致的。對于目前制劑中經常使用的常規輔料的殘留溶劑情況及其對制劑質量的影響，建議逐步予以關注。

三、參考文獻

1、ICH Q3C 雜質：殘留溶劑的指導原則

2、英國藥典 2003 年版

3、歐洲藥典第四版

4、美國藥典 27 版

5、FDA：Guidence for Industry：Q3c Impurities：Residual Solvents

6、中國藥典 2000 年版

7、《化學藥品和治療用生物制品研究指導原則》

8、中國藥典 2005 年版二部附錄增修訂內容匯編

9、 ICH Impurities：Residual Solvents (Maintenance) PDE forN-Methylpyrrolidone (NMP)

10、ICH Impurities : Residual Solvents (Maintenance) PDE forTetrahydrofuran

11、EMEA：Position Paper on Specification for Class 1 and Class 2Residual Solvents in Active Substances

15

四、附錄

藥物中常見殘留溶劑及其限度

溶劑名稱

PDE 值

(mg/天）

限度

（％）

溶劑名稱

PDE 值

（mg/天）

限度

（％）

第一類溶劑

（應避免使用）

第三類溶劑(GMP 或

其他質量要求限制使用)

苯? 0.02? 0.0002? 乙酸? 50.0? 0.5

四氯化碳? 0.04? 0.0004? 丙酮? 50.0? 0.5

1,2-二氯乙烷? 0.05? 0.0005? 甲氧基苯? 50.0? 0.5

1,1-二氯乙烯? 0.08? 0.0008? 正丁醇? 50.0? 0.5

1,1,1-三氯乙烷? 15.0? 0.15? 仲丁醇? 50.0? 0.5

第二類溶劑

（應該限制使用）

乙酸丁酯? 50.0? 0.5

乙腈? 4.1? 0.041? 叔丁基甲基醚? 50.0? 0.5

氯苯? 3.6? 0.036? 異丙基苯? 50.0? 0.5

氯仿? 0.6? 0.006? 二甲亞砜? 50.0? 0.5

環己烷? 38.8? 0.388? 乙醇? 50.0? 0.5

1,2-二氯乙烯? 18.7? 0.187? 乙酸乙酯? 50.0? 0.5

二氯甲烷? 6.0? 0.06? 乙醚? 50.0? 0.5

1,2-二甲氧基乙烷? 1.0? 0.01? 甲酸乙酯? 50.0? 0.5

N,N-二甲氧基乙酰胺 10.9? 0.109? 甲酸? 50.0? 0.5

N,N-二甲氧基甲酰胺 8.8? 0.088? 正庚烷? 50.0? 0.5

1,4-二氧六環? 3.8? 0.038? 乙酸異丁酯? 50.0? 0.5

2-乙氧基乙醇? 1.6? 0.016? 乙酸異丙酯? 50.0? 0.5

乙二醇? 6.2? 0.062? 乙酸甲酯? 50.0? 0.5

甲酰胺? 2.2? 0.022? 3-甲基-1-丁醇? 50.0? 0.5

正己烷? 2.9? 0.029? 丁酮? 50.0? 0.5

甲醇? 30.0? 0.3? 甲基異丁基酮? 50.0? 0.5

2-甲氧基乙醇? 0.5? 0.005? 異丁醇? 50.0? 0.5

甲基丁基酮? 0.5? 0.005? 正戊烷? 50.0? 0.5

甲基環己烷? 11.8? 0.118? 正戊醇? 50.0? 0.5

N-甲基吡咯烷酮? 5.3? 0.053? 正丙醇? 50.0? 0.5

硝基甲烷? 0.5? 0.005? 異丙醇? 50.0? 0.5

吡啶? 2.0? 0.02? 乙酸丙酯? 50.0? 0.5

四氫噻吩? 1.6? 0.016? 尚無足夠毒性資料的溶

劑

尚無足夠毒性資料的溶

劑

四氫化萘? 1.0? 0.01? 1,1-二乙氧基丙烷

四氫呋喃? 7.2? 0.072? 1,1-二甲氧基甲烷

甲苯? 8.9? 0.089? 2,2-二甲氧基丙烷

1,1,2-三氯乙烯? 0.8? 0.008? 異辛烷

異丙醚

甲基異丙基酮

甲基四氫呋喃

石油醚

三氯乙酸

二甲苯 ① 21.7? 0.217

三氟乙酸

①通常含有 60％間二甲苯，14％對二甲苯，9％鄰二甲苯和 17％乙苯

五、著者

《化學藥物殘留溶劑研究技術指導原則》課題研究組