一、概述
杂质：任何影响药物纯度的物质统称为杂质。
杂质研究的内容：
1. 选择合适的分析方法；
2. 准确地分辨与测定杂质的含量；
3. 确定合理的限度：综合药学、毒理和临床研 究的结果。
这一研究贯穿于药品研发的整个过程，由于 药品在临床使用中产生的不良反应除了与药 品本身的药理活性有关外，有时与药品中存在的杂质也有很大的关系。例如：青霉素等 抗生素中的多聚物等高分子杂质是引起过敏 的主要原因。所以规范地进行杂质的研究，并将其控制在一个安全、合理的限度范围内，将直接关系上市药品的质量和安全性。
进行杂质研究应重点关注：
1. 对杂质检测方法的选择与验证；
2. 对研究过程中所有批次的样品，包括各种生 产规模的样品中的杂质进行完整的记录，这 些数据将是制定杂质限度的一个重要依据。
3. 在确定杂质限度时，一定要综合考虑杂质的安全性、生产的可行性与产品的稳定性。
4. 在确定仿制药的杂质限度时，应与已上市产品进行质量对比研究，以确保产品的安全 性。
由于新药研究的探索性很强，每种药品的具 体情况差异有可能很大，所以在此只是一个 基本的研究思路和方法。特殊情况下，研究 单位可在科学合理的基础上，对杂质进行研 究，只要能用科学的数据证明药品中存在的杂质可被控制在安全、合理的范围内，就达到了杂质研究的目的。
范围：新药和仿制已有国家标准的化学原料 药及制剂。
不包括发酵工艺生产的抗生素类药物。 适用于药品的上市生产申请和临床研究的申 请。
二、杂质的分类
按理化性质一般分为三类：有机杂质、无机杂质及残留溶剂
按照来源分为：
1. 工艺杂质：合成过程中未反应完全的反应物 及试剂、中间体、副产物；
2. 降解产物；
3. 从反应物及试剂中混入的杂质等。
按照毒性分类：毒性杂质和普通杂质
按化学结构分类： 其他甾体、其他生物碱、几何异构体、光 学异构体和聚合物等。
有机杂质：工艺中引入的杂质和降解产物等，可能是已知的或未知的、挥发性的或不挥发 性的。
由于这类杂质的化学结构一般与活性成分类 似或具有渊源关系，故通常又可称之为“有 关物质”。
无机杂质：在原料药及制剂生产或传递过程 中产生的杂质，这些杂质通常是已知的，包 括：反应试剂、配位体、催化剂、重金属、其他残留的金属、无机盐、助滤剂、活性炭等。
残留溶剂：是指在原料药及制剂生产过程中
使用的有机溶剂。
对映异构体属于杂质范畴。在手性化合物研究 部分中。在此不在赘述。
三、分析方法
分析方法的选择直接关系到杂质测定结果的 专属性与准确性，因此，在进行杂质研究的 首要问题是选择合适的杂质分析方法。
（一）、分析方法的选择
1. 有机杂质的分析方法 有机杂质的分析方法：化学法、光谱法、色谱 法。
因药物结构及降解产物的不同采用不同的检测方法。通过合适的分析技术将不同结构的杂质 进行分离、检测，从而达到对杂质的有效控制。
随着分离、检测技术的发展和更新，高效、快 速的分离技术与灵敏、稳定、准确、适用的检测手段相结合，几乎所有的有机杂质均能在合适的条件下得到很好的分离和检测。
在质量标准中，目前常采用的杂质检测方法：
1.高效液相色谱法（HPLC）
2.薄层色谱法（TLC）
3.气相色谱法（GC）
4.毛细管电泳法（CE）
应根据药物及杂质的理化性质、化学结构、杂质的控制要求等确定适宜的检测方法。 由于各种分析方法均具有一定的局限性，因此 在进行杂质分析时，应注意不同原理方法之间的相互补充与验证，如：HPLC与TLC之间；HPLC与CE、反相HPLC系统与正相HPLC以及 HPLC不同检测器检测。
2. 无机杂质的分析方法
无机杂质的产生主要与生产工艺过程有关。由 于许多无机杂质直接影响药品的稳定性，并可 反映生产工艺本身的情况，了解药品中无机杂质的情况对评价药品生产工艺的状况有重要的意义。
对于无机杂质，各国药典都收载了经典、简便而行之有效的检测方法。对于成熟生产工艺的 仿制，可根据实际情况，采用药典收载的的方法进行质量考察以及控制。对于采用新工艺生 产的新药，鼓励采用离子色谱法及电感耦合等离子发射光谱-质谱（ICP-MS）等分析技术对 产品中可能存在的各类无机杂质进行定性、定 量分析，以便对其生产工艺进行合理评价，并为制定合理的质量标准提供依据。
通常情况下，不挥发性无机杂质采用炽灼残 渣法进行检测。
某些金属阳离子杂质（银、铅、汞、铜、镉、 铋、锑、锡、砷、锌、钴与镍等）笼统地用 重金属限度检查法进行控制。
药品生产中遇到铅的机会较多，且铅易蓄积中毒，故作为重金属的代表，以铅的限量表 示重金属的限度。如果需要对某种（些）特定金属离子或上述 方法不能检测的金属离子作限度要求，可采 用专属性较强的原子吸收分光光度法或具有 一定专属性的经典比色法。
如：药典已经收载的铁盐、铵盐、硒等的检查
法。虽然重金属检查法可同时检测硒，但是因 其毒性大，且易带入产品中，故需要采用灵敏 度高、专属性强的砷盐检查法进行专项考察和控制，各国药典收载的方法历经多年验证，行之有效，应加以引用。
硫酸根离子、氯离子、硫离子等多来源于生产中所使用的干燥剂、催化剂或pH调节剂等，考察其在产品中的残留量，可反映产品的纯 度，故应采用药典中的经典方法进行检测， 如生产中用到剧毒物（如：氰化物等），须采用药典方法检测可能引入产品中的痕量残留物。
对于药典尚未收载的无机杂质（磷酸盐、亚 磷酸盐、铝离子、铬离子等）的检测，可根 据其理化性质，采用具有一定专属性、灵敏度等的方法，如离子色谱法、原子吸收分光光度法、比色法等。
（二）分析方法的验证
杂质检测方法的验证应参照相关的技术指导原 则（ICH、2015版药典）进行。重点是专属性 和灵敏度的验证。 专属性：指在其他成分可能共存的情况下，采 用的方法能准确测定出被测杂质。
原料药：可根据其合成工艺，采用各步反应 的中间体（尤其是最后几步反应的中间体）、 立体异构体、粗品、重结晶母液等作为测试品进行系统实用性研究，考察产品中各杂质 峰以及主成分峰相互间的分离度是否符合要求，从而验证方法对工艺杂质的分离能力。
降解产物：根据药物的化学结构特点、制剂的处方 和工艺、储存条件等选用合适的酸、碱、光、热、 氧化反应等加速破坏性试验来验证分析方法的专属性。必要时可采用二极管阵列检测器、质谱检测器等检测峰纯度。
由于在强制降解试验条件下产生的降解产物较药品 货架期产生的降解产物复杂、未知杂质多，分离难 度大，上述分析方法可有效显示各色谱峰纯度，以 免因分离度不符合要求，导致分析结果的不准确。
强制降解试验对于未知杂质的分离度考察是非常必要的，其目的主要是提供关于杂质（特别是降解产物）与主成分的分离情况、 样品稳定性以及降解途径等重要信息。在试 验过程中，应注意破坏性试验要适度，应着重考察敏感条件。
如产品在一定条件下稳定，则无需再提高条 件的剧烈程度进行重复试验。破坏试验的程 度暂时无统一要求，一般以强力破坏后，主成分的含量仍占巨大部分为宜（90%），此时已产生了一定量的降解产物与样品长期放 置的降解情况相似，考察此情况下的分离度更具有实际意义。
对于性质相对稳定的药品，如有充分的文献依据或试验数据，则可以免做强制降解试验。强制降解试验，可以了解样品在各种条件下 的稳定性，为包装及贮藏条件的选择提供信 息。
检测限：反映分析方法灵敏度的一个重要指标。所用分析方法的检测限一定符合质量标准中对 杂质限度的要求，最低检测限不得大于该杂质 的报告限度。
HPLC法测定有关物质的方法学验证
（一）色谱条件的选择
色谱柱、流动相、柱温、检测波长、流速、 进样量等
（二）供试品溶液制备方法的考察：超声、振摇、滤过、离心
（三）、专属性：
空白溶剂和辅料的干扰试验
系统适用性溶液中各峰的分离度是否符合要求， 另外系统适用性溶液的配制，最好是主成分与供 试品溶液浓度相同，杂质与其限度相同。
强力降解试验：酸、碱、高温、光照和氧化破坏 条件下，各降解产物与主峰是否完全分离，主峰 的峰纯度检测以及物料守恒。
物料平衡指数=（A破坏校正峰面积总和*C未破坏）/(A未破坏峰面积总和*C破坏)
A杂质校正面积=杂质峰面积*校正因子
（四）、检测限和定量限：
检测限：S/N应在3~10之间
定量限：S/N应在10以上（定量限浓度的重复性：RSD%应不得过10%）
（五）、线性及校正因子
线性：
范围：一般应为定量限~限度的150%或200%；
相关系数：r应不得小于0.990
校正因子：
（1） 计算：现在一般通过斜率比值确定校正因子
（2） 确定：校正因子在0.9~1.1范围内，可以按1.00计算，也可以使用主成分自身对照
（六）精密度
1. 对照溶液重复进样6次，RSD%应不得过10%
2. 供试品溶液测定：平行制备6份，分别测定各杂质的含量，RSD%应不得过10%
（七）溶液的稳定性
1. 系统适用性试验溶液的稳定性：各色谱峰面积的RSD%均应不得过10%
2. 供试品溶液的稳定性考察：与零时比较，是否有 新杂质产生，主峰面积的RSD%应不得过5%，各杂 质峰面积的RSD%应不得过10%。
（八）回收率
1. 浓度水平的选择：定量限、50%限度、100%限度和150%限度
2. 一般采用加样回收的方法：在已知杂质含量的供试品基础上加入杂质对照品溶液
外标法和主成分自身对照法
回收率（%）=（测得量-本底量）*100%/加 入量
外标法测得总量=（供试品溶液中各杂质峰面积*杂质对 照品的称样量*纯度*供试品稀释倍数）/（对照品 溶液中各杂质峰面积*杂质对照品的稀释倍数）
加入量=贮备液对应的各杂质浓度*贮备液加入的 体积
本底量=（供试品称样量*供试品标示量*供试品溶液中各杂质的含量）/平均装量（片重）
加校正因子的自身对照法：
测得总量=（供试品溶液中各杂质峰面积*供 试品标示量*供试品称样量*限度*校正因子）/（对照溶液中主成分的峰面积*平均装量（片重））
加入量=贮备液对应的各杂质浓度*贮备液加入的体积
本底量=（供试品称样量*供试品标示量*供试品溶液中各杂质的含量）/平均装量（片重）
标准规定：平均回收率应在80~120%之间，RSD%应不得过10%
（九）色谱系统耐用性试验
系统适用性试验溶液在细微改变以下任一色谱条 件下分别进样，是否符合系统适用性试验的标准 规定。
流速：规定流速的±10%范围内
柱温：±2~5℃
检测波长：±2nm（因情况而定）
流动相：有机相的比例
梯度洗脱：梯度的细微调整（因情况而定）
色谱柱：一般选择至少3根色谱柱，不同厂家，或 同一厂家不同批号，如果可能的话，对主要试剂的改变（厂家和批号）进行适当考察。
（十）滤材的筛选
选择不同厂家生产的滤膜进行考察。
（十一）供试品的测定
选择具有代表性的供试品进行测定：如：中试、放 大和参比样品（原研产品）
（三）有机杂质的定量方法
有机杂质的检测一般多采用HPLC法，有时也 采用TLC、GC等其他方法。 如采用HPLC法，须采用峰面积法：
1. 外标法：杂质对照品法；
2. 加校正因子的主成分自身对照法
3. 不加校正因子的主成分自身对照法
4. 峰面积归一法
1法定量比较准确，采用时应对对照品进行评估和确认，并制定质量标准。
2法应对校正因子进行严格测定，仅适用于已 知杂质的控制。
3法的前提是假定杂质与主成分的响应因子基 本相同，一般情况下，如杂质与主成分的分 子结构相似，其响应因子不会差别太大。
4法简便快捷，但是，因为各杂质与主成分响应因子不一定相同、杂质量与主成分两不一 定在同一线性范围内、仪器对微量杂质和常 量主成分的积分精度及准确度不相同等因素，所以质量标准中采用该法有一定的局限性。
在选择合适的分析方法时，还要考虑生产能 力及质量控制的可行性等技术因素。如果分 析方法有所改变，则应进行方法改变前后所得分析结果的可比性研究。
对于TLC法，通常采用采用杂质对照品法和 主成分自身对照法，后者仅限于杂质斑点的 颜色与主成分斑点颜色一致的情况下使用。
自制对照品的标化
1.对照品的基本信息： 名称、属性（对照品）、化学名、结构 式、分子式、分子量、用途（含量测定 或杂质定量）和贮藏条件。
2.简述制备工艺
3.结构确证：核磁共振氢谱（1H-NHR）、核磁共振碳谱（13C-NHR）、质谱（MS）和红外光谱（IR）
4.拟定对照品的质量标准
5.含量标定：三个人，每人平行制备5份，RSD%应小于 0.1%（一般情况）
计算公式： 对照品含量%=（100%-干燥失重%- 炽灼残渣%）*色谱纯度%
（四）杂质检测数据的积累
杂质检测数据的积累是制定质量标准中杂志 限度的重要依据之一，它包括：药品研发过 程中所有批次样品（包括用于安全性、临床 研究的样品）的杂质检测数据。应该对大于 报告限度的各杂质的检测结果进行汇总，各 杂质应以编号或保留时间作为标识以便区分 识别。
结果应提供具体试验数据（保留时间和 含量），每批样品中大于报告限度的任何杂 质都应在其检测报告中加以体现或说明。建 议采用表格的形式，列出每批样品的批号、 批量、生产日期与地点、生产工艺、单个杂 质以及杂质总量、产品的用途（如：临床研 究、稳定性考察等）与所用分析方法。对于 制剂还应注明所用原料的批号、制剂的内包 装及其封闭物及贮存条件。
药品的研发者应将药品在合成、纯化、制剂 制备与贮藏过程中实际或可能产生的杂质尽 量进行全面总结，还应对合成过程中引入的杂质、可能会由原材料带入成品的杂质、降 解产物、原料与辅料或内包装材料、封闭物 之间的反应产物等作出评估。对合成过程中引入杂质的评估，应仅限于对现有化学反应条件下可能产生的杂质。
对检测杂质所做的研究工作，包括：小试与 中试样品的杂质实测结果、以及为了鉴定样 品贮藏过程中可能产生杂质而进行的加速破坏降解试验的结果等，进行归纳总结，从而 为杂质限度的确定提供参考。此外，还应对 研发过程中的实验室规模、中试规模样品的杂质情况进行比较，如果杂质的种类、数量及含量不一致，则应进行合理的分析。
对于超过鉴定限度的杂质应做进一步的研究， 确定其来源，推测其可能的结构，进而判断 该杂质对药物安全性的影响；对于在稳定性研究中产生的超过鉴定限度的降解产物也应 做相应的研究。对于未鉴定限度的杂质一般 不需做结构研究，对于可能具有特殊的生理活性或毒性的杂质，则应进行结构确证和安全性验证。
在杂质研究时，应根据具体的生产工艺，对 原料药制备过程中涉及到的无机物进行检测， 根据整个研发过程中的实验室规模、中试规模的样品的实测情况，对催化剂、重金属等 无机杂质带入成品中的可能性进行评估，就 质量标准中是否收载这些无机杂质监测项目进行必要的讨论说明，并提供相关的试验数据和文献依据。
（五）、杂质限度的制定
杂质限度首先应从安全性方面进行考虑，尤 其对于有药理活性或毒性的杂质；其次应考 虑生产的可行性及批与批之间的正常波动； 最后应考虑药品本身的稳定性。
在质量标准的制定过程中应充分论证质量标 准中是否收载某一杂质检测项目及其限度制 定的合理性。
可根据稳定性考察、原料药的制备工艺、降 解途径等的研究及批次检测结果来预测正式 生产时产品的杂质概况。当杂质有特殊的药理活性或毒性时，分析方法的定量限和检测 限应与该杂质的控制限度相适应。设定的杂 志限度不能高于安全性数据所能支持的水平，同时也要与生产的可行性及分析能力相一致。
在确保产品安全的前提下，杂质限度的确定 主要基于中试规模以上产品的实测情况，考 虑实际实际生产情况的误差及产品的稳定性， 往往对限度做适当的放宽。如果个批次间的 杂质含量相差很大，则应以生产工艺稳定后 的产品为依据，确定杂质限度。
除降解产物与毒性杂质外，已在原料药质量 标准中控制，且在制剂过程中含量没有增加 的杂质，制剂中一般不在控制。
有机杂质的限度确定
质量标准中对有机杂质的限度规定应包括：每 一个已知杂质、未知杂质及总杂质。 共存的异构体和抗生素的多组分一般不作为杂质进行控制，必要时作为共存物质在质量标准中规定其比例，单一的对映体药物，其对映异 构体作为杂质控制。
由于创新药物与仿制药情况不同，在确定杂质限度可有所区别。
1. 创新药物
创新药物是指在国内外均未上市的化学实体及其制剂。 由于在创新药物的研究过程中，需通过一系列的药 物毒理及临床研究来验证该药物的安全有效性，而 研究所使用的样品本身会包含一定种类和数量的杂 质，所以如果在这些研究中并未明显反映出与杂质 有关的毒副作用，即使这些杂质的含量超过了一般 的质控限度，仍可认为该杂质的含量已经超过了安 全性验证。
在此前提之下，如果该杂质的含量同时也在正常的的制备工艺所允许的限度范围之内，那么 根据试验样品中杂质的含量所确定的限度可认为时合理的。
由于人 与动物在毒性反应上的差异，临床试验例数的 限制，致使在新药申请上市时的安全性数据仍很有 限，据此制定的杂质限度尚不能完全保证药品的安 全性，故新产品在上市后继续监测不良反应，并对 新增不良反应的原因进行析。
如与杂质有关，则应分析原因，设法降低杂质的含量，这样制订出来的杂质限度才能保证产 品的安全性，如果某杂质同时也是该药物在动 物或人体中的主要代谢产物，则对该杂质可不考虑其安全性，但需制定合理的限度。
2. 仿制已有国家标准的药品
对于仿制已有国家标准的药品，可以根据已有 的标准制定相应的杂质限度。如果该标准中未规定杂质的限度，应与已上市同品种药品（建 议首选原研企业在有效期内的产品）进行全面的质量对比研究，分析其杂质的种类和含量， 根据研究的结果，以及稳定性考察的结果，决 定是否需在质量标准中对杂质进行控制。
如果难以获得已上市同品种的标准，但是有相同原料药的其他剂型上市，则在制定杂质限度 时，可参考此上市产品的质量标准，对杂质进行控制。 由于工艺或处方的不同导致在研产品与已经上市同品种的杂志种类不同，仿制产品中新杂质 的含量高于一般规定的合理限度，或在研产品 的杂质含量明显高于已上市的同品种的杂质实测值。
在这种情况下，为了保证产品的安全性，应考虑优化产品处方与制备工艺，将杂质的含量降 到规定的质控限度以内。如果仍然不能达到要 求，则应做必要的安全性研究。
3. 其他新药
改变给药途径的新药，其杂质限度的确定参照 创新药物的要求进行。
对于其他类别的新药，如果能够获得已上市的 对照样品，则可按照仿制已有标准的药品的研究思路，在详细的质量对比研究的基础上，确 定杂质限度，或通过详细的安全性试验来证明 已有杂质限度是安全的。
无机杂质的限度确定
无机杂质的限度主要根据该杂质的毒性、对药 品本身质量（如稳定性）的影响及各批次产品 的实测结果而定。如果某些产品的无机杂质在放置过程中会增加，则制定该杂质的限度时，还应综合考虑稳定性考察的结果。
各国药典收载的质量标准及国家已批准上市产品的注册标准中包含有各类无机杂质的限度， 在这些限度以内的无机杂质可以认为其安全性 已得到了确认。因此，这些限度对于我们确定在研产品的无机杂质限度极具参考。要注意根据在研产品的给药途径、适应症、剂量等选择 合适的参考标准，确定合理的限度。
（六）临床研究申请与上市生产申请阶段的杂质研究
我国对药品的注册审批分为临床研究与上市生产两个阶段，在申报临床研究时，杂质研究工作可从以下几个方面来考虑：
1. 为了保证临床研究受试者的安全，在申报临床研 究前，应对已有批次产品的杂质进行比较全面的 检测，根据安全性研究用样品的杂质含量情况来 证明临床研究用药品是安全的。
2. 由于药品的研发过程是一个不断完善的过程， 随着研究的深入，可能会对杂质的分析方法 做相应的改进，所以，在杂质含量初步得到 控制的前提下，可在临床研究期间对杂质分 析方法进行完善。
3. 对于创新药物，杂质限度的最终确定需根据 临床研究结果进行综合权衡。故在申报创新 药物临床研究时，可对杂质限度做一个初步 的规定。
临床研究结束后，应将放大生产的样品与临床 研究样品中的杂质进行详细比较，如果因为 放大生产而产生了新的杂质，或已有杂质的含量超出原有的限度，同样应根据一般规定 的限度来判断该杂质的含量是否合理，如不合理，则应考虑下一步的研究工作。
（八）名词解释
报告限度（Report Threshold）：为一限度，高于 此限度的杂质均应报告。
鉴定限度（Identification Threshold）：为一限度， 高于此限度的杂质均应进行定性分析，确定其化学 结构。
质控限度（Qualification Threshold）：质量标准中 一般允许的杂质限度，如制订的限度高于此限度， 则应有充分的依据。
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6月19日至21日上海—FDA483与欧美CGMP现场审计解析与案例分析专题培训班
6月21-23日成都—如何治理已发生的数据可靠性问题暨数据可靠性管理高级培训提升班
6月25-27日济南—全国制药企业节能工作实操专题培训班
6月22-24日南京“基于QbD理念的分析方法开发与验证及方法转移实践解析”研修班
6月22日-6月24日上海举办“药品专利保护和专利布局实战专题培训班”
6月28日-30日北京“结晶工艺开发研究和设计培训班”
7月13-15日上海–举办“基于制药项目生命周期管理的新药设计重点及关键控制策略”研修班
7月20-22日南京–举办仿制药一致性现场检查要点解析与实操”专题培训班
7月23-25日（李宏业老师为您讲解）“原料药、药用辅料和药包材共同审评审批解析及如何编写申报资料”
7月26-28日 张哲峰.余立北京-药物杂质研究要点解析与案例分析高级研修班
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