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分析化学在药物分离过程中的应用

2020-01-04 443 上传者：管理员

摘要：药物中杂质的分析研究是新药开发过程中的一个重要环节，同时也是药物质量控制的关键步骤。医药研发人员关注的热点和难点包括利用分析化学手段获取杂质，并对未知杂质结构鉴定，标定与赋值杂质作为标准品使用。研究杂质分析、分离和结构鉴定方法，希望对原料药合成工艺有优化性的影响。

关键词：
分析化学
分离
原料药合成
药物杂质
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药物中杂质的研究是药品研究的重要方面，它贯穿于药品研究的整个过程。杂质的分析、分离和结构鉴定不但在新药而且在仿制药的研发中都具有重要地位。药品中的杂质是否能得到合理、有效的控制，直接关系到药品的质量可控性与安全性。而分析化学近年发展迅速，现代科学技术对分析化学的要求也越来越高，要求分析化学应更为快速精准、具有非破坏性、高选择性、高灵敏度、遥测、自动化、智能化等。各门学科也逐步向分析化学渗透，也向分析化学提供了新的理论、方法和手段，使分析化学不断丰富和发展。

1、分析化学是药物分析的基础

分析化学是研究获取物质化学组成和结构信息的方法学及相关理论和技术的科学，分析化学是掌握药物分析方法的原理性方法，主要包括化学分析法，光谱法和色谱法。药物分析（pharmaceutical analysis）是分析化学在药学中的应用，运用化学、物质化学或其他相关化学方法与技术，来研究药物的化学结构、已被明确的合成或天然药物，及其制剂的质量问题等。药物分析有两方面任务：一是分析含量，二是指定标准。药物分析是研究获取药物化学组成和结构信息的方法学及相关理论和技术的科学。

2、分析化学在药物分离中的作用

药品中未知的杂质一直是困扰药品质量研究工作者的难点，药品中微量未知杂质有可能来源于其起始物料、试剂、工艺副产物、降解杂质等各种可能的情况。如果不能获得药品杂质的明确结构就无法判定对药效的干扰性，甚至毒性的危害程度，为此微量未知杂质的获取将尤为重要。围绕杂质研究法规政策对杂质予以分类，确认清楚杂质的结构，杂质的分离原理、杂质的赋值、杂质的毒性评估、杂质的矫正因子研究进行解析。而在这整个链条的药物分离的环节中，分析化学在其中起到了至关重要的作用。

为尽可能获取药物最全面的信息、进一步认识药物、改良药物，需要运用自动化仪器无损化，快速准确的跟踪、在线监测药物制药过程中技术发展；分析化学的任务在药物分离的过程中已不仅仅是局限于测定药物的组成、含量和结构，而且还可以确定药物的存在形态，如氧化--还原态、配位态、结晶态等均应予以准确的介定。在药物的微区、薄层及化学生物活性等作出瞬时追踪。

美国药典和欧洲药典等对药物的杂质都有明确的规定，即在药物临床使用前必须明确药物中含量超过0.1%的杂质的结构。然而，对于这些微量成分的分析研究，若利用常规分离手段得到足够量的纯化合物，然后再用核磁共振、红外、紫外--可见光谱或X-Ray等进行结构鉴定，非常耗时耗力。为了在构建药物中获得一些有意义的研究进展与成果，目前一些相关研究部门在微量杂质的现代分析技术与分离富集新方法研究方面投入了大量的研究工作，在药物微量杂质分离分析鉴定研究领域取得了一些新经验。在对先进的药物分离方法的不断探索与研究中，近年分析化学与生物学的结合和叉方面工作也取得很大进展，医学中的分析化学，所采用的痕量分析、微区分析、表面分析、形态分析和结构分析等在药物分离过程中的应用水平都在逐年提高。

3、分析化学在药物分离中的优势

研究表明，目前LC-MS（QTOF-MS与Iontrap-MS）能快速在线鉴定药物杂质，超过80%药物杂质仅基于质谱裂解分析都能够被准确鉴定，但费时费力的杂质分离制备仍然不能避免，如果基于分离物及干扰物的结构特征，灵活的去选择分离方法，就容易达到事半功倍的分离效果。在药物分离过程中，使用化学分析法是各种仪器分析法的基础，对于药物中的大部分元素，只要组分的含量不是很小，化学分析法的准确度是其他方法所不及的。化学分析法中除滴定分析法需要纯物质用于标定外，无需其他标准物质。而许多仪器分析法需要与试样组成相似的标准物质作标准之用，有时要合成标准或用化学分析法先分析标准；有时在用仪器分析法测定前，试样要经过化学处理，如试样的溶解，干扰物质的分离等，这些都是在化学分析法的基础上进行的。

4、分析化学在药物分离方法方面的研究

药物研发、生产过程中，不可避免会产生的各种杂质，传统制备色谱分离纯化杂质是最为常规的手段，但速度较慢，后期处理相对复杂。目前超临界流体色谱采用超临界CO2作为主要洗脱剂，具有速度快，分离效果好，后续处理简单等优点。对于手性化合物及各种异构体分离超临界色谱分离更具有压倒性优势，可通过手性色谱柱解决手性化合物分离的问题，也可通过采用非手性SFC色谱柱解决各类异构体或不适合反相分离的样品。高效液相色谱（HPLC）、超临界流体色谱（SFC）、手性模拟移动床色谱（SMB）等越来越广泛地应用于药物的研发与生产，与不对称催化、生物转化、结晶法等形成紧密互补关系的技术，其中手性色谱技术在药物分离与纯化中的应用中，得到飞速发展，成为加速药物研发的一项利器，为化学药物研究开发中杂质的分离鉴定提供典型性借鉴。

综上所述，强化制药业者药物质量观念，明确药物分析的性质和职责任务，根据药品检验工作依据、优化工序流程和方法，在药物分离纯化和结构鉴定及赋值进行深度探索，助力医药研发和生产企业，不断提升分离纯化，结构鉴定和赋值的研发水平，提高药品安全性，为人们的健康做出最大的贡献。

参考文献：

[1]姜维林.分析化学与药物分析实验[M].济南:山东大学出版社,2003.

陈峰.药物分离过程中的分析化学[J].中国化工贸易,2019,11(22):224.