盐酸莫西沙星起始原料选择及其质量研究关键点

1. 综述

  盐酸莫西沙星是拜耳公司开发的第四代新型8-甲氧基氟喹诺酮类抗菌药物,具有抗菌谱广、抗菌力强、交叉耐药少、光毒性低、药物相互作用少、生物利用度高、组织穿透力好等特点。最早于1999年6月在德国获批上市,并于2002年8月获批进口中国。截至2011年5月,盐酸莫西沙星片已在包括上述国家在内的127个国家和地区获得批准。
  盐酸莫西沙星结构如下

  盐酸莫西沙星合成工艺路线如下:

  从结构来看主要由两个片段组成,片段一为(S,S)-2,8-二氮杂二环[4,3,0]壬烷(CAS:151213-40-0),作为本品合成的起始原料之一;合成路线如下:

  片段二为8-甲氧基氟喹诺酮类结构,以1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯(CAS:112811-71-9)起始原料反应制得,其合成路线如下:

2.起始原料选择依据

  在原料药研究DMF备案中,起始原料选择依据尤为重要,会影响到API注册的风险,依据ICHQ11原则,确定起始原料,如下:

1)起始原料A和B为原料药API关键结构片段,可以通过有效手段进行鉴别。
2)两个起始原料A和B质量标准均已建立,相关杂质的控制确保杂质经过后续生产工艺可以有效去除,降低至鉴定限0.10%以下。两个起始原料引入的致突变杂质均已进行研究和控制,确保上述致突变杂质在API中残留符合ICHM7要求。
3)原料药有*个手性中心,该手性中心来自起始原料A和B,能买足球的app在起始原料A和B中控制异构体限度,确保原料药异构体限度符合要求。
4)起始原料A经过**反应,后续结晶纯化,离心干燥获得中间体C。对中间体C杂质进行控制,确保杂质经过后续生产工艺可以有效去除,使其原料药相关杂质降低至鉴定限0.10%以下。
5)中间体C经过***反应,后续结晶纯化,离心干燥生产中间体D(能买足球的app粗品)。该粗品中杂质包含原料药特定杂质,其杂质限度可确保后续精制工艺得到合格的成品,即特定杂质符合限度,其他杂质降低鉴定限以下。
6)对原料药API中相关药典规定的杂质在制备中间体C和中间体D中的产生机理进行分析并且控制,确保生产的原料药符合要求。
7)原料药申报路线与原研厂家路线一致,或甚至更长。
8)对于外购物料A和B,能买足球的app严格按供应商确认程序进行了供应商审计和资质确认,要求起始原料供应商对起始原料质量可能产生影响的任何工艺变更及时通知申报方,降低了未来工艺变更可能对原料药质量造成影响的风险,并定期对供应商进行全面的质量审计,保证其生产的原料持续符合质量要求。
9)如果原料药生产工艺有多个支链,每个分支都要符合Q11对于起始原料指定的要求。

  选择起始原料应考虑上述全部原则,而不是孤立的严格遵循单个原则。

3.起始原料分析方法建立关键点
3.1起始原料:(S,S)-2,8-二氮杂二环[4,3,0]壬烷
3.1.1杂质分析

代号 结构 代号 结构
杂质-0A
147459-51-6
杂质-0E
526-83-0
杂质-0B
151213-39-7
杂质-0F
699-98-9
杂质-0C
151213-41-1
杂质-0G
100-46-9
杂质-0D
18184-75-3
杂质-0H
89-00-9

3.1.2研究思路

1)有关物质方法:主要检测杂质-0B、杂质-0C、杂质-0D与未知杂质,采用HPLC法。
2)有关物质方法Ⅱ:主要检测杂质-0F与杂质-0H,此两杂质在有关物质条件下出峰较早,干扰测定,单建方法进行检测。其中杂质F和杂质H极性极大,采用常规C18色谱柱基本没有保留;杂质F和杂质H结构中均含有N原子,在酸性的流动相条件下,这两个化合物带正电荷,此时采用含有庚烷磺酸钠的流动相时,带正电的两个化合物会和带负电的庚烷磺酸钠基团形成静电作用,从而保留增强。
3)异构体:杂质-0A为对映异构体,采用柱前手性衍生试剂GITC进行衍生方法检测。
4)杂质-0G:采用阳离子交换色谱柱进行检测;
5)杂质-0E:为酒石酸,采用HPLC法进行检测。

3.1.3检测方法优化思路

  在流动相加入离子对试剂庚烷磺酸钠时,离子对试剂极易吸附在普通色谱柱填料的活性位点上,难以冲洗下来,导致色谱柱死体积的增加,保留时间提前,理论塔板数降低,分离度变差的情况,这个吸附过程是不可逆的,因此在选择色谱柱的时候需要格外注意。选择岛津Shim-pack Scepter C18色谱柱,此款色谱柱采用新开发的有机硅烷层与无极硅烷层多层结构的混合型颗粒,既保持了无机硅烷的高机械强度,也极大的提高了强酸碱的耐受性(pH1.0-12.0)。同时运用微反应器造粒技术和多级端基封尾技术,保证了可以长期耐受离子对试剂流动相。

■分析方法:
色谱柱:
Shim-pack Scepter C18-120(5μm, 4.6×250 mm;PN:227-31020-06;SN:106YA80292)
柱温30℃
检测波长210nm
流速1ml/min,
进样量20μl
供试品浓度:1mg/min
流动相:0.02mol庚烷磺酸钠溶液(磷酸调pH至2.88)-乙腈
稀释剂:0.02mol庚烷磺酸钠溶液(磷酸调pH至2.88)
梯度洗脱:

时间min 0 6 10 25 30 75
A% 100 100 40 40 100 100
B% 0 0 60 60 0 0

说明:色谱图从上到下依次为杂质E和杂质F混合溶液、空白、其他杂质混合溶液、供试品溶液
结果:空白、其他杂质均不干扰检测;供试品中未检出杂质E和F

3.2起始原料:1-环丙基-6,7-二氟-1,4-二氢-8甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯
3.2.1杂质分析

代号 结构 代号 结构
杂质-1A
112811-65-1
杂质-1H
172602-83-4
杂质-1B 杂质-1L
121577-35-3
杂质-1C
112811-72-0
杂质-1I
杂质-1D 杂质-1M
112811-70-8
杂质-1E
765-30-0
杂质-1J
(致突变)

34780-29-5
杂质-1F
94242-51-0
杂质-1O
(致突变)
杂质-1G
(致突变)

致突变
杂质-1K
1117-37-9

3.2.2研究思路

1)有关物质方法:主要检测杂质-1A、杂质-1B、杂质-1C、杂质-1D、杂质-1F、杂质-1H、杂质-1L与未知杂质。
2)有关物质方法Ⅱ:主要检测杂质-1M与杂质-1I;杂质MXC-1M在原有关物质条件下灵敏度不符合要求,杂质MXC-1I与主峰重合,另新建方法进行研究。
3)有关物质方法Ⅲ:主要检测杂质-1K,该杂质紫外吸收较弱,采用GC-MS进行研究,在后续步骤中控制。
4)有关物质方法Ⅳ:主要检测杂质-1J,为致突变杂质,紫外吸收较弱,结构中有醛基,采用2,4-二硝基苯肼衍生进行研究。
5)有关物质方法Ⅴ:主要检测杂质-1G和杂质-1O,均为致突变杂质,灵敏度较低,单独进行研究。
6)有关物质方法Ⅵ:主要检测杂质-1E,为致突变杂质,采用GC方法单独进行研究。

3.1.3检测方法优化思路

  由于目标物结构类似,极性差异小,需要选择岛津Shim-pack Scepter HD-C18色谱柱进行分离,Shim-pack Scepter HD-C18填料为为聚合型键合,立体选择性较强,适合分离结构类似的化合物。

■分析条件:
色谱柱:
Shim-pack Scepter HD-C18-80(5μm, 4.6×250 mm) PN:227-31024-06; SN:127YA90057
柱温40℃
检测波长220nm
流速1ml/min,
进样量20μl
供试品浓度:1mg/min
流动相: 0.01mol磷酸二氢钾溶液-甲醇
稀释剂:0.2%磷酸-甲醇(45:55)溶液(用三乙胺调节pH至6.3)
梯度洗脱:

时间min 0 40 48 60 60.1 67
A% 50 50 34 34 50 50
B% 50 50 66 66 50 50

系统适用性溶液
出峰顺序:杂质A、杂质L、杂质B、杂质D、杂质C、杂质F(杂质I)、主峰、杂质G(杂质N)、杂质H、杂质M。
说明:峰8和峰7(主峰)的分离度大于1.5,其他杂质不干扰主峰且和主峰的分离度大于1.5