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FDA

의약품 공결정의 규제상 분류

Regulatory Classification of Pharmaceutical Co-Crystals

분야
FDA
단계
최종
발행일
2018년 2월 15일

제약바이오의 정석이 제공하는 FDA 가이던스 한글 번역본이며, 원문과 차이가 있으면 원문을 우선시합니다. 가이던스는 법적 구속력이 없는 FDA의 현재 견해입니다.

이수혁 선생님의 Summary

이 가이던스는 NDA·ANDA에 공결정(co-crystal) 형태의 원료의약품을 쓸 때 FDA가 그것을 어떻게 분류하는지 알려 주는 짧은 품질 문서예요.

공결정은 API와 공결정 형성제(coformer)가 같은 결정 격자 안에서 비이온적으로 붙어 있는 결정이고, 조건을 갖추면 새로운 API가 아니라 API의 결정다형처럼 취급된다는 점이 핵심이에요.

2018년 개정판은 공결정을 완제의약품 중간체로 보던 2016년 초안을 최종 확정하고 2013년 가이던스를 대체했어요.

실무에서는 III항 논의의 제출 자료 목록, 특히 염과 가르는 ΔpKa 1 기준과 약리 작용 부위에 닿기 전 해리를 보이는 용출·용해도 평가를 가장 자주 찾게 될 거예요.

결정다형 쪽은 FDA 가이던스 ‘ANDAs: Pharmaceutical Solid Polymorphism’과 ICH Q6A를 함께 읽어 두면 좋아요.

이 가이던스는 이 주제에 관한 FDA의 현재 견해를 나타낸다. 이 가이던스는 누구에게도 어떠한 권리를 만들지 않으며, FDA나 일반 대중을 구속하지 않는다. 적용 법률과 규정의 요건을 충족한다면 다른 접근 방법을 사용할 수 있다. 다른 접근 방법을 논의하려면 표지에 적힌 이 가이던스 담당 FDA 부서에 연락한다.

This guidance represents the current thinking of the Food and Drug Administration (FDA or Agency) on this topic. It does not establish any rights for any person and is not binding on FDA or the public. You can use an alternative approach if it satisfies the requirements of the applicable statutes and regulations. To discuss an alternative approach, contact the FDA office responsible for this guidance as listed on the title page.

1 이 가이던스는 FDA 의약품평가연구센터(CDER) 의약품품질실(Office of Pharmaceutical Quality)이 작성하였다.

1 This guidance has been prepared by the Office of Pharmaceutical Quality in the Center for Drug Evaluation and Research at the Food and Drug Administration.

I. 서론I. INTRODUCTION

이 가이던스는 신약 허가신청(NDA)과 제네릭의약품 허가신청(ANDA)을 제출하려는 신청자에게 의약품 공결정(co-crystal) 고체 형태의 적절한 규제상 분류에 관한 정보를 제공한다.2 이 가이던스는 또한 공결정의 적절한 분류를 뒷받침하기 위해 신청자가 제출하여야 하는 자료와 그 분류에 따른 규제상 영향에 관한 정보도 제공한다.

This guidance provides applicants planning to submit new drug applications (NDAs) and abbreviated new drug applications (ANDAs) with information on the appropriate regulatory classification of pharmaceutical co-crystal solid-state forms.2 This guidance also provides information about the data that applicants should submit to support the appropriate classification of a co-crystal as well as the regulatory implications of the classification.

2 이 가이던스는 공결정을 완제의약품 중간체(또는 공정 중 물질)로 분류했던 2016년 8월 개정 초안 산업계 가이던스 「Regulatory Classification of Pharmaceutical Co-Crystals」를 최종 확정한 것이며, 같은 이름의 2013년 가이던스를 대체한다.

2 This guidance finalizes the August 2016 revised draft guidance for industry Regulatory Classification of Pharmaceutical Co-Crystals, which classified co-crystals as a drug product intermediate (or as an in-process material), and replaces the 2013 guidance of the same name.

이 가이던스의 권고는 FDA가 이전에 평가하여 의약품 공결정으로 판정한 적이 없는 물질에 적용된다. 이 권고는 FDA가 이전에 염, 복합체 또는 그 밖의 비공결정 형태로 지정한 물질에는 적용되지 않는다.

The recommendations in this guidance apply to materials that the Agency has not previously evaluated and determined to be pharmaceutical co-crystals. The recommendations do not apply to materials that the Agency has previously designated as salts, complexes, or other non-co-crystalline forms.

일반적으로 FDA 가이던스 문서는 법적 구속력이 있는 책임을 정하지 않는다. 가이던스는 특정 규정이나 법적 요건을 인용하지 않는 한, 어떤 주제에 대한 FDA의 현재 견해를 설명하는 것이므로 권고로만 보아야 한다. FDA 가이던스에서 should(~하여야 한다)라는 말은 어떤 것을 제안하거나 권고한다는 뜻이며, 요구한다는 뜻은 아니다.

In general, FDA’s guidance documents do not establish legally enforceable responsibilities. Instead, guidances describe the Agency’s current thinking on a topic and should be viewed only as recommendations, unless specific regulatory or statutory requirements are cited. The use of the word should in Agency guidances means that something is suggested or recommended, but not required.

II. 배경II. BACKGROUND

공결정은 둘 이상의 서로 다른 분자, 대개 원료의약품(API)과 공결정 형성제(coformer)가 같은 결정 격자 안에 있는 결정성 물질이다. 의약품 공결정은 염이나 결정다형 같은 API의 기존 고체 형태를 넘어서는 고체 형태를 설계할 기회를 제공해 왔다.3 공결정은 완제의약품의 생체이용률과 안정성을 높이고, 완제의약품 제조 중 API의 가공성을 높이도록 맞춤 설계할 수 있다.4 공결정의 또 다른 장점은 염 형성의 전제 조건인 이온화 가능한 작용기가 없는 API에 대해서도 다양한 고체 형태를 만들어 낸다는 점이다.

Co-crystals are crystalline materials composed of two or more different molecules, typically active pharmaceutical ingredient (API) and co-crystal formers (“coformers”), in the same crystal lattice. Pharmaceutical co-crystals have provided opportunities for engineering solid-state forms beyond conventional solid-state forms of an API, such as salts and polymorphs.3 Co-crystals can be tailored to enhance drug product bioavailability and stability and to enhance the processability of APIs during drug product manufacture.4 Another advantage of co-crystals is that they generate a diverse array of solid-state forms for APIs that lack ionizable functional groups, which is a prerequisite for salt formation.

3 이 가이던스에서 원료의약품(active pharmaceutical ingredient)이라는 용어는 원료의약품(drug substance, 21 CFR 314.3에 정의됨)이라는 용어와 같은 뜻이다.

3 For the purposes of this guidance, the term active pharmaceutical ingredient is synonymous with the term drug substance (as defined in 21 CFR 314.3).

4 Schultheiss, N and A Newman, 2009, Pharmaceutical Cocrystals and Their Physicochemical Properties, Crystal Growth & Design, 9(6):2950–2967; Shan, N and MJ Zaworotko, 2008, The Role of Cocrystals in Pharmaceutical Science, Drug Discovery Today, 13(9–10):440–446.

4 Schultheiss, N and A Newman, 2009, Pharmaceutical Cocrystals and Their Physicochemical Properties, Crystal Growth & Design, 9(6):2950–2967; Shan, N and MJ Zaworotko, 2008, The Role of Cocrystals in Pharmaceutical Science, Drug Discovery Today, 13(9–10):440–446.

III. 논의III. DISCUSSION

공결정은 염과 구별되는데, 염과 달리 정해진 화학량론으로 공결정 격자 안에 함께 존재하는 구성 성분들이 비이온적으로 상호작용하기 때문이다. 또한 공결정은 결정다형과도 다르다. 결정다형은 1) 결정 격자 안 분자의 배열이나 형태(conformation)가 서로 다른 단일 성분 결정형, 2) 무정형, 3) 용매화물·수화물 같은 다성분 상(phase)을 포함하는 것으로 정의된다.5 오히려 공결정은 격자 안에 둘 이상의 성분을 포함한다는 점에서 용매화물과 더 비슷하다. 물리화학적·규제적 관점에서 공결정은 용매화물과 수화물의 특수한 경우로 볼 수 있으며, 이때 두 번째 성분인 공결정 형성제는 용매(물 포함)가 아니고 대개 비휘발성이다.6

Co-crystals are distinguished from salts because unlike salts, the components that co-exist in the co-crystal lattice with a defined stoichiometry interact nonionically. In addition, co-crystals differ from polymorphs, which are defined as including 1) single-component crystalline forms that have different arrangements or conformations of the molecules in the crystal lattice, 2) amorphous forms, and 3) multicomponent phases such as solvate and hydrate forms.5 Instead, co-crystals are more similar to solvates, in that both contain more than one component in the lattice. From a physical chemistry and regulatory perspective, co-crystals can be viewed as a special case of solvates and hydrates, wherein the second component, the coformer, is not a solvent (including water), and is typically nonvolatile.6

5 산업계 가이던스 「ICH Q6A: Specifications: Test Procedures and Acceptance Criteria for New Drug Substances and New Drug Products: Chemical Substances」를 참조한다. FDA는 가이던스를 주기적으로 개정한다. 가이던스의 최신판인지 확인하려면 FDA 의약품 가이던스 웹 페이지 http://www.fda.gov/Drugs/GuidanceComplianceRegulatoryInformation/Guidances/default.htm 을 확인한다.

5 See the guidance for industry ICH Q6A: Specifications: Test Procedures and Acceptance Criteria for New Drug Substances and New Drug Products: Chemical Substances. We update guidances periodically. To make sure you have the most recent version of a guidance, check the FDA Drugs guidance web page at http://www.fda.gov/Drugs/GuidanceComplianceRegulatoryInformation/Guidances/default.htm.

6 공결정 형성제가 서로 다른 공결정을 비교할 때에는 USP 적외부 확인시험 <197>이 적용되지 않을 수 있다는 점에 유의한다.

6 Note that USP infrared identity test <197> may not be applicable when comparing co-crystals with different coformers.

공결정 형태를 함유하거나 함유한다고 주장하는 NDA와 ANDA의 경우, 신청자는 다음 사항을 뒷받침하는 적절한 자료를 제출하여야 한다.

For NDAs and ANDAs containing or claiming to contain a co-crystal form, applicants should submit appropriate data that support the following:

  • API와 공결정 형성제가 모두 단위 세포(unit cell) 안에 존재함을 입증하는 증거를 제시한다.
  • API와 공결정 형성제가 모두 이온화 가능한 작용기를 가진 경우, 구성 성분인 API와 공결정 형성제가 공결정 안에서 함께 존재하며 비이온적으로 상호작용한다는 결론. 판단할 때에는 다음을 고려한다. 일반적으로 API와 그 공결정 형성제의 ΔpKa(pKa(염기의 짝산) - pKa(산))가 1보다 크면 상당한 양성자 이동이 일어나 이온화가 되고, 공결정이 아니라 염이 형성될 가능성이 있다. 반대로 API와 그 공결정 형성제의 ΔpKa(pKa(염기의 짝산) - pKa(산))가 1보다 작으면 양성자 이동은 상당한 수준에 미치지 않는다. 이 기준을 충족하면 해당 API-공결정 형성제 결합체는 공결정으로 분류하여야 한다.
  • 그러나 의약품 고체를 염 또는 공결정으로 분류하는 것이 이러한 상대적 pKa 값에 근거하지 않는다고 판단되면, 분광학적 도구와 그 밖의 직교적(orthogonal) 접근법을 사용하여 그와 다르다는 증거를 제시한다.
  • Provide evidence to demonstrate that both the API and coformers are present in the unit cell.
  • If both API and coformer have ionizable functional groups, a conclusion that the component API and coformer co-exist in the co-crystal which interact nonionically. Consider the following to guide your decision: Generally speaking, if the API and its coformer have a ΔpKa (pKa (conjugate acid of base) - pKa (acid)) > 1, there will be substantial proton transfer resulting in ionization and potential formation of a salt as opposed to a co-crystal. On the other hand, if the API and its coformer have a ΔpKa (pKa (conjugate acid of base) - pKa (acid)) < 1, there will be less than substantial proton transfer. If this criterion is met, the API-coformer entity should be classified as a co-crystal.
  • If, however, it is determined that the classification of the pharmaceutical solid as a salt or co-crystal is not predicated on these relative pKa values, use spectroscopic tools and other orthogonal approaches to provide evidence to the contrary.
  • API가 약리 작용 부위에 도달하기 전에 공결정 형태에서 상당 부분 해리된다는 보증. API와 공결정 형성제 사이의 상호작용은 용매화물에서 API와 용매 사이의 상호작용과 크기가 비슷하므로, API가 약리 작용 부위에 도달하기 전에 공결정 형성제에서 해리됨을 입증하는 데에는 일반적으로 용출 및/또는 용해도에 근거한 시험관 내(in vitro) 평가로 충분하다고 본다.

    Assurance that substantial dissociation of the API from its co-crystal form occurs before reaching the site of pharmacological activity. Given that the interaction of the API with its coformer is of similar magnitude to the interaction of the API with solvents in solvates, an in vitro evaluation based on dissolution and/or solubility is generally considered sufficient to demonstrate that the API dissociates from its coformer before reaching the site of pharmacological activity.

  • 위 조건을 충족하고 의약품에 사용하기에 적합한 공결정 형성제를 가진 공결정은 의약품 공결정으로 볼 수 있으며, 그 규제상 분류는 API의 결정다형과 비슷하다.7 구체적으로, 그것은 새로운 API로 보지 않는다.8 규제 관점에서 새로운 공결정을 함유하도록 설계된 완제의약품은 API의 새로운 결정다형에 준하는 것으로 본다. 둘 이상의 API로 이루어진 공결정(추가 비활성 공결정 형성제의 유무와 관계없이)은 새로운 단일 API가 아니라 고정용량 복합제품으로 취급한다.

    A co-crystal with a pharmaceutically acceptable coformer that meets the above conditions can be considered to be a pharmaceutical co-crystal and has a regulatory classification similar to that of a polymorph of the API.7 Specifically, it is not regarded as a new API.8 From a regulatory perspective, drug products that are designed to contain a new co-crystal are considered analogous to a new polymorph of the API. A co-crystal that is composed of two or more APIs (with or without additional inactive coformers) will be treated as a fixed-dose combination product and not a new single API.

    FDA가 이전에 공결정으로 본 물질을 사용하고 있다면 계속 사용할 수 있다. 국제공통기술문서(CTD) 형식으로 작성한 새 신청에서는 이전의 공결정 지정에 관한 증거를 3.2.S.1항(원료의약품의 구성 성분)에 제시한다.9

    If you are using a material that the Agency previously considered to be a co-crystal, you may continue to do so. In new applications formatted as common technical documents, provide evidence of the previous co-crystal designation in section 3.2.S.1 (Components of the Drug Substance).9

    공결정에 대해 수행하는 특성분석과 출하 시험의 종류와 범위는 API의 확인, 함량, 품질 및 순도를 보장하기에 충분하여야 한다.

    The type and extent of characterization and release testing performed on the co-crystal should be sufficient to ensure the identity, strength, quality, and purity of the API(s).

    7 산업계 가이던스 「ANDAs: Pharmaceutical Solid Polymorphism」을 참조한다.

    7 See the guidance for industry ANDAs: Pharmaceutical Solid Polymorphism.

    8 염 형태 API의 서로 다른 공결정은 그 염의 결정다형으로 취급한다.

    8 Different co-crystals of a salt API will be treated as a polymorph of that salt.

    9 국제공통기술문서에 관한 정보는 http://www.fda.gov/drugs/developmentapprovalprocess/formssubmissionrequirements/electronicsubmissions/ucm153574.htm 을 참조한다.

    9 For information on common technical documents, see http://www.fda.gov/drugs/developmentapprovalprocess/formssubmissionrequirements/electronicsubmissions/ucm153574.htm.

    용어 정의GLOSSARY

    공결정Co-crystals

    둘 이상의 서로 다른 분자(그중 하나는 API)가 같은 결정 격자 안에서 정해진 화학량론적 비율로 비이온성·비공유 결합에 의해 결합되어 있는 결정성 물질.

    Crystalline materials composed of two or more different molecules, one of which is the API, in a defined stoichiometric ratio within the same crystal lattice that are associated by nonionic and noncovalent bonds.

    공결정 형성제Coformer

    결정 격자 안에서 API와 비이온적으로 상호작용하는 성분으로, 용매(물 포함)가 아니며 대개 비휘발성이다.

    A component that interacts nonionically with the API in the crystal lattice, that is not a solvent (including water), and is typically nonvolatile.

    결정다형Polymorphs

    같은 API의 서로 다른 결정형. 여기에는 용매화물 또는 수화물(유사다형(pseudopolymorph)이라고도 한다)과 무정형이 포함될 수 있다. 현행 규제 체계에서는 서로 다른 결정다형도 같은 API로 본다. (산업계 가이던스 「ANDAs: Pharmaceutical Solid Polymorphism」 참조.)

    Different crystalline forms of the same API. This may include solvation or hydration products (also known as pseudopolymorphs) and amorphous forms. Per the current regulatory scheme, different polymorphic forms are considered the same APIs. (See guidance for industry ANDAs: Pharmaceutical Solid Polymorphism.)

    염Salts

    산의 산성 수소 일부 또는 전부가 금속이나 금속처럼 작용하는 라디칼로 치환되어 생기는 수많은 화합물 가운데 하나, 즉 이온성 또는 전기원자가 결정성 화합물. 현행 규제 체계에서는 같은 활성 부분(active moiety)의 서로 다른 염 형태를 서로 다른 API로 본다. (21 CFR 314.108 및 21 CFR 320.1(c) 참조.)

    Any of numerous compounds that result from replacement of part or all of the acid hydrogen of an acid by a metal or a radical acting like a metal: an ionic or electrovalent crystalline compound. Per the current regulatory scheme, different salt forms of the same active moiety are considered different APIs. (See 21 CFR 314.108 and 21 CFR 320.1(c).)

    자주 묻는 질문

    FDA 공결정 가이던스는 어떤 문서인가요?

    NDA·ANDA 신청자에게 의약품 공결정 고체 형태의 적절한 규제상 분류, 그 분류를 뒷받침하기 위해 제출할 자료, 분류에 따른 규제상 영향을 알려 주는 FDA 품질 가이던스입니다. 2018년 2월에 발행된 개정 1판입니다.

    공결정은 새로운 API(원료의약품)로 취급되나요?

    아닙니다. 의약품에 사용하기에 적합한 공결정 형성제를 가지고 가이던스의 조건을 충족하는 공결정은 API의 결정다형과 비슷하게 분류되며 새로운 API로 보지 않습니다. 다만 둘 이상의 API로 이루어진 공결정은 고정용량 복합제품으로 취급하고, 염 형태 API의 서로 다른 공결정은 그 염의 결정다형으로 취급합니다.

    공결정과 염은 어떻게 구분하나요?

    API와 공결정 형성제가 모두 이온화 가능한 작용기를 가진 경우, ΔpKa(pKa(염기의 짝산) - pKa(산))가 1보다 크면 상당한 양성자 이동으로 염이 형성될 가능성이 있고, 1보다 작으면 공결정으로 분류합니다. 분류가 이 pKa 값에 근거하지 않는다고 판단되면 분광학적 도구와 그 밖의 직교적 접근법으로 증거를 제시합니다.

    공결정으로 신청할 때 어떤 자료를 내야 하나요?

    API와 공결정 형성제가 모두 단위 세포 안에 존재한다는 증거, 이온화 가능한 작용기가 있으면 비이온적 상호작용이라는 결론, 그리고 API가 약리 작용 부위에 도달하기 전에 상당 부분 해리된다는 보증을 제출합니다. 해리는 일반적으로 용출 및/또는 용해도에 근거한 시험관 내 평가로 충분하다고 봅니다.