Фармацевтические субстанции. Требования Государственной фармакопеи к их стандартизации

Фармацевтические субстанции.

Требования Государственной фармакопеи к их стандартизации

Е. И. САКАНЯН*, Т. Б. ШЕМЕРЯНКИНА, А. В. БАРМИН, С. А. ЗАЙЦЕВ, Т. А. ЯРУШОК

Научный центр экспертизы средств медицинского применения Минздрава России, Москва

Pharmaceutical Substances. Requirements of the State Pharmacopoeia for Their Standardization

E. I. SAKANYAN, Т. B. SHEMERYANKINA, A. V. BARMIN, S. A. ZAITSEV, Т. А. YARUSHOK Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products, Moscow

В настоящей статье рассматриваются современные подходы к стандартизации фармацевтических субстанций синтетического происхождения, реализуемые в виде государственных фармакопейных стандартов лекарственных средств — фармакопейных статей, размещаемых в Государственной фармакопее Российской Федерации. Показатели качества фармацевтических субстанций, методы их определения и нормативные требования к качеству, включённые в фармакопейные статьи, должны быть воспроизводимы для любой субстанции, заявленной под соответствующим наименованием.

Ключевые слова: Государственная фармакопея Российской Федерации, фармацевтические субстанции, стандартизация.

The present article reviews the modern approaches for the standardization of synthetic pharmaceutical substances that are realized in the form of national pharmacopoeial standards — monographs published in State Pharmacopoeia of Russian Federation. The test parameters of pharmaceutical substances, the methods for their determination, and the applicable regulatory requirements involved in the pharmacopoeial monographs should be reproducible for every substance declared under the appropriate name.

Keywords: State Pharmacopoeia of the Russian Federation, pharmaceutical substances, standardization.

Введение

Федеральный закон от 12.04.2010 г. № 61-ФЗ «Об обращении лекарственных средств», глава 3 [1], предусматривает издание Государственной фармакопеи РФ. Основной задачей фармакопеи является обеспечение качества лекарственных средств путём создания фармакопейных стандартов, предназначенных для их стандартизации и последующего контроля качества на всех этапах жизненного цикла. Монографии/фармакопейные статьи (ФС) на фармацевтические субстанции являются важнейшей составной частью всех фармакопей мира.

Согласно ФЗ № 61 «Об обращении лекарственных средств», фармацевтическая субстанция является лекарственным средством в виде одного или нескольких обладающих фармакологической активностью действующих веществ вне зависимости от природы происхождения, предназначенным для производства, изготовления лекарственных препаратов и определяющим их эффективность.

Этот же закон определяет, что фармакопейная статья — документ, утверждённый уполномочен-

© Коллектив авторов, 2017

* Адрес для корреспонденции: 127051 Москва, Петровский бульвар д. 8. НЦЭСМП

ным федеральным органом исполнительной власти и содержащий перечень показателей качества и методов контроля качества лекарственного средства.

Фармакопейная практика в России началась в XVIII веке с издания первой Российской фармакопеи на латинском языке [2].

В настоящее время на фармацевтическом рынке Российской Федерации находится в обращении около 1000 наименований фармацевтических субстанций химического происхождения (минерального и синтетического) [3]. Вместе с тем, в ГФ РФ XIII издания включено лишь 68 ФС на фармацевтические субстанции [4]. Безусловно, создание ФС в настоящее время представляет собой актуальную задачу, поскольку все фармацевтические субстанции должны быть обеспечены фармакопейными стандартами качества.

ФС являются государственными стандартами, разработанными на основе достоверных научных данных, а также точных аналитических измерений и соответствующих валидационных процедур.

В создаваемый проект ФС включаются как обязательные для всех монографий показатели качества, так и дополнительные, зависящие от природы каждой отдельно взятой субстанции.

К обязательным показателям качества относятся: подлинность, чистота и количественное

определение с указанием содержания (за исключением субстанций переменного состава).

Показатель качества «Подлинность» используется для подтверждения соответствия вещества заявленному наименованию фармацевтической субстанции.

Как правило, показатель включает несколько испытаний, необходимых для того, чтобы отличить анализируемую субстанцию не только от принципиально иных по структуре соединений, но и от родственных ей.

В настоящее время для контроля подлинности в большинстве случаев, где это применимо, вводится проверка ИК-спектра субстанции, так как этот метод анализа позволяет наиболее точно и достоверно отличить данную субстанцию от любой другой путём сравнения «молекулярного отпечатка» анализируемой фармацевтической субстанции со стандартным образцом.

Другими значимыми испытаниями для подтверждения подлинности являются специфические качественные химические реакции. Если субстанция относится к группе веществ со схожими физико-химическими свойствами, то наряду с качественными реакциями, распространяющимися на всю группу веществ, в ФС приводятся и такие, которые позволяют отличить родственные по структуре субстанции между собой. Например, в ФС на бензилпенициллин натрия и калия, кроме общей качественной реакции на бензилпе-нициллин, приводятся и различные качественные реакции на натрий и калий, соответственно.

Если для количественного определения или определения родственных примесей используется метод ВЭЖХ, то он также включается в раздел «Подлинность» с требованием совпадения времён удерживания пиков раствора испытуемой субстанции и раствора стандартного образца.

Кроме того, для подтверждения подлинности в ряде случаев применяется метод ТСХ, а также спе-ктрофотометрия в УФ и видимой областях. ТСХ представляет собой достаточно популярный метод в испытаниях подлинности за счёт ряда существенных преимуществ по сравнению с другими методами хроматографического анализа, а именно экспрессности, универсальности, малого расхода фармацевтической субстанции, простоты техники выполнения, наглядности и информативности. Для детектирования необходимого вещества используют реагенты, применяемые в специфических качественных реакциях, или просматривают готовую пластинку в УФ-свете. Метод спектрофо-тометрии в УФ и видимой областях включается в раздел «Подлинность» как при его использовании в испытании «Количественное определение» (как метод ВЭЖХ), так и при его отсутствии.

Таким образом, вышеперечисленные методы анализа, за исключением специфических ка-

чественных реакций, позволяют наиболее достоверно и однозначно идентифицировать анализируемую субстанцию при сравнении получаемых характеристик вещества с аналогичными характеристиками стандартных образцов (веществ-свидетелей).

Дополнительно подлинность субстанции подтверждается и такими отдельно выделяемыми показателями качества, как «Температура плавления», «Плотность», «Удельное вращение», «Показатель преломления», «Удельный показатель поглощения», «Вязкость» и другими, определяемыми соответствующими каждому из них физическими или оптическими методами.

После подтверждения подлинности фармацевтической субстанции необходима проверка степени её чистоты. Для этого в государственной фармакопее предусмотрено большое количество показателей, которые, как и используемые для их определения методы, можно подразделить на несколько групп.

Одним из наиболее часто включаемых, хотя и неспецифичным показателем уровня содержания примесей, является показатель «Сульфатная зола», в котором определяется сумма минерализуемых неорганических примесей. Среди этих соединений наиболее токсичными являются тяжёлые металлы, поэтому их определение предусмотрено в отдельно выделяемом показателе. При этом устанавливаемые пределы содержания тяжёлых металлов определяются максимальной суточной дозой препаратов, произведенных из данной фармацевтической субстанции, и длительностью их возможного применения.

Наличие неспецифических примесей кислотного или основного характера определяется показателями качества «рН» и «Кислотность или щелочность». Обычно определение рН предусма-ривается в том случае, если раствор субстанции в воде обладает достаточной буферной ёмкостью, в противном случае, вводится показатель качества «Кислотность или щелочность», при котором определяется количество кислоты или основания, необходимое для изменения окраски индикатора.

К числу наиболее распространённых примесей фармацевтической субстанции относится вода. Её определение важно по двум причинам. Во-первых, без учёта влаги невозможен корректный расчёт количественного содержания субстанции. Во-вторых, наличие в субстанции влаги способствует ускорению процессов её разложения, поэтому содержание воды должно быть нормировано. Соответствующими общими фармакопейными статьями предусмотрено два основных способа определения воды в фармацевтических субстанциях — измерением потери в массе при высушивании и титрованием по методу, предложенному Карлом Фишером. Как правило, в том случае, если молекула

фармацевтической субстанции представляет собой кристаллогидрат, для определения в ней суммы кристаллизационной и адсорбированной воды используются титриметрические методы. Для установления количества адсорбированной влаги в субстанциях, не содержащих кристаллизационную воду, возможны как титрование, так и определение потери в массе при высушивании.

Показатели качества «Прозрачность» и «Цветность» предназначены для того, чтобы с использованием достаточно неспецифических методов обнаруживать примеси различной природы, присутствие которых обнаруживается из-за их влияния на внешний вид раствора субстанции. Оценка этих показателей качества осуществляется, как правило, в случае, если субстанция предназначена для производства препаратов для парентерального применения, глазных капель и других жидких офтальмологических препаратов.

Особенно важно определение родственных примесей фармацевтических субстанций. К родственным примесям относятся сходные по структуре промежуточные соединения, вещества, используемые при получении субстанций, побочные продукты синтеза, а также продукты деструкции субстанции. Стандартизация фармацевтических субстанций по содержанию родственных примесей — один из наиболее важных разделов фармакопейной статьи. Для оценки содержания родственных примесей в большинстве случаев в настоящее время применяют современные методы физико-химического анализа: методы газовой или высокоэффективной жидкостной хроматографии, реже — тонкослойной хроматографии, капиллярного электрофореза и др.

При разработке в фармакопейных статьях требований для родственных примесей учитываются принципы, представленные в руководстве ICH Q3A (R2) «Примеси в новых лекарственных субстанциях» [5], а также в Руководстве по экспертизе лекарственных средств [6].

Число родственных примесей в одной фармацевтической субстанции может иногда достигать нескольких десятков. Например, для субстанции периндоприл, используемой в производстве анти-гипертензивных препаратов, известны структуры 31 примеси, из которых 6 примесей нормируются отдельно как идентифицируемые. Для применяемой в антипсихотических препаратах субстанции рисперидон описано 12 примесей, из которых содержание нормируется лишь для шести.

В ряде случаев родственные примеси являются чрезвычайно токсичными соединениями. Поэтому их строгое нормирование чрезвычайно важно для обеспечения безопасности фармацевтической субстанции. Например, в обладающей гипогликемическим действием субстанции глик-лазид особенно токсичной является примесь В —

2-нитрозооктагидроциклопента[с]пиррол, её содержание нормируется на уровне «не более 2 ррт». В субстанции фенилбутазон наибольшую опасность представляет примесь Е — [1,1'-Бифе-нил]-4,4'-диамин, бензидин, содержание которой не должно превышать 5 ррт.

Как для идентификации субстанций методом ВЭЖХ, так и при определении родственных примесей обязательно использование стандартных образцов, в том числе фармакопейных стандартных образцов [7]. Согласно Федеральному закону от 22.12.2014 № 429-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «Об обращении лекарственных средств», стандартными образцами являются вещества, посредством сравнения с которыми осуществляется контроль качества исследуемых лекарственных средств с помощью физико-химических и биологических методов в целях подтверждения соответствия лекарственных средств требованиям нормативной документации, установленным при осуществлении государственной регистрации, и которые применяются для калибровки стандартных образцов производителя лекарственных средств, используемых для контроля качества и иных целей при обращении лекарственных средств [8].

Существуют различные классификации стандартных образцов. По своему статусу стандартные образцы подразделяются на первичные и вторичные, по природе — на химические, биологические и радиофармацевтические, по назначению — для идентификации, определения чистоты и количественного определения лекарственных средств, а также для калибровки и поверки приборов.

Доступность стандартных образцов во многом определяет уровень стандартизации и последующего контроля качества фармацевтических субстанций, в связи с чем потребность в официальных стандартных образцах достаточно велика. Таким образом, разработка и введение в действие системы государственных стандартных образцов для использования в анализе существующих и вновь разрабатываемых активных фармацевтических субстанций представляет собой актуальную задачу.

Почти во всех фармацевтических субстанциях возможно присутствие примесей побочных неорганических катионов и анионов. Их допустимое содержание также подлежит нормированию. Для определения этого рода примесей в Государственной фармакопее в настоящее время предусмотрены визуальные полуколичественные методы, основанные на качественных реакциях с использованием эталонных растворов, содержащих определённое количество катиона или аниона. Методы определения примесей некоторых из этих ионов подробно описаны в отдельных общих фармакопейных статьях (ОФС): «Алюминий», «Аммоний», «Железо», «Кальций», «Ртуть», «Селен», «Сульфаты», «Фосфаты», «Хлориды», «Цинк» и др.

Помимо химических методов анализа примесей ионов, применение находят и такие методы физико-химического анализа, как атомно-аб-сорбционная и атомно-эмиссионная спектрометрия, характеризующиеся высокой специфичностью и чувствительностью.

Для контроля микробиологической чистоты или стерильности субстанций предусмотрены такие показатели качества как «Микробиологическая чистота» и «Стерильность». Кроме того, субстанции, используемые в производстве лекарственных препаратов для парентерального применения, дополнительно стандартизуются по показателям «Аномальная токсичность», «Пирогенность» и/или «Бактериальные эндотоксины».

Стандартизации и последующему контролю качества по показателю «Остаточные органические растворители» подлежат все фармацевтические субстанции независимо от способа применения, если при их получении или очистке используются органические растворители. Соответствующей ОФС предусмотрены не только методы определения, но и нормируемое содержание в субстанциях остаточных органических растворителей.

Кроме этого, стандартизация перечисленных фармацевтических субстанций может осуществляться и по другим, более специфичным показателям, например, «Светопоглощающие примеси», «Растворимые соли», «Вещества, нерастворимые в 95% спирте», «Вещества, нерастворимые в кислоте», «Кислотное число», «Перекисное число», «Гидроксильное число», «Нелетучий остаток», «Альдегиды», «Водорастворимые окисляемые вещества» или «Восстанавливающие вещества», «Окисляющие вещества», «Гистамин», «К,К-Ди-метиланилин», «Легко обугливающиеся вещества», «Мышьяк», «Пероксиды», «Посторонние алкалоиды», «Посторонний запах», «Фурфурол», «Свободная уксусная кислота», «2-Этилгексано-вая кислота» и др.

Однако важнейшим показателем качества фармацевтической субстанции является содержание в ней основного вещества или фармакологически активной части молекулы, по которому и осуществляется её стандартизация. Диапазон допустимого содержания устанавливается экспериментально. При этом учитываются:

а) способ получения, определяющий реально возможную степень чистоты субстанции;

б) точность, правильность и погрешность аналитического метода;

в) максимально допустимое количество примесей;

г) скорость разложения субстанции в течение срока годности;

д) данные количественного определения не менее трёх серий различных производителей.

Если субстанция состоит из двух или нескольких действующих компонентов, количественно нормируется, как правило, каждый из них (например, ментол и ментилизовалерат в валидоле).

Норма содержания приводится в пересчёте на сухое вещество в случае, если предусмотрено определение потери в массе при высушивании, или на безводное, если предусмотрено определение воды по Фишеру.

Методика установления количественного содержания действующего вещества описывается в разделе «Количественное определение». В настоящее время в ФС преобладают три основных способа количественного определения: титримет-рия, ВЭЖХ и спектрофотометрия.

Титриметрия предусматривается в ФС, как правило, в тех случаях, когда содержание родственных примесей либо невелико, либо они достаточно полно характеризуются в соответствующем разделе ФС. То же касается и метода спектрофо-тометрического определения. При возможном значительном содержании в фармацевтической субстанции неидентифицируемых примесей для количественного определения в ФС предпочтение отдаётся методу ВЭЖХ, преимущественно со спектрофотометрическим детектированием, сопряжённому с отделением основного компонента субстанции от посторонних.

Большинство показателей качества, включаемых в ФС, предусматривают численное нормирование пределов определённых значений. Помимо них, однако, существуют и условно нормируемые показатели, такие как «Растворимость», «Прозрачность раствора» и «Цветность раствора», для которых требуется подтверждение соответствия субстанции определённым характеристикам.

Эти показатели служат для косвенной проверки как подлинности субстанции, так и её качества, поскольку они могут изменяться при деструкции вещества. Как правило, проверка растворимости предусматривается в двух—четырёх растворителях с различными коэффициентами диэлектрической проницаемости.

Ненормируемые свойства субстанции отражаются в показателе «Описание». В описании субстанции указывается её внешний вид, цвет, кристалличность или аморфность, иногда консистенция. Дополнительно приводятся сведения информационного характера, такие как полиморфизм, гигроскопичность и стабильность в определённых условиях.

Разработка единых норм и предъявляемых требований, то есть стандартизация фармацевтической субстанции, является неотъемлемой частью системы управления её качеством и, следовательно, качеством лекарственных препаратов, производимых из неё.

ЛИТЕРАТУРА

1. Федеральный закон от 12.04.2010 № 61-ФЗ «Об обращении лекарственных средств». / Federal'nyj zakon ot 12.04.2010 № 61-FZ «Ob obrashhenii lekarstvennyh sredstv». [in Russian]

2. Цьтдымеев А.Г., Олефир Ю.В., Меркулов B.A., Саканян Е.И. Российская фармакопейная практика и перспективы её развития. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения, 2016, 2: 4—6./ Cyndymeev A.G., Olefir Ju.V, Merkulov V.A., Sakanjan E.I. Rossijskaja farmakopejnaja praktika i perspektivy ejo razvitija. Vedomosti Nauchnogo centra jekspertizy sredstv medicinskogo primenenija, 2016, 2: 4—6. [in Russian]

3. Государственный реестр лекарственных средств. Москва: Министерство здравоохранения Российской Федерации./ Gosudarstvennyj reestr lekarstvennyh sredstv. Moskva: Ministerstvo zdravoohranenija Rossijskoj Federacii. [in Russian]

4. Государственная фармакопея Российской Федерации XIII издания. Москва, Министерство здравоохранения Российской Федерации; 2015./ Gosudarstvennaja farmakopeja Rossijskoj Federacii XIII izdanija. Moskva, Ministerstvo zdravoohranenija Rossijskoj Federacii; 2015. [in Russian]

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:

Саканян Елена Ивановна — д. фарм. н., профессор, Директор Центра фармакопеи и международного сотрудничества ФГБУ Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Минздрава России (по согласованию), Москва

Шемерянкина Татьяна Борисовна — к. фарм. н., Начальник отдела Государственной фармакопеи и фармакопейного анализа, Центра фармакопеи и международного сотрудничества ФГБУ «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Минздрава России (по согласованию), Москва

Бармин Анатолий Вадимович — к. б. н., ведущий научный сотрудник отдела Государственной фармакопеи и фарма-

5. ICH harmonised tripartite guideline impurities in new drug substances Q3A(R2)./ ICH harmonised tripartite guideline impurities in new drug substances Q3A(R2). [in Russian]

6. Руководство по экспертизе лекарственных средств. M.: Полиграф-плюс, 2014./ Rukovodstvo po jekspertize lekarstvennyh sredstv. M.: Poligraf-pljus, 2014. [in Russian]

7. Меркулов B.A., Саканян Е.И., Климов В.И., Шемерянкина Т.Е., Яш-кир B.A., Еармин A.B. Современные подходы к разработке стандартных образцов для оценки качества фармацевтических субстанций. Химико-фармацевтический журнал, 2015, 11: 54—56./ Merkulov V.A., Sakanjan E.I., Klimov V.I., Shemerjankina T.B., Jashkir V.A., Barmin A.V. Sovremennye podhody k razrabotke standartnyh obrazcov dlja ocenki kachestva farmacevticheskih substancij. Himiko-farmacevticheskij zhurnal, 2015, 11: 54—56. [in Russian]

8. Федеральный закон от 22.12.2014 № 429-ФЗ «О внесении изменений в ФЗ «Об обращении лекарственных средств»./ Federal'nyj zakon ot 22.12.2014 № 429-FZ «O vnesenii izmenenij v FZ «Ob obrashhenii lekarstvennyh sredstv». [in Russian]

копейного анализа, Центра фармакопеи и международного сотрудничества ФГБУ «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Минздрава России (по согласованию), Москва;

Сергей Анатольевич Зайцев — к. х. н., ведущий научный сотрудник отдела Государственной фармакопеи и фармакопейного анализа, Центра фармакопеи и международного сотрудничества ФГБУ «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Минздрава России (по согласованию), Москва

Ярушок Татьяна Александровна — старший научный сотрудник отдела Государственной фармакопеи и фармакопейного анализа, Центра фармакопеи и международного сотрудничества ФГБУ «Научный центр экспертизы средств медицинского применения», Москва