精编化学药物结构确证研究的技术要求与案例分析资料课件.ppt

1、化学药物结构确证研究的技术要求化学药物结构确证研究的技术要求与案例分析与案例分析 nn王玉成王玉成n中国医学科学院中国医学科学院医药生物技术研究所医药生物技术研究所目录o(一一) 结构确证研究的一般原则和要求结构确证研究的一般原则和要求o(二二) 对不同类别药品结构确证的要求对不同类别药品结构确证的要求o(三三) 对特殊化学结构药品结构确证的要求对特殊化学结构药品结构确证的要求o(四四) 各项波谱和测试的技术要求各项波谱和测试的技术要求(案例案例) 1. 结构确证研究的主要对象结构确证研究的主要对象 2. 结构确证研究的基本方法结构确证研究的基本方法 3. 结构确证研究的主要内容结构确证研究的

2、主要内容 4. 结构确证研究的一般要求结构确证研究的一般要求(一一) 结构确证研究的一般原则结构确证研究的一般原则和要求和要求1. 结构确证研究的主要对象结构确证研究的主要对象 经化学全合成或半合成、微生物发经化学全合成或半合成、微生物发酵以及从动、植物中提取的原料药酵以及从动、植物中提取的原料药,包括包括新药、进口药和已有国家标准的药品新药、进口药和已有国家标准的药品.n按来源：按来源： 化学合成、半合成、天然产物中提取、发酵等化学合成、半合成、天然产物中提取、发酵等;n按组分：按组分： 单一组分、多组分混合物单一组分、多组分混合物;n按分子量：按分子量： 小分子化合物、大分子化合物小分子化

3、合物、大分子化合物;n按结构特点：按结构特点： 成盐化合物和非成盐化合物、手性化合物和非手性化合物、含结成盐化合物和非成盐化合物、手性化合物和非手性化合物、含结晶水晶水/溶剂和不含结晶水溶剂和不含结晶水/溶剂等溶剂等;2.2.结构确证研究的基本方法结构确证研究的基本方法 化学方法：理化分析、元素分析、化学关联等化学方法：理化分析、元素分析、化学关联等 物理方法：波谱方法、衍射技术物理方法：波谱方法、衍射技术 a. a. 射频波、微波与物质的相互作用：核磁共振、电子顺磁共振等射频波、微波与物质的相互作用：核磁共振、电子顺磁共振等(ESP(ESP根据谱图中吸收峰的位置、谱线的积分强度、谱线的宽度及

4、超精细结构等信息可以鉴定自由基和过滤金属离子等顺磁粒子根据谱图中吸收峰的位置、谱线的积分强度、谱线的宽度及超精细结构等信息可以鉴定自由基和过滤金属离子等顺磁粒子的结构状态，检测它们的浓度（可检测到的结构状态，检测它们的浓度（可检测到10-14摩摩/升）。升）。) ) b. b. 红外、可见、紫外光与物质的相互作用：红外光谱、紫外光谱、拉曼光红外、可见、紫外光与物质的相互作用：红外光谱、紫外光谱、拉曼光谱等谱等 c. Xc. X射线与物质的相互作用：射线与物质的相互作用：X X射线衍射等射线衍射等 d. d. 电子与物质的相互作用：质谱、电镜等电子与物质的相互作用：质谱、电镜等 e. e. 其他

5、：热分析、原子吸收、原子发射等其他：热分析、原子吸收、原子发射等3.3.结构确证研究的主要内容结构确证研究的主要内容 骨架（平面）结构：骨架（平面）结构： 分子中各原子之间的连接顺序和方式分子中各原子之间的连接顺序和方式; ; 构型：构型： 分子中各原子之间的空间相对位置分子中各原子之间的空间相对位置; ; 结晶水结晶水/ /结晶溶剂：结晶溶剂： 与水、有机溶剂通过氢键等结合与水、有机溶剂通过氢键等结合; ; 晶型：晶型： 分子（或原子）在晶体中的排列方式分子（或原子）在晶体中的排列方式; ;骨架（平面）结构骨架（平面）结构 例：氟吗西尼例：氟吗西尼 骨架（平面）结构的研究方法骨架（平面）结构

6、的研究方法: : a. a. 单晶单晶X X射线衍射射线衍射; ; b. b. 常规方法，如元素分析（或高分辨质常规方法，如元素分析（或高分辨质谱）、谱）、UVUV、IRIR、NMRNMR（包括二维谱）、（包括二维谱）、MSMS等组合等组合; ; 应根据化合物骨架结构的特点及其复杂应根据化合物骨架结构的特点及其复杂程度、有无对照品及参考文献，合理选用程度、有无对照品及参考文献，合理选用测试项目。测试项目。 构构 型：型： 几何构型几何构型: 双键、环状化合物，常用顺反（双键、环状化合物，常用顺反（cistrans）或）或ZE表示表示 例：西尼地平例：西尼地平 （）-3-（2-甲氧基乙基）甲氧基

7、乙基）-5-3-苯基苯基-2（E）-丙烯基丙烯基-2,6-二甲基二甲基-4-（3-硝基苯基）硝基苯基）-1,4-二氢二氢- 3,5-吡啶吡啶二甲酸酯二甲酸酯 NHCH3H3CNO2OOOH3COO 例：拉米夫定例：拉米夫定 (2R-(2R-顺式顺式)-4-)-4-氨基氨基-1-(2-1-(2-羟甲基羟甲基-1-1，3-3-氧硫杂环戊氧硫杂环戊-5-5-基基)-1H-)-1H-嘧啶嘧啶- -2-2-酮酮NNONH2OSHO几何构型的研究几何构型的研究： 理化性质差别明显理化性质差别明显 a. 理化常数，例如熔点等理化常数，例如熔点等; b. 氢谱、碳谱氢谱、碳谱; c. 红外光谱、紫外光谱等红外

8、光谱、紫外光谱等;光学异构：由于分子的不对称性引起，光学异构：由于分子的不对称性引起，常用常用D- L或或R-S表示。表示。 例：例：那格列奈那格列奈 （）（）N-N-（反（反-4-4-异丙基环基甲酰基）异丙基环基甲酰基）-D-D-苯苯丙氨酸丙氨酸CH3H3CONCH2HHCOOH 例：前列腺素例：前列腺素E1E1（1R1R，2R2R，3R3R）-3-3-羟基羟基-2-2-（E E）- -（3S3S）-3-3-羟基羟基-1-1-辛烯基辛烯基-5-5-氧代环戊烷庚酸氧代环戊烷庚酸光学异构的研究：光学异构的研究： a. 比旋度测定比旋度测定 b. 手性柱色谱（手性柱色谱（HPLC、GC） c. 核

9、磁共振（核磁共振（NMR） d. 单晶单晶X射线衍射（射线衍射（SXRD） e. 旋光光谱（旋光光谱（ORD）(1. 决定化合物之绝对立体构造。决定化合物之绝对立体构造。 2. 决定蛋白质决定蛋白质2级与级与3级构造。级构造。 ) f. 圆二色谱（圆二色谱（CD） g. 其他方法其他方法 对照品法对照品法根据对照品的构型推定根据对照品的构型推定 化学关联法化学关联法利用合成工艺分析利用合成工艺分析 例如，例如， 左旋西替利嗪的构型确证：左旋西替利嗪的构型确证： 手性柱色谱定位（与对照品对比手性柱色谱定位（与对照品对比) )、 比旋度数据、比旋度数据、光学纯度分析光学纯度分析晶型的研究晶型的研究

10、: : 晶型晶型 是化合物一个重要特性;对于多晶型药物,因晶格结构不同,某些理化性质(如熔点、溶解度、稳定性)可能不同;而且在不同条件下,同一化合物的各晶型之间可能会发生相互转化。对于难溶性固体口服制剂,其原料药晶型可能影响药物的溶解度、稳定性、药代动力学性质进而可能影响药效。所以对于已有文献报道的多晶型化合物应明确其晶型,晶型的一致性;对于创新药也应注意积累相关研究资料观察有无多晶型现象。晶型的研究晶型的研究: : a. a. 粉末粉末X-X-射线衍射法射线衍射法 b. b. 红外光谱法、拉曼光谱法红外光谱法、拉曼光谱法 c. c. 熔点法熔点法 d. d. 热分析热分析 e. e. 光学显

11、微镜法光学显微镜法 无对照品和文献报道：无对照品和文献报道： 考察不同结晶条件下（溶剂、温度、结晶速率等）制备样品的熔点、红考察不同结晶条件下（溶剂、温度、结晶速率等）制备样品的熔点、红外光谱、粉末外光谱、粉末X X射线衍射等射线衍射等; ; 有对照品有对照品: : 对比自制药物与已上市药物的熔点、红外光谱图、粉末对比自制药物与已上市药物的熔点、红外光谱图、粉末X X射线衍射射线衍射图谱等图谱等; ; 有文献报道有文献报道: : 对文献资料进行分析，选取能够准确反映产品晶型的测试项目对文献资料进行分析，选取能够准确反映产品晶型的测试项目; ;结晶水结晶水/ /结晶溶剂的研究结晶溶剂的研究: :

12、 药物分子通过氢键等和水、有机溶剂结合形成水合物/溶剂化物,含有不同数量结晶水/结晶溶剂的化合物可能具有不同的物理性质,进而可能影响药物的生物利用度,因此对于原料药应明确其所含的结晶水/溶剂的情况。结晶水结晶水/ /结晶溶剂的研究结晶溶剂的研究: : a. a.元素分析元素分析 b.b.热分析热分析 c.c.干燥失重、水分检查干燥失重、水分检查 d.d.单晶单晶X-X-射线衍射射线衍射 创新药：创新药： 在干燥失重、水分测定研究的基础上，通过热分析、元素分在干燥失重、水分测定研究的基础上，通过热分析、元素分析等确证样品分子中结晶水析等确证样品分子中结晶水/ /结晶溶剂的数量结晶溶剂的数量; ;

13、 已上市的药品：已上市的药品： 采取合适的分析方法对样品进行分析，以确证其结晶水采取合适的分析方法对样品进行分析，以确证其结晶水/ /结结晶溶剂的情况与已上市产品一致晶溶剂的情况与已上市产品一致; ;小结： 在审评过程中专家评价的关注点一般包括:结构确证方案设计的合理性,是否对化合物所有要素进行了考虑;研究内容设置的全面性,所有的结构特征是否已被确证;分析方法选择的正确性,所用方法能否针对性地解决结构问题。 研发者在进行结构确证研究时,测试项目的选择要依据化合物结构特点、需要解决的结构问题、各种方法所能解决的结构问题等综合考虑。 对测试样品和对照样品的要求：对测试样品和对照样品的要求：测试样品

14、测试样品: a. 精制方法精制方法 测试样品要采用和原料药制备工艺中相同的精制方法、工艺条件进行精制；对于进行晶型分析、结晶水/结晶溶剂分析时尤其需要注意，因为不同的精制方法和工艺条件可能产生不同的晶型、结晶水/溶剂。 b. 纯度要求纯度要求 大于99.0%，杂质含量应小于0.5%； 对于手性药物，应增加对对映体、非对映体纯度要求，一般 不低于99.5%。n注意点：n仿制药物：相关物质大于或等于0.1%，要进行结构确证（注意响应因子）n创新药物：除了与仿制药物一样之外，尽可能多的罗列所有可能杂质，要与中间体关联，特别注意手性问题！ 对照品对照品: a. 合法来源证明合法来源证明 购得的标准品购

15、得的标准品(已有国家标准的药品已有国家标准的药品) 市售原料药市售原料药 市售制剂中提取得到的原料药市售制剂中提取得到的原料药 从正规试剂公司购得的试剂等从正规试剂公司购得的试剂等（有的申报资料中，未选择上市原料药或其他合法对照品，而是采用自己单位精制的产品，这种“自身”对照的数据和图谱对于结构确证没有任何帮助。 ） b. 精制方法：精制方法： 对于用于晶型、结晶水等信息确证的对照品，不应采用处理后原料药或制剂中提取物作为对照品，因为原料药和制剂在不同溶媒处理后，会对样品真实的晶型和结晶水产生影响，造成误判。 c. 纯度检查：纯度检查： 对照品的纯度检查：申报资料中应提供对照品的纯度检查结果。

16、一般来说，对照品纯度应不低于精制品纯度，以保证对照品对药物结构确证的支持力度。4. 结构确证研究的一般要求结构确证研究的一般要求对图谱、数据的要求对图谱、数据的要求 附图应为原图的复印件或照片附图应为原图的复印件或照片; 图谱图谱及图谱上的标记、数据应清晰，并有完整及图谱上的标记、数据应清晰，并有完整的检测日期、各项参数、测试条件、仪器的检测日期、各项参数、测试条件、仪器型号及样品编号等记录。型号及样品编号等记录。 各项检测数据应按规定列表说明，注各项检测数据应按规定列表说明，注明其顺序。有对照品的应将测试品和对照明其顺序。有对照品的应将测试品和对照品同一波谱的数据在一个表中对比列出。品同一波

17、谱的数据在一个表中对比列出。如有可作参照的文献数据，也可列在同一如有可作参照的文献数据，也可列在同一表中。质谱应附离子裂解图。表中。质谱应附离子裂解图。(二二) 对不同类别药品结构确证的要求对不同类别药品结构确证的要求n未知结构的化合物：推论结构n已知结构的化合物：验证结构 未在国内外上市销售的原料药未在国内外上市销售的原料药 按全新化学单体要求：推论结按全新化学单体要求：推论结构构 a.完成必要的各项测试完成必要的各项测试; b.应提供充分的试验图谱和数应提供充分的试验图谱和数据据; c. 按新化合物要求进行图谱解按新化合物要求进行图谱解析和综合解析析和综合解析; 如有参考文献资料，可提供如

18、有参考文献资料，可提供作参考。作参考。 已在国外上市销售但尚未在国内已在国外上市销售但尚未在国内销售的原料药或已有国家标准的原料销售的原料药或已有国家标准的原料药药 按已知化学结构的药物：验证结构按已知化学结构的药物：验证结构 可以使用对照品可以使用对照品 可以参考文献可以参考文献 a. 有合格对照品的化合物：有合格对照品的化合物： 提供测试样品和对照品在完全相同提供测试样品和对照品在完全相同条件和同一仪器上测得的各项图谱和数据，条件和同一仪器上测得的各项图谱和数据，完成所需的各项目测试，若二者完全相同，完成所需的各项目测试，若二者完全相同，并对重要的波谱讯号和测试数据进行了正并对重要的波谱讯

19、号和测试数据进行了正确解析，即可得出二者化学结构一致的结确解析，即可得出二者化学结构一致的结论。论。 b. 有详细文献数据的化合物：有详细文献数据的化合物： 可对结构确证研究的内容、方法提供线索，并为可对结构确证研究的内容、方法提供线索，并为解析提供参考，但是不能作为结构确证研究的充分证解析提供参考，但是不能作为结构确证研究的充分证据，仍需要进行较为详尽的图谱解析和综合解析。据，仍需要进行较为详尽的图谱解析和综合解析。 c. 无对照品和文献数据的化合物：无对照品和文献数据的化合物： 除了目标化合物的结构外，缺乏其他支持性资除了目标化合物的结构外，缺乏其他支持性资料，因此原则上应按全新化学单体要

20、求进行全面的料，因此原则上应按全新化学单体要求进行全面的研究，提供充分的试验图谱和数据，可结合其它研研究，提供充分的试验图谱和数据，可结合其它研究工作（例如合成工艺路线的确定）以进一步推论究工作（例如合成工艺路线的确定）以进一步推论化合物的结构。化合物的结构。(三三) 对特殊化学结构药品结构确证的对特殊化学结构药品结构确证的要求要求 1. 立体异构体药物立体异构体药物 立体异构体：立体异构体： 光学异构体光学异构体 a. a. 对映异构体对映异构体 b. b. 非对映异构体非对映异构体 几何异构体（顺、反异构体）几何异构体（顺、反异构体） 手性药物手性药物-绝对构型和相对构型绝对构型和相对构型

21、 a. 单一对映体单一对映体-绝对构型绝对构型 比旋度测定比旋度测定 手性柱色谱手性柱色谱 (手性手性HPLC和和GC) 核磁共振核磁共振 单晶单晶X-衍射衍射 圆二色谱圆二色谱 旋光光谱旋光光谱 b. 消旋体消旋体-有多个手性中心时要求有多个手性中心时要求确定相对构型确定相对构型; c. 立体异构混合物立体异构混合物-确定异构体的确定异构体的组成和比例组成和比例;“手性药物申报资料及审评要点手性药物申报资料及审评要点” (药审中心药审中心) 应注意确证产品的立体构型。可根应注意确证产品的立体构型。可根据手性中心的多少、文献数据是否充足、据手性中心的多少、文献数据是否充足、对照品的有无来选择合

22、适的确证的方法，对照品的有无来选择合适的确证的方法，必要时可采用单晶必要时可采用单晶X射线衍射进行确证。射线衍射进行确证。 比旋度是必须的检测项目之一，已知比旋度是必须的检测项目之一，已知的起始原料的构型和化学合成方法的立的起始原料的构型和化学合成方法的立体选择性也可作为依据之一。体选择性也可作为依据之一。2. 具有多晶型的药物具有多晶型的药物 晶型晶型: 是指结晶物质晶格内分子的排列形式。是指结晶物质晶格内分子的排列形式。 多晶型物质晶格内部分子间力的差异可多晶型物质晶格内部分子间力的差异可能引起药物各种理化性质的变化，能引起药物各种理化性质的变化， 主要主要对熔点、溶解度及溶出速率、稳定性

23、、对熔点、溶解度及溶出速率、稳定性、有效性的影响有效性的影响。 重点：重点： 以适宜的方法获得药物晶型的数据。以适宜的方法获得药物晶型的数据。 常用方法：常用方法： 粉末粉末X-衍射法衍射法 红外吸收光谱法红外吸收光谱法 熔点熔点 热分析热分析 光学显微镜光学显微镜 创新药物创新药物 a. 不同结晶条件下（溶剂、温度、结不同结晶条件下（溶剂、温度、结晶速率等）晶型的一致性；晶速率等）晶型的一致性； b. 不同晶型是否影响药物活性和毒性不同晶型是否影响药物活性和毒性等等; 结构已知的仿制药品结构已知的仿制药品 a. 力求与被仿制品保持一致；力求与被仿制品保持一致； 特别是被仿制药为晶型选择性药物

24、，且各特别是被仿制药为晶型选择性药物，且各晶型的理化性质及生物药剂学性质有明显差异晶型的理化性质及生物药剂学性质有明显差异的仿制药品，要重点确定与被仿制品种晶型的的仿制药品，要重点确定与被仿制品种晶型的完全一致性（熔点、红外吸收光谱、粉末完全一致性（熔点、红外吸收光谱、粉末X射线衍射图等射线衍射图等)。 b. 重点关注难溶性固体口服制剂重点关注难溶性固体口服制剂晶型的研究；晶型的研究；3. 合成多肽类药物合成多肽类药物 氨基酸分析氨基酸分析（证明多肽的组成是否正确）（证明多肽的组成是否正确）； 质谱测定（质谱测定（提供相对分子质量及序列的信息）；提供相对分子质量及序列的信息）； 序列分析以及肽

25、图测绘等；序列分析以及肽图测绘等； 紫外：紫外：对具有生色团结构的小肽有一定的测试意义；对具有生色团结构的小肽有一定的测试意义； 红外：红外：适用于小肽（含三个氨基酸的肽）、拟肽等；适用于小肽（含三个氨基酸的肽）、拟肽等； 核磁共振：核磁共振：可对小肽的结构提供部分信息；可对小肽的结构提供部分信息； 其他方法：其他方法： HPLC、比旋度测定等。、比旋度测定等。 药物结构中有半胱氨酸，应明确其药物结构中有半胱氨酸，应明确其状态（氧化态或还原态）；状态（氧化态或还原态）； 药物结构中存在二硫键，应明确二硫药物结构中存在二硫键，应明确二硫键的正确连接点；键的正确连接点； 结合合成工艺对中间体的研究

26、，对终结合合成工艺对中间体的研究，对终产品的结构进行确证。产品的结构进行确证。4. 多糖类药物多糖类药物多糖结构的描述包括多糖结构的描述包括:n多糖的分子量范围；多糖的分子量范围；n多糖的单糖组分；多糖的单糖组分；n单糖的连接点类型；单糖的连接点类型；n单糖和糖苷键的构型；单糖和糖苷键的构型；n重复单位重复单位; n确证方法：确证方法： 单糖的分离、鉴定：单糖的分离、鉴定：纸色谱法、纸色谱法、TLC、HPLC、气气-质联用技术等；质联用技术等； 多糖的相对分子量及分子量分布测定：多糖的相对分子量及分子量分布测定：凝胶色谱法；凝胶色谱法； 糖苷键的连接方式及糖苷键的位置：糖苷键的连接方式及糖苷键

27、的位置：红红外、核磁共振、化学反应后产物的分析等外、核磁共振、化学反应后产物的分析等；5. 多组分药物多组分药物 明确各组分的组成比例，对影响药效和毒性的明确各组分的组成比例，对影响药效和毒性的主要成主要成分分进行结构确证。进行结构确证。 可使用经典的提取方法或其它分离技术，如制备色谱可使用经典的提取方法或其它分离技术，如制备色谱（TLC，HPLC），分离得到主要药效成分单体，按单体），分离得到主要药效成分单体，按单体项目要求进行化学结构确证。项目要求进行化学结构确证。 在组分多，含量少，难于得到单体时，可使用联机分在组分多，含量少，难于得到单体时，可使用联机分析技术，如气一质联用（析技术，如

28、气一质联用（GCMS），液），液质联用（质联用（LCMS），气），气付利叶红外联用（付利叶红外联用（GCFTIR），质），质质联用质联用（MSMS），辅助组分结构的验证及定量分析。），辅助组分结构的验证及定量分析。6. 不含金属元素的有机盐类或不含金属元素的有机盐类或复合物复合物 应同时提供应同时提供成盐前后成盐前后的两套波谱和试验数的两套波谱和试验数据。据。 对于某些波谱测定有困难或不易说明其结对于某些波谱测定有困难或不易说明其结构的盐或复合物，可测定药物酸根或碱基的波构的盐或复合物，可测定药物酸根或碱基的波谱，并结合其他试验项目进行确证。谱，并结合其他试验项目进行确证。7. 金属盐类和络合

29、物金属盐类和络合物 除通常要求的各项测试外，还应提供确证除通常要求的各项测试外，还应提供确证分子中金属元素的种类、存在形式和含量的有分子中金属元素的种类、存在形式和含量的有关图谱和分析数据。关图谱和分析数据。 不适于或不能测试金属盐本身的项目，可不适于或不能测试金属盐本身的项目，可以用成盐前的酸分子或配位体的相应测试结果以用成盐前的酸分子或配位体的相应测试结果进行佐证。进行佐证。8. 半合成化合物半合成化合物 分子母核的结构为已知并可以确证其分子母核的结构为已知并可以确证其原分子母核结构在合成过程中未发生改原分子母核结构在合成过程中未发生改变的，可适当简化对母核部分结构的确变的，可适当简化对母

30、核部分结构的确证工作。重点对证工作。重点对新引入基团新引入基团进行结构确进行结构确证，可以结合原料结构和合成路线进行证，可以结合原料结构和合成路线进行论证和说明。论证和说明。 如涉及构型确证，若母核手性中心构型没有改变时，如涉及构型确证，若母核手性中心构型没有改变时，重点在于侧链和取代基中新引入手性中心的构型确定。重点在于侧链和取代基中新引入手性中心的构型确定。n综合解析举例FABMS22 muM+HM+Na1236457891011121314151236457891011121314CHCH2OCH3123645789101112131412a2b34591011131478612a2b3

31、4591011131478612a386452b97111014131236 4578910111213141512a2b345910111314786OMeHOONCOHOHOHOOH123456789101112131415C15H21NO8Exact Mass: 343.12672Mol. Wt.: 343.32918C, 52.47; H, 6.17; N, 4.08; O, 37.28申报资料的格式和内容申报资料的格式和内容n 一一. 新药的化学结构式、分子式及分子量新药的化学结构式、分子式及分子量n 二二. 供确认化学结构用供试品的纯度及检查纯度的方法供确认化学结构用供试品的纯度及

32、检查纯度的方法n 三三. 确证化学结构的方法确证化学结构的方法n 理化常数理化常数n 元素分析元素分析n 四四. 各项波谱和测试的技术要求各项波谱和测试的技术要求n 紫外吸收光谱紫外吸收光谱n 红外吸收光谱红外吸收光谱n 核磁共振氢谱核磁共振氢谱n 核磁共振碳谱核磁共振碳谱n 质谱质谱n 差热分析差热分析n X-射线衍射谱射线衍射谱n 综合解析综合解析n 五五. 参考文献参考文献 一一. 新药的化学结构式、分子式及分子量新药的化学结构式、分子式及分子量n二二. 供确认化学结构用供试品的纯度及供确认化学结构用供试品的纯度及检查纯度的方法检查纯度的方法三三. 确证化学结构的方法确证化学结构的方法2

33、 元素分析元素分析 主要应用：主要应用： 确定元素组成、分子式确定元素组成、分子式; ; 除氧元素外，其余各种元素一般均能准确除氧元素外，其余各种元素一般均能准确测定其含量。测定其含量。 可以反映结晶水可以反映结晶水/ /结晶溶剂、成盐化合物的结晶溶剂、成盐化合物的酸根和碱基等。酸根和碱基等。 C C、H H、N N元素可采用自动元素分析仪测定，元素可采用自动元素分析仪测定，其他元素可采用适宜的物理或化学方法测定。其他元素可采用适宜的物理或化学方法测定。 技术要求：技术要求： a. 应详细说明使用仪器、测定方法及应详细说明使用仪器、测定方法及条件。特别是对测试样品的预处理方法、条件。特别是对测

34、试样品的预处理方法、条件。条件。 b. 同一样品测定两次，两次实验数据同一样品测定两次，两次实验数据同时列出，不取平均值。同时列出，不取平均值。 c. 应给出计算理论值所依据的分子式，应给出计算理论值所依据的分子式，包括结晶水（或结晶溶剂包括结晶水（或结晶溶剂) 。列表。列表比较实比较实测值与理论值（一般要求误差不超过测值与理论值（一般要求误差不超过0.30.3），初步判定供试品与目标化合物的分），初步判定供试品与目标化合物的分子组成是否一致。子组成是否一致。 d. d. 附测试报告单的复印件。附测试报告单的复印件。n仪器型号与测定条件n仪器：Carlo-Erba 1106元素分析仪(意大利)

35、n测定条件：1050催化燃烧 载气：N2 n 氧瓶法测定n测定结果与解析n测定结果：样品测定结果与对照品测定结果见附表1。n结果解析：样品与对照品的实测值同理论计算值基本相符，C、H、N、的误差均在千分之五以内，同含5个结晶水的盐酸大观霉素分子式C14H24ClN2O72HCl5H2O符合。n表1 样品（020708）与对照品（DJS）的元素分析数据nCHN样品（020708）(%)33.667.285.6433.767.375.67对照品（DJS）(%)33.657.305.6733.627.295.68理论计算值(%)33.957.335.66(四四)各项波谱和测试的技术要求各项波谱和测试

36、的技术要求1. 1. 红外吸收光谱红外吸收光谱(IR)(IR) 基本原理：基本原理： 分子中化学键振动能级的跃迁。分子中化学键振动能级的跃迁。主要应用：主要应用： a.a.鉴定化合物的结构鉴定化合物的结构 有对照品、标准图谱有对照品、标准图谱 b.b.推测化合物的结构推测化合物的结构 确定特征官能团、区分晶型等确定特征官能团、区分晶型等 技术要求：技术要求： a. 按药典规定方法校正和检定仪器；按药典规定方法校正和检定仪器； b. 正确选择测试方法和条件正确选择测试方法和条件 固体样品首选溴化钾压片法；固体样品首选溴化钾压片法； 离子交换离子交换-氯化钾压片；氯化钾压片； 晶型变化晶型变化-糊

37、法；糊法； c. 准确、合理、充分的图谱解析准确、合理、充分的图谱解析; d. 按要求格式列表和撰写资料按要求格式列表和撰写资料; 仪器型号与测试仪器：Nicolet Impact-400型红外分光光度计仪器测试：用聚苯乙烯膜仪器的测定条件测定条件：样品测定用溴化钾压片法测定图谱：图1、2附图3： 聚苯乙烯膜红外吸收光谱。 资料撰写格式资料撰写格式 仪器仪器 测试条件测试条件 仪器校正和检定仪器校正和检定 数据表数据表 解析解析吸收峰(cm-1) 强 度振动类型基 团 2. 2. 紫外吸收光谱紫外吸收光谱(UV)(UV) 基本原理：电子跃迁基本原理：电子跃迁 主要应用：推测共轭体系的骨架结构主

38、要应用：推测共轭体系的骨架结构（发色团、助色团）（发色团、助色团） 紫外光谱紫外光谱定性定性 吸收系数吸收系数定量定量n技术要求技术要求 a. 按药典规定方法校正和检定仪器；按药典规定方法校正和检定仪器； b. 通常要求三种溶剂：中性、通常要求三种溶剂：中性、0.1N HCl 、0.1N NaOH； c. 要求定量，准确计算摩尔吸收系数；要求定量，准确计算摩尔吸收系数； d. 归属主要吸收谱带；归属主要吸收谱带； e. 数据列表说明；数据列表说明；n 资料撰写格式资料撰写格式 仪器仪器 测试条件测试条件 仪器校正和检定仪器校正和检定 数据表数据表 解析解析 溶 剂 max 值基团和吸收带溶 剂

39、max nmAbs水194.80200.00210,002.06232.28060.82090.1mol/L盐酸200.00204.00210.002.05892.26251.2121三乙胺198.00203.00210.002.00952.27111.33163.3.核磁共振氢谱核磁共振氢谱( (1H-NMR) ) 基本原理：基本原理： 利用原子核的核自旋现象，通过一定振动频利用原子核的核自旋现象，通过一定振动频率的电磁波照射时，原子核吸收电磁波从低能率的电磁波照射时，原子核吸收电磁波从低能态向高能态跃迁，即核磁共振。态向高能态跃迁，即核磁共振。主要应用主要应用 可提供供试品中氢原子数目、周

40、围化学可提供供试品中氢原子数目、周围化学环境、相互间关系、空间排列等信息。环境、相互间关系、空间排列等信息。 技术要求技术要求 a. 应使用应使用200MHz以上高分辨以上高分辨NMR仪。仪。 b. 对各项测试条件应有明确、详尽的说明，如对各项测试条件应有明确、详尽的说明，如仪器型号、规格、溶剂、内标。仪器型号、规格、溶剂、内标。 c. 对分子中全部对分子中全部H原子均要有明确的解析和归原子均要有明确的解析和归属。属。 d. 对复杂结构化合物，应考虑采用合适的其它对复杂结构化合物，应考虑采用合适的其它技术加以佐证。技术加以佐证。 资料撰写格式资料撰写格式 仪器仪器 溶剂、内标溶剂、内标 给出原

41、子编号的分子结构式给出原子编号的分子结构式 数据表数据表 (如有对照品或文献数据可以对比列入表中) 解析解析原子序号化学位移质子数多重性 J 值相应质子4.4.核磁共振碳谱核磁共振碳谱( (13C-NMR) ) 基本原理基本原理： 利用原子核的核自旋现象，通过一定利用原子核的核自旋现象，通过一定 振动频率的电磁波照射时，原子核吸收电振动频率的电磁波照射时，原子核吸收电 磁波从低能态向高能态跃迁，即核磁共振。磁波从低能态向高能态跃迁，即核磁共振。 主要应用主要应用: : 可提供供试品中碳原子的数目、所处的可提供供试品中碳原子的数目、所处的不同化学环境信息。不同化学环境信息。 技术要求技术要求 a

42、. 对各项测试条件应有明确、详尽的说明，对各项测试条件应有明确、详尽的说明，如仪器型号、规格、溶剂、内标。如仪器型号、规格、溶剂、内标。 b. 在图谱复杂时，应使用质子噪声去偶或偏在图谱复杂时，应使用质子噪声去偶或偏共振去偶技术，使图谱简化。共振去偶技术，使图谱简化。 c. 对分子中全部对分子中全部C原子均要有明确的解析和归原子均要有明确的解析和归属。属。 d. 对复杂结构化合物，可与类似结构化合物的对复杂结构化合物，可与类似结构化合物的化学位移进行计算比较，确定合理结构。化学位移进行计算比较，确定合理结构。 资料撰写格式资料撰写格式 仪器仪器 溶剂溶剂 给出碳原子编号的分子结构式给出碳原子编

43、号的分子结构式 数据表数据表 (如有对照品或文献数据可以对比列入表中) 解析解析 碳原子序号 化学位移 碳原子类型5. 其他核磁共振谱其他核磁共振谱 DEPTDEPT谱谱: :可区分碳原子的类型可区分碳原子的类型; ;1 1H H1 1Hcosy: Hcosy: 可以显示相隔可以显示相隔2 23 3键相互之间存键相互之间存在偶合的质子对信息在偶合的质子对信息; ;C- Hcosy (HMQC ,C- Hcosy (HMQC ,异核多量子相关谱异核多量子相关谱): ): 可以可以了解分子中了解分子中C-HC-H联结情况联结情况; ; HSQC (HSQC (异核单量子相关谱异核单量子相关谱):)

44、:用于测定用于测定1 1H-H-1313C C相关相关信息，可以直接明确信息，可以直接明确C C、H H之间的连接关系之间的连接关系; ; HMBC ( HMBC (异核多重键相关谱异核多重键相关谱):):可以显示可以显示1 1H H、1313C C 之之间远程偶合的信息，即相隔二键和三键的间远程偶合的信息，即相隔二键和三键的1 1H H、1313C C之间相关信号之间相关信号; ;解析化合物中存在的结构单元，解析化合物中存在的结构单元，推测化合物中各官能团、结构单元之间的连接推测化合物中各官能团、结构单元之间的连接关系关系; ;1919F F、3131P P等等: :可提供相应元素的种类及数

45、目、在可提供相应元素的种类及数目、在分子中所处的化学环境等信息分子中所处的化学环境等信息; ; n常用的二维核磁共振测试包括H-Hcosy（H-H Correlated spectroscopy）、HMBC（1H-detected multiple-bond heteronuclear multiple-quantum coherence）、HMQC（1H-detected heteronuclear multiple-quantum coherence）等，对于结构复杂或用一般NMR方法难以进行结构确证的化合物，进行二维谱测试可更有效地确证药物的结构。碳谱注意点：n1. 碳信号数目比实际的少

46、，原因可能为信号重叠，或有些季碳信号弱，或隐藏在溶剂信号内；n2. 碳信号数目比实际的多，原因可能是某些化合物存在构象异构。n分子式：C44H69NO12.H2O HOH3COH3CONCH3OHOCH2OOOHOH3COCH3H3CH3COOCH3.H2On结构式为C44H69NO12，在其13C全去偶谱中应显示44个峰，但实际显示多达83个峰，这是因为在溶剂中有两种构像,一种为优势一种为劣势，（文献报道在氯仿中比例为3:1） 6. 质谱(MS) 基本原理：基本原理： 将气体分子经电子流轰击将气体分子经电子流轰击, ,使分子中的电子使分子中的电子成为带正电荷的分子离子成为带正电荷的分子离子,

47、 ,而后裂解成一系列而后裂解成一系列的碎片离子的碎片离子, ,再通过磁场使不同质荷比的正离再通过磁场使不同质荷比的正离子分离并记录其相对强度子分离并记录其相对强度, ,画出质谱图。画出质谱图。 主要应用：主要应用： 提供分子离子峰、碎片峰、丰度等信息，可以提供分子离子峰、碎片峰、丰度等信息，可以确定分子量、分子式以及推测部分结构单元。确定分子量、分子式以及推测部分结构单元。 对含有同位素元素对含有同位素元素( (如如ClCl、BrBr等等) )的药物的药物, ,利用利用同位素簇的丰度比，可推断药物中部分元素的种同位素簇的丰度比，可推断药物中部分元素的种类、数量，乃至分子式、裂解方式等。类、数量

48、，乃至分子式、裂解方式等。技术要求技术要求: a. 应尽量设法获得化合物分子离子峰。当用应尽量设法获得化合物分子离子峰。当用EI法不能出现分子离子峰时，可试用其它法不能出现分子离子峰时，可试用其它电离源，如电离源，如CI，FAB，FI，FD，ESI等。等。 b. 所获数据按规定列表，并对重要的碎片离所获数据按规定列表，并对重要的碎片离子峰的产生进行解释，提供离子裂解图。子峰的产生进行解释，提供离子裂解图。 c. 高分辨质谱不能反映药品的纯度和结晶水，高分辨质谱不能反映药品的纯度和结晶水，结晶溶剂，残留溶剂的情况结晶溶剂，残留溶剂的情况。 资料撰写格式资料撰写格式 仪器仪器 测试条件测试条件 数

49、据表数据表 裂解图裂解图 解析解析 M/ Z 相对丰度相对丰度 碎片离子碎片离子7. 热分析热分析 基本原理：基本原理： 采用程序控温下，精确记录待测物质理采用程序控温下，精确记录待测物质理化性质与温度的关系，研究其受热过程中晶化性质与温度的关系，研究其受热过程中晶型转变、熔融、升华等物理变化和脱水、热型转变、熔融、升华等物理变化和脱水、热分解、氧化、还原等化学变化。分解、氧化、还原等化学变化。 主要应用：主要应用： 差示扫描量热法（差示扫描量热法（DSC): 测定熔测定熔点、结晶水点、结晶水/结晶溶剂、考察晶型等。结晶溶剂、考察晶型等。 热重法（热重法（TGA): 测定结晶水、吸测定结晶水、

50、吸附水和结晶溶剂、分解温度等。附水和结晶溶剂、分解温度等。 技术要求：技术要求： a. 应说明使用仪器型号、参数设定值，包括应说明使用仪器型号、参数设定值，包括升温度速度、样品重量、温度范围。升温度速度、样品重量、温度范围。 b. 供试品与对照品应在同一仪器、相同条供试品与对照品应在同一仪器、相同条件下测定。件下测定。 c. 差热分析曲线表达：纵坐标为热流率差热分析曲线表达：纵坐标为热流率（dp/dt），横坐标为温度（），横坐标为温度（）。气体一般）。气体一般为氮气，流速为为氮气，流速为40ml/min。 热重分析曲线表达：纵坐标为重量（热重分析曲线表达：纵坐标为重量（mg）或重量百分数，横坐