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    2020-03-20

    国产杂质对照品的质量真的不如国外产品吗?反思我国的有机合成水平与发达国家的差距

    自2005年03月18日CFDA发布《化学药物杂质研究的技术指导原则》以来,杂质谱及相关理念逐渐成熟,杂质研究已经成为了药物CMC研发的重点与热点。


    近期有不少客户反馈,CDE的发补意见中,额外关注购买与使用国产杂质标准品(对照品、化合物)等相关问题。比如,在质量研究与标准的发补意见就中多次提到“如果杂质采用加校正因子的主成分自身对照法或者含量测定外标法,请对杂质对照品的含量进行标定。注意基于修订后的有关物质方法对杂质矫正因子或者含量进行测定,明确检测条件(如流动性组成,梯度程序、柱温、检测波长等)的波动对杂质分离度以及实测值的影响”。


    杂质标准品作为质量研究与质控核心因素,其重要意义不言而喻。于是就有很多客户出于规避风险的考虑,尽可能采购进口对照品。很多人就会想为什么要这么崇洋媚外呢?除了品牌效应,国产货与进口货有什么不一样?其实呢,国产货与进口货的差别就在于两点:基础有机合成水平和品控质控(质量意识)。所谓“人无我有,人有我优”,有机合成水平不行就做不出特定结构的化合物;品控不行则意味着产品质量不稳定,不堪大用。


    那么今天我们先来简述一下国内有机合成水平与国际先进的差距:


    1.试剂质量。国外的试剂质量是真好,纯度、含量、品控(比如批间差异小)与国内试剂公司真是云泥之别。这个差别非常关键。且不说曾经红火一时的“铁催化”最终被证实是由于试剂中存在的微量铜离子起到催化作用这种乌龙事件,仅仅是由于石油醚等溶剂中存在高沸点杂质以至于旋蒸富集与终产品混在一起导致NMR谱图有杂峰就已经令很多客户头疼不已,如此种种足见有机化学研究中试剂、原料的重要。而且有机化学这种实验性学科,合格可用的原料才是根本,但国内的试剂质量真的很差,装量差异(标签写50g却只有40g)、货不对板(标签与内容物不符)、吸水吸潮结块、含量偏低、杂质超标、溶剂含水量大甚至有颜色,不一而足。曾有人做过比较,国外工业级的溶剂质量都好过国内分析纯的,可见一斑。所以很多刚回国建立实验室的老师整天疑心实验无法重现是不是因为试剂原料不过关。


    2.工艺控制。国内平均水平落后。这部分涉及实验操作技术和反应器,主要是指反应过程中的温度控制、无水无氧等条件控制。举个例子,国产加热磁力搅拌器的控温很差,虽然设定在60度,实际却是在±5~10 ℃的波动。而进口设备比如 ika、海道夫相比来说要好很多,而且梅特勒等公司有能精确控温至 0.1 ℃的产品。而无水无氧操作,简单的用双排管、复杂的需要手套箱,在国外基本算是标配,国内则还不那么普遍。而说到反应器,大多数化学家都还是使用烧瓶烧杯,少数人在用商品化的特殊反应器,还有一部分人在搞流动化学和微反应器。其他的设备,比如微波、超声、光化学等专用反应器,国外一般都有成熟的商业化产品,而国内也开始有公司开始做这方面的产品,比如:华泰科思-WATTECS。


    3.测试分析。在国内中低级需求基本满足,高端领域落后很多。

    常规仪器,比如 HPLC、GC、GC-MS、HPLC-MS、NMR、XRD 等等,与国外配置差异不大,但往往操作员水平不足以至于难以发挥最佳性能,而且测试慢不及时。高端仪器,比如:同步辐射源 XRD、原位分析技术,国外领先无可厚非。在国内几乎别想,只有少数垄断者或与国外有合作关系的老师或许能用上。自搭仪器,国内几乎空白,即便在国外,能自己搭仪器的也都是领域顶尖。


    4.合作交流。国内学术交流氛围差,组与组、学校与学校、高校与企业间的合作交流一直比较差,虽然说近几年有所改观,但同行间依然讳莫如深。最直接的结果就是,工业界的需求无法反馈给学术圈、学术界的技术成果无法转化。很多人故步自封、偏安一隅,只在自己的小领域中活动,缺少创新,往往是同寝室研究生彼此之间不知道对方在研究什么东西。而反观国外,跨领域、跨学科合作搞研究发表论文都是常态,人员流动和信息交流没有明显障碍。


    5.自动化程度。这个问题呈现两极分化,国外人力成本较高,基本趋势是能用机器的尽量减少人工。而国内呢,劳动力便宜、学生多、而仪器设备成本高,于是可以人工操作解决的尽 量不买仪器。比如中压制备色谱在国外已经普及,但国内普遍还都是手工加压柱层析。其他方面比如 LIMS(实验室信息管理系统)、文献管理软件、协同写作、信息共享,国内课题组普遍的做法就是人工解决,而国外偏向于使用自动化软件。不得不提的一个话题是“高通量筛选”,国内虽然也有人做,但自动化程度落后国外一大截。大多数人都是有心无力,完全无从下手。而国外的情况也好不了多少, 究其根本,不过是因为大多数做化学的人玩不转自动化和编程而已。以至于有人用 乐高积木搭一个自动进样装置都能发论文。


    6.基础理论。国内基础差、重视程度低、研究手段落后。国内的有机化学研究普遍还停留在“找反应、做合成”这种程度,轻视机理研究。而更高层次的战略性前瞻性的理论研究,比如曾经的“逆合成分析”、Baran 的“Two-phase synthesis”这种有一定思想性的有机合成理论研究,国内基本没有。而有机化学和信息科学结合产生的“计算机辅助有机合成”、化学专家系统、化学反应与物性数据库、化学信息挖掘与处理等方面,国内的水平依然比较原始,有一些雏形却看不到发展壮大的希望。而国外已经有非常成熟的产品,比如 Scifinder、reaxys、pubchem、NIST、chematica、ICSYNTH 。当然这部分勉强可以归结为计算化学和化学信息学的滞后。


    作者:苏灵 beplay软件下载ios标准品


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