國內(nèi)外對溶劑回收的要求
1.1 ICH,WHO,美國FDA對溶劑回收的要求 ICHQ7在溶劑回收方面指出,如果回收規(guī)程已獲得批準,并且回收的物料符合適用于其預(yù)期用途的規(guī)范,則對反應(yīng)物、中間體或原料藥的回收(例如從母液或濾液中回收)被認為是可接受的。溶劑可在同一工序或不同工序中回收和再利用,但其回收過程必須受到控制和監(jiān)測,以確保溶劑在再利用或與其他批準的材料混合使用之前,符合適當(dāng)?shù)臉藴?。如果?jīng)過充分的測試表明回收的溶劑適用于所有可能被使用的生產(chǎn)過程,則可以將新鮮和回收的溶劑和試劑混合使用。應(yīng)全面記錄回收溶劑、母液和其他回收材料的使用情況。WHO和美國FDA的要求與ICHQ7基本一致。 1.2 歐洲EMA對溶劑回收的要求 歐洲EMA將溶劑回收作為產(chǎn)品或中間體回收的組成部分提出了相關(guān)要求。即:在規(guī)定的生產(chǎn)階段,將符合質(zhì)量要求的全部或部分早期批次產(chǎn)品引入同一批產(chǎn)品中,應(yīng)事先獲得授權(quán)。在評估風(fēng)險(包括對貨架期的任何可能影響)后,應(yīng)按照規(guī)定的程序進行回收。應(yīng)記錄回收情況。質(zhì)量控制部門應(yīng)考慮對任何經(jīng)重加工,再返工或已納入回收產(chǎn)品的成品進行額外測試的必要性。從市場上退回并脫離制造商控制的產(chǎn)品,除非其質(zhì)量令人滿意,則應(yīng)予以銷毀;只有在質(zhì)量控制部門根據(jù)書面文件對其進行嚴格評估后,才可考慮在后續(xù)批次產(chǎn)品中再銷售、重新貼標簽或回收。本次評估應(yīng)考慮產(chǎn)品的性質(zhì)、所需的任何特殊儲存條件、它的狀況和歷史以及自產(chǎn)品發(fā)布以來經(jīng)過的時間。如果對產(chǎn)品質(zhì)量有任何疑問,則不應(yīng)認為該產(chǎn)品適合再發(fā)行或再使用,盡管可以進行基本的化學(xué)再處理以回收活性成分。應(yīng)適當(dāng)記錄所采取的任何措施。雖然歐洲EMA指導(dǎo)原則的要求更為具體詳細,但核心的內(nèi)容與ICHQ7也較為相似。 1.3 國內(nèi)對溶劑回收的要求 藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(GMP,2010修訂版) 附錄2對物料和溶劑回收方面進行了要求?;厥辗磻?yīng)物、中間產(chǎn)品或原料藥( 如從母液或濾液中回收),應(yīng)當(dāng)有經(jīng)批準的回收操作規(guī)程,且回收的物料或產(chǎn)品符合與預(yù)定用途相適應(yīng)的質(zhì)量標準。溶劑可以回收,回收的溶劑在同品種相同或不同的工藝步驟中重新使用的,應(yīng)當(dāng)對回收過程進行控制和監(jiān)測,確?;厥盏娜軇┓线m當(dāng)?shù)馁|(zhì)量標準?;厥盏娜軇┯糜谄渌贩N的,應(yīng)當(dāng)證明不會對產(chǎn)品質(zhì)量有不利影響。未使用過和回收的溶劑混合時,應(yīng)當(dāng)有足夠的數(shù)據(jù)表明其對生產(chǎn)工藝的適用性?;厥盏哪敢汉腿軇┮约捌渌厥瘴锪系幕厥张c使用,應(yīng)當(dāng)有完整、可追溯的記錄,并定期檢測雜質(zhì)。國內(nèi)外對于溶劑回收的要求不盡相同,其中,WHO,美國FDA和歐洲EMA的要求與ICHQ7基本一致。我國GMP管理規(guī)范對于回收溶劑的關(guān)注點與ICHQ7指導(dǎo)原則較為類似,對于回收過程的監(jiān)控,回收溶劑的質(zhì)量,以及回收過程的完整記錄和定期檢測均給予了明確的說明。 綜上所述,對于溶劑回收的關(guān)鍵要點總結(jié)為“回收過程必須受到控制和監(jiān)測”、“符合適當(dāng)?shù)臉藴省焙汀皯?yīng)全面記錄回收溶劑、母液和其他回收材料的使用情況”等幾個方面。 回收溶劑的控制和監(jiān)測 2.1 回收溶劑的來源 對于溶劑回收首先要明確的是回收溶劑的來源。從原料藥生產(chǎn)不同環(huán)節(jié)可以將溶劑分為如下幾類:① 反應(yīng)溶劑:這也是回收溶劑質(zhì)量控制挑戰(zhàn)最大的一種類型。眾所周知,有機合成反應(yīng)千差萬別,隨著反應(yīng)中間體的不同,引入到溶劑中的雜質(zhì)的種類和質(zhì)量也有明顯差別。② 萃取用溶劑:此類溶劑主要用于反應(yīng)結(jié)束后產(chǎn)品的處理。尤其對于酸或堿參與的反應(yīng),萃取操作可以較好地實現(xiàn)無機雜質(zhì)的分離。此外,如中間體中含有羧基或者氨基,也可以通過調(diào)節(jié)體系的pH值提升中間體純度。此類需要回收的溶劑需要注意的問題集中到了溶劑的pH和水分的控制。③ 結(jié)晶(純化)溶劑:此類需回收的溶劑按照所處反應(yīng)步驟的不同,也會有不同的雜質(zhì)含量。一般來說,作為終產(chǎn)品的重結(jié)晶溶劑所含雜質(zhì)種類較為明確,且含量可控,此類溶劑回收的控制相對容易。而中間體的重結(jié)晶溶劑則與反應(yīng)溶劑中的雜質(zhì)控制相似,所含雜質(zhì)較為復(fù)雜,相對來說較難控制。此外,有些重結(jié)晶需要2種混合溶劑,這增加了后續(xù)溶劑回收純化的操作。④ 設(shè)備清洗溶劑:當(dāng)不同工序或者反應(yīng)類型的制備環(huán)節(jié),需要使用同一設(shè)備的時候,就需要對該設(shè)備進行清洗。而此類溶劑中所含有的雜質(zhì)與相對應(yīng)的單元反應(yīng)步驟有較好的匹配,且雜質(zhì)含量較低,此類溶劑中還可能會含有一定量的產(chǎn)物,對于此類的溶劑控制可能也會與上述幾種類型有所不同。 2.2 回收溶劑的控制和監(jiān)測 溶劑回收常用的方法為蒸餾。因此在進行溶劑回收前,《溶劑參數(shù)表》是制定溶劑處理方法的重要參考。常規(guī)回收溶劑控制策略為先計算模擬蒸餾過程,實驗室小試,小試套用回收溶劑,制定回收溶劑質(zhì)量標準和對使用溶劑套用后的產(chǎn)品進行評估?;诶鄯e數(shù)據(jù),如果需要則進行工藝的變更。到生產(chǎn)驗證階段,完成等效性報告,如果工藝穩(wěn)定,則關(guān)閉變更。后續(xù)持續(xù)關(guān)注產(chǎn)品的質(zhì)量,核心是關(guān)注雜質(zhì)是否有上升的趨勢。 對于反應(yīng)溶劑和此步驟的重結(jié)晶溶劑的回收首先要明確該步驟的反應(yīng)類型。基于反應(yīng)機制和反應(yīng)物料詳細分析主反應(yīng)特點,以及發(fā)生副反應(yīng)的可能性及副產(chǎn)物的種類。萃取溶劑的回收中,除了要考慮反應(yīng)溶劑回收中可能出現(xiàn)的情況之外,萃取溶劑常常需要關(guān)注其中的水分以及體系的pH值。一些對pH值較為敏感的溶劑,如:乙酸乙酯等酯類溶劑與其他類型的溶劑相比,可能在酸性或堿性環(huán)境下在高溫蒸餾回收過程中出現(xiàn)分解的問題,進而引入酸或者醇類的雜質(zhì)。因此,在回收蒸餾前要制定回收溶劑pH值的合理安全的范圍。對于設(shè)備清洗溶劑和終產(chǎn)品重結(jié)晶回收溶劑,這2類回收溶劑中所含雜質(zhì)的種類和含量相對于上述幾種情況較為明確。尤其雜質(zhì)中不含有低沸點和潛在致突變雜質(zhì)的情況下,控制策略較易制定 。 回收溶劑的質(zhì)量標準 孤立的進行溶劑回收是無實際意義的?;厥杖軇┑淖罱K目的是要投入生產(chǎn)之中,因此溶劑的回收一定是要結(jié)合生產(chǎn)工藝,并以生產(chǎn)工藝的質(zhì)量要求為導(dǎo)向來進行。一般來說,先使用非回收溶劑進行生產(chǎn),確定生產(chǎn)批次,并對每批次所使用的溶劑單獨回收,檢驗,再使用回收溶劑進行生產(chǎn),將所得中間體繼續(xù)進行下一步工序生產(chǎn),直至獲得最終產(chǎn)品。并與使用非回收溶劑所得產(chǎn)品進行檢測數(shù)據(jù)對比(包括進行穩(wěn)定性考察)。以此為基礎(chǔ)建立回收溶劑的質(zhì)量標準,并進行相關(guān)方法驗證。 3.1 回收溶劑檢測項目的制定 對于溶劑的常規(guī)參數(shù),如:外觀、水分、含量、酸度等可以借鑒新鮮溶劑,并以新鮮溶劑的相關(guān)參數(shù)作為參照,明確回收溶劑相應(yīng)的標準。對于諸如甲苯或丙酮等含有苯的溶劑,苯殘留也應(yīng)納入檢測項目中。此類溶劑隨著回收次數(shù)的增加,其中苯的累積量可能伴隨增長。因此,制定合理的質(zhì)量標準對于控制成品中苯殘留,以及確定溶劑回收次數(shù)都是十分重要的。 3.2 回收溶劑中雜質(zhì)標準的制定 回收溶劑和生產(chǎn)工藝密切相關(guān),在反應(yīng)、萃取以及重結(jié)晶純化等諸多環(huán)節(jié)均會有雜質(zhì)混入溶劑之中,而且不同的生產(chǎn)工藝所包含的雜質(zhì)也千差萬別,這也為回收溶劑質(zhì)量控制帶來了較大的挑戰(zhàn)。總的來說,這些雜質(zhì)主要包括揮發(fā)性雜質(zhì)、非揮發(fā)性雜質(zhì),非揮發(fā)性雜質(zhì)又可進一步分為固體有機雜質(zhì)和元素雜質(zhì)。 3.2.1 揮發(fā)性雜質(zhì) 揮發(fā)性雜質(zhì)也就是常見的液態(tài)有機雜質(zhì)。在原料藥的合成工藝中常有液體有機原料或液體有機產(chǎn)物和副產(chǎn)物混入溶劑中,上述的揮發(fā)性雜質(zhì)如果其沸點與所使用溶劑的沸點比較接近,或者揮發(fā)性雜質(zhì)與所使用溶劑存在共沸的可能性,那么在溶劑回收中會大概率的混入上述的揮發(fā)性雜質(zhì)。對于原料合成步驟中揮發(fā)性雜質(zhì),可以結(jié)合單元反應(yīng)步驟的反應(yīng)特點,反應(yīng)機制以及反應(yīng)條件綜合分析反應(yīng)物料的反應(yīng)走向,以及可能發(fā)生的副反應(yīng)類型,在調(diào)整參數(shù)的同時,也可較好地對相關(guān)雜質(zhì)進行控制。如果確定了某些雜質(zhì)對于后續(xù)的反應(yīng)確有影響,那么就必須控制相關(guān)雜質(zhì)的限度。此時,通過常規(guī)蒸餾較難實現(xiàn)回收溶劑中雜質(zhì)的去除。 3.2.2 非揮發(fā)性雜質(zhì) 此類雜質(zhì)主要指的是固體有機雜質(zhì)。與揮發(fā)性雜質(zhì)相比,由于固體雜質(zhì)沸點高,與溶劑之間相互作用弱,因此固體雜質(zhì)并不會在回收過程中混入回收溶劑。但是對于非揮發(fā)性雜質(zhì)要注意的一個問題是此類雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)中可能含有類似于酯鍵這類較為“脆弱”的官能團結(jié)構(gòu),那么如果回收溶劑的沸點較高,含水量較高,或者回收溶劑是醇類型的溶劑那么可能會引入新的雜質(zhì)。這種情況下,就需要結(jié)合實際情況進行全面的分析,并制定合理的回收溶劑的質(zhì)量標準。 其次,需要關(guān)注的就是元素雜質(zhì)在回收溶劑中的累積。隨著原料藥對元素雜質(zhì)關(guān)注度的提升,對于可能引入元素雜質(zhì)的各個環(huán)節(jié)均應(yīng)該進行合理的控制。最直接的途徑就是回收設(shè)備可能引入元素雜質(zhì)。此外,某些反應(yīng),如:付?克反應(yīng)、格氏反應(yīng)、鈀催化偶聯(lián)反應(yīng)等類型的反應(yīng)均會有金屬離子參與,也提升了元素雜質(zhì)引入的風(fēng)險,在回收溶劑(尤其是萃取溶劑)中混入元素雜質(zhì)的可能性也大大提高。因此,在原料藥合成工藝中如果有金屬參與的反應(yīng),在對應(yīng)步驟的回收溶劑中也應(yīng)制定元素雜質(zhì)的質(zhì)量限度標準?;蛘咴诮K產(chǎn)品一并進行控制,并結(jié)合終產(chǎn)品的質(zhì)量制定合理的溶劑回收次數(shù)。 回收溶劑的管理和使用 質(zhì)量控制部制定回收溶劑的檢驗規(guī)程和記錄,需定期對產(chǎn)品的雜質(zhì)含量及雜質(zhì)分布情況進行檢驗和分析,以合理制定溶劑回收策略 。回收溶劑在重新使用或與其他物料混合前應(yīng)當(dāng)進行檢驗。此外,混合溶劑的質(zhì)量也應(yīng)該進行定期的監(jiān)測,以明確其對生產(chǎn)工藝步驟的影響。鑒于最后一批使用的回收溶劑所生產(chǎn)的產(chǎn)品中雜質(zhì)累積較高,一般來說需對此批次的產(chǎn)品進行檢測。并根據(jù)檢測結(jié)果數(shù)據(jù)確定初始的檢測周期。隨著檢測批次增加,相應(yīng)的檢測數(shù)據(jù)更能客觀地反映實際情況,再經(jīng)評估后可以適當(dāng)調(diào)整檢測頻率。 從降低生產(chǎn)成本、解決環(huán)保問題等方面考慮,溶劑回收已成為原料藥生產(chǎn)中的重要策略和手段。本文對國內(nèi)外溶劑回收的相關(guān)要求進行匯總,同時,通過對回收溶劑的控制和監(jiān)測、回收溶劑的質(zhì)量標準以及管理等需重點關(guān)注的方面進行了探討,為業(yè)界提供相應(yīng)的參考。