基因毒性雜質(zhì)-基毒、重金屬

1、遺傳毒性雜質(zhì)遺傳毒性：泛指各種因素（物理、化學(xué)因素）與細(xì)胞或生物體的遺傳物質(zhì)發(fā)生作用而產(chǎn)生的毒性。 1、致突變性：與DNA相互作用產(chǎn)生直接潛在的影響，使基因突變（bacteria reverse mutation（Ames）試驗(yàn)）2、致癌性：具有致癌可能或傾向（需要長期研究?。?、警示結(jié)構(gòu)特征：一些特殊的結(jié)構(gòu)單元具有與遺傳物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的能力，會誘導(dǎo)基因突變或者導(dǎo)致染色體重排或斷裂，具有潛在的致癌風(fēng)險。遺傳毒性物質(zhì)：在很低的濃度下即可誘導(dǎo)基因突變以及染色體的斷裂和重排，因此具有潛在的致癌性。EMA通告（1）、具體事項(xiàng)：1、哪些品種中會出現(xiàn)甲磺酸酯（或甲磺酸烷基酯）。特別是甲磺酸鹽等形式的AP

2、I或其合成中用到甲磺酸的API，甲磺酸烷基酯-甲磺酸甲酯、乙酯、其它低級醇酯，應(yīng)認(rèn)定為潛在雜質(zhì)。2、羥乙基磺酸鹽、苯磺酸鹽、對甲苯磺酸鹽的API。應(yīng)說明類似物質(zhì)磺酸烷基酯或芳基酯污染的危險。3、限度要求：無其它毒性數(shù)據(jù)時，這些高風(fēng)險雜質(zhì)應(yīng)依據(jù)TTC設(shè)定限度。1.5g÷以g為單位的最大日劑量得ppm限度。4、法律依據(jù)：EP專論要求凡以甲磺酸鹽和羥乙基磺酸鹽形式存在的API，均應(yīng)在其生產(chǎn)過程中采取以下安全措施：必須對生產(chǎn)工藝進(jìn)行評估以確定家磺酸烷基酯（羥乙基磺酸烷基酯）形成的可能，特別是反應(yīng)溶媒含低級醇的時候，很可能會出現(xiàn)這些雜質(zhì)。必需時需對生產(chǎn)工藝進(jìn)行驗(yàn)證以說明在成品中未檢出這類雜質(zhì)。

3、（2）、落實(shí)措施：1、API生產(chǎn)是否涉及在甲磺酸（羥乙基磺酸鹽、苯磺酸鹽、對甲苯磺酸等低分子量磺酸）或相應(yīng)酰氯存在下，使用甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇等低級脂肪醇（如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇等）。2、對相應(yīng)酯形成的可能性是否降到最低。3、是否有有效的清除精制步驟。設(shè)備清洗-是否設(shè)計的低級脂肪醇的使用（方法，TTC限度）？起始物料（低分子量磺酸鹽或酰氯）中是否控制了其低級脂肪醇酯（方法，TTC限度）？當(dāng)被磺酸酯或相關(guān)物質(zhì)污染的磺酸用于API合成時能否保證其中潛在的遺傳毒性雜質(zhì)不超過TTC？應(yīng)考慮各種烷基或芳基磺酸酯雜質(zhì)累積的風(fēng)險。API最后一步用到的磺酸衍生物，應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險分析。收回溶劑： 中的磺

4、酸酯類雜質(zhì)（如乙醇中的EMS、甲醇中的MMS、異丙醇中的IMS）的富集和殘留是否進(jìn)行了控制。制劑過程：甲磺酸鹽等相關(guān)形式的API的制劑過程（制粒、包衣）是否使用了醇，是否有足夠靈敏的方法監(jiān)控只集中雜質(zhì)處于TTC水平！儲存過程：甲磺酸鹽等相關(guān)形式的API及制劑儲存過程中是否會存在形成烷基或芳基磺酸酯。整改：存在風(fēng)險必須研究，報告監(jiān)管部門并按相關(guān)程序提交變更申請。遺傳毒性雜質(zhì)研究相關(guān)指導(dǎo)原則ICH Q3A（R2）、ICH Q3B（R2）（遺傳毒性雜質(zhì)僅有提及）EMA：Guideline on the Limits of Genotoxic Impurities，2006。EMA：Questions

5、 and Answers on the CHMP Guideline on the limits of genotoxic Impurities，2008。FDA：Guidance for Industry:Genotoxic and Carcinogenic Impurities in Drug Substances and Products:Recommended Approaches. Draft，2008。ICH M7：Draft consensus guideline assessment and control of DNA reactive(Mutagenic) impuriti

6、es in pharmaceutical to limit potential carcinogenic riskICH M7目前狀態(tài)：2013年2月6日發(fā)布，征求意見歷時17個月（一般6個月）后，于2014年7月15日正式發(fā)布?，F(xiàn)在進(jìn)入ICH區(qū)域?qū)嵤┢冢ㄔ诿绹?lián)邦注冊公布，經(jīng)CHMP和歐盟委員會批準(zhǔn)，在日本翻譯）指南比較復(fù)雜，需要企業(yè)和衛(wèi)生部門調(diào)整程序，因此，預(yù)期在ICH公布后18個月后方可全面實(shí)施M7。與指南一起發(fā)布了實(shí)施指導(dǎo)：M7發(fā)布后的AMES試驗(yàn)需立即實(shí)施M7標(biāo)準(zhǔn)。M7發(fā)布前乙腈開始2b/3期試驗(yàn)的項(xiàng)目可以繼續(xù)，結(jié)構(gòu)活性關(guān)系定量分析、雜質(zhì)評估和文件記錄不是必須的。M7發(fā)布后的上市申請

7、，如未進(jìn)行2b/3期試驗(yàn)，須在36個月內(nèi)完成上述試驗(yàn)。ICH M7適用范圍：主要用于新藥（原料藥、制劑）的臨床研究階段及上市注冊申請。包括孤兒藥，新復(fù)方制劑，新制劑，新劑型的申請。（原料藥沒有改變，不做回顧性評價）也適用于上市后的相關(guān)變更，包括臨床使用的變化。A.上市后API生產(chǎn)變更：合成路線、試劑、溶劑以及工藝條件的變更等可能導(dǎo)致新的遺傳毒性雜質(zhì)產(chǎn)生或已有的遺傳毒性雜質(zhì)含量發(fā)生改變。B.上市后制劑的變更：處方、生產(chǎn)工藝、劑型、規(guī)格改變可能導(dǎo)致新的遺傳毒性雜質(zhì)或已有的遺傳毒性雜質(zhì)含量發(fā)生改變。C.上市后藥品的臨床使用發(fā)型變更：劑量的顯著增加、使用時間的增加、適應(yīng)癥的變更（例如，從危及生命的適應(yīng)

8、癥變?yōu)橐话銍?yán)重適應(yīng)癥），要求對遺傳毒性雜質(zhì)的限度進(jìn)行重新評估。在劑量或者治療時間不改變的情況下，已上市藥品增加新的給藥途徑或者擴(kuò)大患者人群（即使包括孕婦和/或兒童）在臨床使用中的變更通常不要求重新評估。依照ICH S9指導(dǎo)原則的抗腫瘤新藥的申請不適用M7。（以健康人進(jìn)行藥代研究除外）ICH M7要回答的問題：提供了一個可用于遺傳毒性雜質(zhì)鑒別、分類、定量分析和控制的可行性框架。限制潛在的致癌風(fēng)險提供安全性評價和質(zhì)量風(fēng)險控制的理念對ICHQ3A 和Q3B的補(bǔ)充I：如何根據(jù)結(jié)構(gòu)活性分析評估雜質(zhì)潛在的遺傳毒性？II.如何確定雜質(zhì)TTC？遺傳毒性雜質(zhì)的可接受水平是多少？III.為什么潛在基因毒性物質(zhì)具有

9、相似的分子結(jié)構(gòu)？IV.是否可以采用毒理學(xué)關(guān)注閾值（TTC）來規(guī)定遺傳毒性雜質(zhì)的水平？V.計算TTC時，是否可以將多個遺傳毒性雜質(zhì)合并計算？VI.哪些是可接受的特殊情況？日攝入量大于TTC的情況？ICH M7根據(jù)風(fēng)險級別實(shí)施分類管理：類別定義及解釋控制措施1已知的致突變致癌物致突變和致癌性數(shù)據(jù)為陽性?；谖墨I(xiàn)中報告的動物/人體毒性?，F(xiàn)有的公開數(shù)據(jù)庫，如ToxNet、NTP、InChem、BG-Chemie、日本現(xiàn)有化學(xué)物質(zhì)數(shù)據(jù)庫和/或市售數(shù)據(jù)庫，如VITIC和Leadscope?？刂圃诨衔锾囟ǖ南薅纫韵?已知具有誘變性，致癌效應(yīng)未知致突變數(shù)據(jù)或其它相關(guān)誘變數(shù)據(jù)陽性，但致癌性未知。（細(xì)菌誘變呈陽

10、性，無嚙齒動物致癌數(shù)據(jù)）控制在限度以下（適當(dāng)?shù)腡TC）3含有警示結(jié)構(gòu)，但與原料藥的結(jié)構(gòu)無關(guān)，無突變性數(shù)據(jù)集有警示結(jié)構(gòu)，有潛在遺傳毒性風(fēng)險。Q（SAR）系統(tǒng)顯示警示結(jié)構(gòu)具有遺傳毒性，但與活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)無關(guān)?？刂圃谙薅纫韵拢ㄟm當(dāng)?shù)腡TC），或進(jìn)行細(xì)菌致突變性試驗(yàn)，如細(xì)菌突變Ames試驗(yàn)陽性=2類；細(xì)菌突變Ames試驗(yàn)陰性=5類4含有警示結(jié)構(gòu)，與原料藥或有關(guān)物質(zhì)有相同警示含有警示結(jié)構(gòu)，與原料藥或有關(guān)物質(zhì)有相同警示（例如工藝中間體），經(jīng)測試為無突變性與非誘變性雜質(zhì)同等對待5無警示結(jié)構(gòu)無警示結(jié)構(gòu)，或警示結(jié)果具有充分的數(shù)據(jù)證明其不具備誘變性和致癌性與非誘變性雜質(zhì)同等對待警示結(jié)構(gòu)單元-基因毒性雜質(zhì)識別的起點(diǎn)警

11、示結(jié)構(gòu)單元：雜質(zhì)結(jié)構(gòu)中的某些具有與遺傳物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)能力特殊基團(tuán)或亞單位。警示結(jié)構(gòu)對于雜質(zhì)的遺傳毒性和致癌性具有重要提示作用：連接工藝控制、分析檢測、毒理學(xué)評估的紐帶。提高篩選效率，較少毒理學(xué)評估的工作量。在缺乏雜質(zhì)安全性數(shù)據(jù)支持的情況下，EMA、FDA、ICH相關(guān)指導(dǎo)原則中均將警示結(jié)構(gòu)作為區(qū)分普通雜質(zhì)和潛在遺傳毒性雜質(zhì)的主要指標(biāo)。常見警示結(jié)構(gòu)單元模型：名稱結(jié)構(gòu)備注酰鹵R=除-OH、-SH之外的任何原子/基團(tuán)烷基或苯基磺酸酯R=C5的烷基（包括鹵代烷基）或苯基R1=除-OH、-SH、-O-、-S-之外的任何原子/基團(tuán)烷基或苯基磷酸酯R=C5的烷基（包括鹵代烷基）或苯基R1=除-OH、-SH、

12、-O-、-S-之外的任何原子/基團(tuán)N-羥甲基衍生物R=任何原子/基團(tuán)單鹵代烯烴R1、R2（或R3）=H或烷基R3（或R2）=除鹵素外的任何原子/基團(tuán)硫芥R=任何原子/基團(tuán)氮芥R=任何原子/基團(tuán)-丙酸內(nèi)酯含有該結(jié)構(gòu)單元的任何物質(zhì)-丙磺酸內(nèi)酯含有該結(jié)構(gòu)單元的任何物質(zhì)環(huán)氧和氮丙啶類R=任何原子/基團(tuán)鹵代烷烴R=任何原子/基團(tuán)烷基亞硝酸酯R=任何原子/基團(tuán)不飽和酮R1/R2=任何原子/基團(tuán)（芳基和C5的烷基除外）；R=任何原子/基團(tuán)（-OH、-O-除外）小分子脂肪或芳香醛R=脂肪或芳香基，不飽和醛除外醌含有該結(jié)構(gòu)單元的任何物質(zhì)肼R=任何原子/基團(tuán)單（雙）取代芳胺Ar=芳香環(huán)或芳雜環(huán)R1=H、甲基、乙基

13、R2=甲基、乙基，但以下情況除外：1、鄰位雙取代或鄰位有羧基取代2、與氨基相同的芳環(huán)上有磺酸基取代；芳基取代的偶氮化物Ar=芳香環(huán)或芳雜環(huán)，與偶氮基相連的芳環(huán)上同時又磺酸基取代的情況除外（呋喃并）香豆素類衍生物含有該結(jié)構(gòu)單元的任何物質(zhì)非遺傳毒性致癌物的警示結(jié)構(gòu)硫?；苌锘騌、R1、R2=任何原子/基團(tuán)R3=除-OH、-SH、-O-、-S-之外的任何原子/基團(tuán)；氨基硫甲酸酯除外多鹵代（多）環(huán)烷烴3個或3個以上的鹵素原子連結(jié)在同一個環(huán)烷烴上鹵代苯不包含一下兩種情況：1、2個取代鹵素原子呈鄰位或間位；2、含有3個以上的羥基取代鹵代多環(huán)芳烴Ar=萘或聯(lián)苯鹵代二苯并二噁烷X=F、Cl、Br、IICH

14、M7 限度控制的基本策略1）、PDE法適用于有閾值效應(yīng)的遺傳毒性雜質(zhì)，即超過一定限度時才會產(chǎn)生遺傳毒性的雜質(zhì)；限度確定參照殘留溶劑限度的計算方法，根據(jù)相關(guān)動物的無可見效應(yīng)劑量（NOEL）計算其可接受的日暴露量（PDE），再根據(jù)藥品的最大日劑量計算出雜質(zhì)的接受限度。PDE=NOEL×重量調(diào)整因子F1×F2×F3×F4×F5PDE：允許的日暴露量（mg/天）NOEL：無毒性反應(yīng)劑量F1F1：物種之間的外推法因子（F1：狗為2，小鼠為12，其他物種為10）F2：個體差異因子F3：毒性研究的周期因子F4：嚴(yán)重毒性的因子F5：如果只有LOEL（最低無毒性

15、反應(yīng)劑量）時的因子2）、TTC法對于無閾值效應(yīng)的遺傳毒性雜質(zhì)，引入毒理學(xué)相關(guān)閾值（TTC）的概念：假設(shè)患者終生用藥的癌癥發(fā)生率不超過10萬分之一，從高濃度下進(jìn)行的致癌性試驗(yàn)數(shù)據(jù)線性外推到極低濃度得到的一個理論值。此類雜質(zhì)，如果每日攝入量低于1.5g，那么患者因服藥導(dǎo)致癌癥發(fā)生的額外風(fēng)險，可以忽略不計。TTC是一個風(fēng)險管理工具，采用的是概率的方法：假如有一個潛在的遺傳毒性的雜質(zhì)，并且我們對它的毒性不太了解，如果它的每日攝入量低于TTC值（1.5g/日），那么它的致癌風(fēng)險將不會高于10-5的概率。TTC不能被理解為絕對無風(fēng)險的保障。3）、引入“短于終生”LTL（Less-than-lifetime

16、）限度：基于TTC可接受的限度為1.5g/day是假設(shè)患者終生服藥的基礎(chǔ)上得到的理論值，在LTL遺傳毒性雜質(zhì)限度的范圍為：1.5g/day×365days×70years（15550 days）=38.3mg設(shè)計出平均分配在累計暴露量天數(shù)中的方法，對于臨床研究和上市藥物不同用藥時間可接受的限度（攝入量）：Acceptable Intakes for an Individual ImpurityDuration of treatment1month1-12 month1-10 years10 years to lifetimeDaily intake g/day1202010

17、1.54）、含有多個遺傳毒性雜質(zhì)的限度要求：基于TTC原理，當(dāng)API中含有不超過兩個2類或3類遺傳毒性雜質(zhì)時，分別單個控制，超過2個時，按照下表所述進(jìn)行總量限制。Acceptable Total Daily Intakes for Multiple ImpurityDuration of treatment1month1-12 month1-10 years10 years to lifetimeDaily intake g/day12060305臨床試驗(yàn)時間超過3年，按照上市藥品的要求進(jìn)行控制。制劑中的降解產(chǎn)物需單獨(dú)控制。1類以及API中的降解物需單獨(dú)控制，不計入總限度。5）、明確了需高度關(guān)

18、注的危險物質(zhì)限度原則：類黃曲霉素aflatoxin-like-、N-亞硝基N-nitroso-化合物和氧化偶氮結(jié)構(gòu)azoxy structures 致癌性明確，可能會顯示出非常高的誘變性，可接受攝入量應(yīng)顯著低于M7定義的可接受攝入量，TTC 1.5g/day不適用于這類物質(zhì)?？梢詰?yīng)用M7的原理，具體問題具體分析，調(diào)整藥物研發(fā)和上市藥品中的可接受攝入量。如已有近似的相關(guān)結(jié)構(gòu)的基因致癌數(shù)據(jù)的方法來判斷研發(fā)和上市藥品中相應(yīng)雜質(zhì)的可接受攝入量。ICH M7：API的四種控制策略1、在最終API標(biāo)準(zhǔn)中采用適合的方法對相關(guān)雜質(zhì)進(jìn)行檢測，進(jìn)行常規(guī)控制，達(dá)到適用的“短于終生”（LTL）限度（終產(chǎn)品控制）根據(jù)I

19、CH Q6A，如果API中的遺傳毒性雜質(zhì)在至少6個連續(xù)的中試批次或3個連續(xù)的生成批次中，測得結(jié)果均低于可接受限度的30%，則可以論述進(jìn)行定期檢測；如果不滿足該條件，則建議對原料進(jìn)行常規(guī)檢測。2、對適宜的中間體中遺傳毒性化合物的常規(guī)控制：采用合適的方法對原材料，起始物料或中間體的相關(guān)雜質(zhì)進(jìn)行檢測，或進(jìn)行生產(chǎn)過程的控制，同時制定可接受標(biāo)準(zhǔn)，使API雜質(zhì)達(dá)到適宜的LTL限度。（過程控制終產(chǎn)品控制）3、基于對工藝的認(rèn)識，采用合適的分析方法對原材料，起始物料或者中間體的雜質(zhì)進(jìn)行檢測，或進(jìn)行生產(chǎn)過程控制，同時確認(rèn)這種控制方法能夠保證API雜質(zhì)水平在可接受限度以下。（過程控制） 對適宜中間體中遺傳毒性化合物

20、的常規(guī)控制，且限度適用的LTL限度；充分的雜質(zhì)危害性知識及去處和清除知識；擬定工藝能使最終API雜質(zhì)減少至30%適用LTL-限度。以上條件均符合時方可采用4、全面深入的工藝?yán)斫猓òs質(zhì)危害性及去處和清除知識），基于科學(xué)的風(fēng)險評估，以取代遺傳毒性化合物的標(biāo)準(zhǔn)控制。特別適用于不穩(wěn)定（如 亞硫酰氯）以及合成路線早期引入，但已被有效清除的雜質(zhì)；工藝后期引入的則需要提供與工藝相關(guān)的數(shù)據(jù)來充分論證該策略的合理性；根據(jù)對雜質(zhì)去向和消除產(chǎn)生影響的理化特性和工藝因素，包括化學(xué)反應(yīng)性、溶解性、揮發(fā)性、離解性和所有用于去除雜質(zhì)的物理處理步驟進(jìn)行風(fēng)險評估，評估結(jié)果可以用來作為雜質(zhì)被工藝所清除的預(yù)估因子?？刂撇呗缘南?/p>

21、關(guān)考慮1、采用選項(xiàng)4，如果與選項(xiàng)3一樣僅根據(jù)科學(xué)原理來進(jìn)行論述是不夠充分的，還需要提交相關(guān)分析數(shù)據(jù)來支持控制方法。后續(xù)化學(xué)反應(yīng)中雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化（去向）中試批次分析數(shù)據(jù)?？筛鶕?jù)實(shí)驗(yàn)室級別研究中的加標(biāo)研究，來說明該雜質(zhì)的去向/清除論證是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，能夠持續(xù)地保證雜質(zhì)在最終API中殘留量超過可接受限度的可能性可以忽略。如果用于研發(fā)階段的小規(guī)模模型被認(rèn)為不能代表商業(yè)規(guī)模，則一般需要確認(rèn)中試規(guī)模和/或初始商業(yè)批次中所用的控制是適當(dāng)?shù)摹?、若選項(xiàng)3或4得不到證實(shí)的話，則需要采用選項(xiàng)1或2。對于在較后合成步驟中引入的雜質(zhì)，一般應(yīng)采用選項(xiàng)1。3、對于已經(jīng)定性為遺傳毒性的潛在降解雜質(zhì)，須說明該降解途徑是否與原料藥和

22、制劑的生產(chǎn)工藝和/或其所擬的包裝和存貯條件相關(guān)。建議采用設(shè)計良好的加速穩(wěn)定性試驗(yàn)（如40/75%，6個月），采用擬定包裝形式、適當(dāng)分析方法來確定潛在降解產(chǎn)物的相關(guān)性?；虿捎迷O(shè)計良好的動力學(xué)等效時間更短溫度更高的穩(wěn)定性試驗(yàn)，來針對擬定商業(yè)包裝進(jìn)行試驗(yàn)，在開始長期穩(wěn)定性試驗(yàn)前確定降解途徑相關(guān)性。對于了解在降解途徑，及產(chǎn)品中尚未發(fā)現(xiàn)的潛在降解產(chǎn)物的相關(guān)性尤其重要。4、若所潛在降解產(chǎn)物在所擬包裝和存貯條件下形成，且接近可接受限度，則應(yīng)采取措施控制降解產(chǎn)物的形成。并應(yīng)監(jiān)控采用所擬存貯條件、商業(yè)包裝下長期穩(wěn)定性試驗(yàn)中原料藥或制劑的質(zhì)量，并在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中控制該雜質(zhì)。EMA/CHMP金屬催化劑或金屬試劑殘留量限度規(guī)定指導(dǎo)原則1）、按風(fēng)險級別分類管理第1類金屬：具有顯著安全性擔(dān)憂。已知或懷疑的致癌性其他顯著毒性。1A亞組：Pt、Pd1B亞組：Ir、Rh、Ru、Os1C亞組：Mo、Ni、Cr、V第2類金屬：具有低的安全性擔(dān)憂。潛在的較低毒性。Cu、Mn等。第3類金屬：安全性擔(dān)憂最小。無明顯