遺傳毒性雜質(zhì)的控制

1、遺傳毒性雜質(zhì)的控制遺傳毒性雜質(zhì)的控制 王旸王旸 2012015 5年年1111月月 一、簡介二、ICH M7三、遺傳毒性雜質(zhì)的分類四、限度控制五、案例六、總結(jié) 內(nèi)容內(nèi)容 一、簡介二、ICH M7三、遺傳毒性雜質(zhì)的分類四、限度控制五、案例六、總結(jié) 內(nèi)容內(nèi)容一、一、 簡介簡介 遺傳毒性雜質(zhì)（genotoxic impurities): 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)（主要指DNA）發(fā)生作用而產(chǎn)生的毒性。致突變性（mutagenic）：與DNA相互作用產(chǎn)生直接或潛在的影響，使基因突變。致癌性（carcinogenetic）：具有致癌可能性 相關(guān)指導(dǎo)原則及發(fā)展歷史相關(guān)指

2、導(dǎo)原則及發(fā)展歷史 EMA：Guideline on the Limits of Genotoxic Impurities, 2006 EMA：Questions and Answers on the CHMP Guidelien 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 Q3A（

3、R2）：Impurities in New Drug Substances, 2006 ICH Q3B（R2）：Impurities in New Drug Products, 2006 ICH M7（step4）：Assessment and Control of DNA Reactive (Mutagenic) impurities in Pharmaceuticals to Limit Potential Carcinogenic Risk,2014 遺傳毒性雜質(zhì)的控制遺傳毒性雜質(zhì)的控制 ICH指導(dǎo)原則指出“如果雜質(zhì)具有非常見毒性，則應(yīng)降低限度閾值（報告、鑒定、驗證）”（附件1，注釋2）

4、 什么是非常見毒性？如何處理？ 非常見毒性非常見毒性 ICH Q3專家工作組（1990s）設(shè)想為特異的不可逆的毒性（致畸性、致癌性、生殖毒性），但未提出限制策略。 FDA和EMEA對待遺傳毒性雜質(zhì)的態(tài)度為零容忍，（例如1ppm的限度）。 ICH M7明確對遺傳毒性雜質(zhì)進(jìn)行控制，根據(jù)風(fēng)險/獲益，階段性TTC方法。 對遺傳毒性雜質(zhì)控制的歷史演變對遺傳毒性雜質(zhì)控制的歷史演變 2002年歐盟CHMP基于體內(nèi)遺傳毒性數(shù)據(jù)采用了風(fēng)險評估方法（由于缺乏大多數(shù)遺傳毒性雜質(zhì)的可靠數(shù)據(jù),不具有可操作性） 基于Kroes發(fā)表的遺傳毒性致癌物TTC文獻(xiàn)，于2004年轉(zhuǎn)為“TTC為基礎(chǔ)的方法”。 根據(jù)工業(yè)界的建議，調(diào)整

5、方法的TTC范圍（由106調(diào)整為105） FDA對遺傳毒性雜質(zhì)的控制對遺傳毒性雜質(zhì)的控制 原先采用對藥物批次中遺傳毒性雜質(zhì)的驗證（遺傳毒性實驗和2年嚙齒類動物致癌性試驗）。 2004年起由工業(yè)界與FDA經(jīng)過會議，就臨床試驗“階段TTC方法”達(dá)成共識。 2008年美國FDA發(fā)補(bǔ)草案指南，采納階段TTC 對遺傳毒性雜質(zhì)的控制對遺傳毒性雜質(zhì)的控制歐盟2002年CHMP工作小組2006年指南FDA2005年工作小組成立2008年指南ICH M7目前在第四階段 一、簡介二、ICH M7三、遺傳毒性雜質(zhì)的分類四、限度控制五、案例六、總結(jié) 內(nèi)容內(nèi)容 適用范圍適用范圍 M7適用于臨床階段和后期申報上市的新的原

6、料藥和制劑。 以下產(chǎn)品不適用M7，生物/生物工程，多肽，寡鏈核酸，放射性藥物，發(fā)酵產(chǎn)物，草藥，動物器官或植物提取的粗品。 按照ICH S9的抗腫瘤新藥的申請。 藥品本身在治療濃度下具有基因毒性的。 ICH M7對遺傳毒性雜質(zhì)的控制對遺傳毒性雜質(zhì)的控制 遺傳毒性雜質(zhì)可能出現(xiàn)在起始物料、溶劑、中間體、副產(chǎn)物和降解產(chǎn)物中，并可能引入到制劑中 ICH M7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)險提供了安全性評估和質(zhì)量風(fēng)險控制的概念對ICHQ3A和Q3B的補(bǔ)充 ICH M7對以下問題提供了解決方案對以下問題提供了解決方案 藥物研發(fā)過程中，遺傳毒性雜質(zhì)的可接受

7、水平是多少？ 上市產(chǎn)品遺傳毒性雜質(zhì)的可接受水平是多少？ 是否可以采用毒理學(xué)關(guān)注閾值（TTC，Threshold of Toxicology Concern）來規(guī)定遺傳毒性雜質(zhì)的水平 計算TTC時，是否可以將多個遺傳毒性雜質(zhì)合并計算 哪些是可接受的特殊情況？日攝入量大于TTC的情況 一、簡介二、ICH M7三、遺傳毒性雜質(zhì)的分類四、限度控制五、案例六、總結(jié) 內(nèi)容內(nèi)容 潛在遺傳毒性雜質(zhì)的分類潛在遺傳毒性雜質(zhì)的分類分類分類定義定義控制方法控制方法1類已知有突變性和致癌性物質(zhì)控制雜質(zhì)在可接受的與化合物特性相關(guān)的限度2類已知的致突變性但致癌性未知的物質(zhì)（細(xì)菌突變試驗陽性，無嚙齒類動物致癌數(shù)據(jù)）控制雜質(zhì)在

8、可接受的限度（合適的TTC）3類含警示結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，與原料藥結(jié)構(gòu)無關(guān)聯(lián)，無致突變性數(shù)據(jù)控制雜質(zhì)在可接受的限度（合適的TTC）或進(jìn)行細(xì)菌突變試驗；如無致突變性，歸為5類；如有致突變性，歸為2類4類含警示結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，但與無致突變性的原料藥結(jié)構(gòu)相似（如中間體）作為無致突變的雜質(zhì)5類無警示結(jié)構(gòu)，或有重復(fù)的數(shù)據(jù)證明其警示結(jié)構(gòu)無致突變性作為無致突變的雜質(zhì) 警示結(jié)構(gòu)警示結(jié)構(gòu) 潛在毒性雜質(zhì)的確定潛在毒性雜質(zhì)的確定1類：致突變和致癌性數(shù)據(jù)為陽性。基于文獻(xiàn)中報告的動物/人體毒性。現(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Lead

9、scope。2類：致突變數(shù)據(jù)為陽性，但致癌性未知。依據(jù)包括：如已知的細(xì)菌突變Ames試驗結(jié)構(gòu)陽性，但是未報告嚙齒類動物致癌性數(shù)據(jù)。3類：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)。如果細(xì)菌突變Ames試驗陽性，劃為2類，如果細(xì)菌突變Ames試驗陰性，劃為5類。4類：有警示結(jié)構(gòu)。但是與原料藥和原料藥結(jié)構(gòu)相似物有關(guān)，而細(xì)菌突變Ames研究顯示此類物質(zhì)呈陰性。5類：沒有警示結(jié)構(gòu)。沒有遺傳毒性的文獻(xiàn)報告，或在細(xì)菌突變Ames試驗陰性，或者有重復(fù)的數(shù)據(jù)證明與警示結(jié)構(gòu)不相關(guān)。 分類流程分類流程 一、簡介二、ICH M7三、遺傳毒性雜質(zhì)的分類四、限度控制五

10、、案例六、總結(jié) 內(nèi)容內(nèi)容 對遺傳毒性雜質(zhì)的控制對遺傳毒性雜質(zhì)的控制遺傳毒性雜質(zhì)控制PDE法無毒理學(xué)數(shù)據(jù)，采用TTC法控制控制 PDE法法 適用于有閾值效應(yīng)的遺傳毒性雜質(zhì)：已有證據(jù)表明，該類物質(zhì)只有在超過一定限度時才會產(chǎn)生遺傳毒性。 雜質(zhì)安全性限度的確定可以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（No-Observed Effect Level）計算其可接受的日暴露量（Permissible Daily Exposure），再根據(jù)藥品的最大日劑量計算出雜質(zhì)的接受限度。 PDE的計算方法的計算方法 PDE=NO(A)El體重校正/（F1 F2 F3 F4 F5） F1=種屬間差異

11、系數(shù) F2=個體間差異系數(shù) F3=短期毒理數(shù)據(jù)的校正 F4=對于嚴(yán)重毒性的校正因子 F5=如果未確定NOEL時的校正因子 如無NOAEL數(shù)據(jù)，可用LOAEL代替 TTC法法 無閾值效應(yīng)的遺傳毒性雜質(zhì)：引入了毒理學(xué)關(guān)注閾值（Threshold of Toxicological Concern）。TTC是在接受患者終生用藥的癌癥發(fā)生概率不超過10萬分之一的基礎(chǔ)上，從高濃度下進(jìn)行的致癌性試驗數(shù)據(jù)線性外推到極低濃度得到的一個理論值。 對于無閾值效應(yīng)的遺傳毒性雜質(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法的來源法的來源 TTC原則衍生自FDA食品接觸材料的

12、法定限量（TOR）原則食品中低于0.5ppb（十億分之一）的濃度被認(rèn)為無公共安全問題假設(shè)每天攝入1500克食物/1500克液體，等于1.5g/人/天通用通用 TTC限度的確定限度的確定 測得TD50（50%的嚙齒類動物產(chǎn)生腫瘤的劑量），采用線性外推法得到患腫瘤率降到百萬分之一時的劑量 對于大多數(shù)遺傳毒性致癌物，終生暴露量小于0.15g/天/人，產(chǎn)生癌癥的風(fēng)險低于1/1000000。對于患者（1/100000）被認(rèn)為是有獲益的，1.5 g/天/人。 少數(shù)類別除外 少數(shù)致癌性物質(zhì)少數(shù)致癌性物質(zhì) 類黃曲霉素（aflatoxin-like-），N-亞硝基-（N-nitroso）和氧化偶氮化合物（azo

13、xy） 不適用1.5 g/天的TTC標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)具體指導(dǎo)原則的原理，具體問題具體分析、OOOOOOHHRNORNNRORO黃 曲 霉 素AflatoxinN-亞 硝 基 化 合 物N-nitroso偶 氮 氧 化 物Azoxy 高于高于1.5 g的的TTC 將其應(yīng)用至遺傳毒性雜質(zhì)：致癌性與時間和劑量均有關(guān)系；較短時間內(nèi)可以承受高于1.5 g/天的劑量，不影響致癌性。 含義：短時間+高濃度和長時間+低濃度得到同樣的效果 Haber定律：濃度(C)時間(T)=常數(shù)(k) 階段性的階段性的TTC限度限度 放寬限度放寬限度-階段性階段性TTC數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 引入與暴露量相關(guān)的可接受限度（Less-Than-

14、Lifetime）：基于TTC可接受的限度為1.5 g/天是結(jié)社患者終生服藥的基礎(chǔ)上得出的理論值，按照70歲壽命計算： 1.5 g/天*365天*70年（25,550天）=38.3mg治療時限治療時限=1個月個月112個月個月110年年10年年終生終生日攝入量（ug/天）12020101.5 含有多個遺傳毒性雜質(zhì)含有多個遺傳毒性雜質(zhì) 含有多個遺傳毒性雜質(zhì)的限度要求： 基于TTC原理，當(dāng)原料藥中含有多個遺傳毒性雜質(zhì)時，按照下述要求進(jìn)行控制治療時段治療時段=1個月個月112個月個月110年年10年年終生終生日常攝入量（ug/天）12060305 ICH M7中對時間段的劃分中對時間段的劃分 10年

15、，覆蓋藥品的所有上市許可，其積累適用通常超過10年。 遺傳毒性雜質(zhì)的研究遺傳毒性雜質(zhì)的研究選擇合成路線并確定本品是否適用ICH M7分析潛在的雜質(zhì)對雜質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)評價基于ICH M7原理進(jìn)行結(jié)構(gòu)分類根據(jù)相應(yīng)的分類，確定相應(yīng)的限度要求根據(jù)對工藝的理解確定控制策略方法學(xué)驗證/積累數(shù)據(jù)必要時重復(fù)以上工作提交完整的控制策略 遺傳毒性雜質(zhì)的控制原則遺傳毒性雜質(zhì)的控制原則 雜質(zhì)譜的分析參見相關(guān)指導(dǎo)原則 采用多種途徑對遺傳毒性雜質(zhì)進(jìn)行分析：經(jīng)驗積累，文獻(xiàn)報道，軟件預(yù)測，毒理學(xué)試驗等 藥學(xué)部門應(yīng)與毒理部門緊密配合 全方位的控制全方位的控制遺傳毒性雜質(zhì)的控制起始物料、溶劑、中間體的控制生產(chǎn)環(huán)節(jié)和設(shè)備運行條件的控制

16、（GMP）原料藥/制劑的終點控制生產(chǎn)工藝過程的控制工藝參數(shù)的控制 ICH M7提供了提供了4種控制方法種控制方法 1、終產(chǎn)品控制：在原料藥標(biāo)準(zhǔn)中采用合適的方法對相關(guān)雜質(zhì)進(jìn)行檢驗，達(dá)到可接受的限度。 2、中間控制+終產(chǎn)品控制：采用合適的方法對原材料，起始物料或者中間體的相關(guān)雜質(zhì)進(jìn)行檢測，或進(jìn)行生產(chǎn)過程的控制，使終產(chǎn)品雜質(zhì)達(dá)到可接受的限度。 ICH M7對雜質(zhì)的控制方法對雜質(zhì)的控制方法-續(xù)續(xù) 3、中間控制：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，或就那些生產(chǎn)過程的控制，同時確認(rèn)這種控制方法能夠保證原料藥的雜質(zhì)水平在可接受的限度以下。 4、不進(jìn)行控制：通過對工

17、藝過程參數(shù)控制和雜質(zhì)殘留水平的認(rèn)識，有足夠的信息保證原料藥中的雜質(zhì)水平將會在可接受的限度下。 一、簡介二、ICH M7三、遺傳毒性雜質(zhì)的分類四、限度控制五、案例六、總結(jié) 內(nèi)容內(nèi)容 案例案例1 化合物化合物A 用于腫瘤治療 目前處于臨床開發(fā)II期 臨床劑量 10ml：50mg（1療程） 待進(jìn)行的研究時限：3周R1R2R5R6原料藥 案例案例1 化合物化合物A 確定合成路線 步驟4生成了中間體IV 其與警示結(jié)構(gòu)多環(huán)芳烴相似 分析是否適用ICH M7 原料藥為細(xì)胞毒性藥物，不適用ICH M7 按照一般雜質(zhì)在中間體和終產(chǎn)品中進(jìn)行控制，限度0.1%R1R2R3R4中 間 體 IV多 環(huán) 芳 烴R1R2R

18、5R6原 料 藥 案例案例2 甲磺酸酯甲磺酸酯 甲磺酸鹽非生理性，應(yīng)用較多，目前僅次于鹽酸鹽Anionsfumaratesalicylatenitratephosphatetartratemaleatemesylatecitrateacetatehydrobromidesulphatehydrochloride0102030405060Frequency (%)數(shù)據(jù)來源：Stahl and Wermuth (eds.), Handbook of Pharmaceutical Salts, Appendix 案例案例2 甲磺酸酯甲磺酸酯 確定合成路線 適用ICH M7 甲磺酸不可避免 甲磺酸酯為

19、潛在的遺傳毒性雜質(zhì) 根據(jù)工藝路線，在中間體和終產(chǎn)品中進(jìn)行控制 方法學(xué)驗證和數(shù)據(jù)積累 提交完整的報告和控制策略 工藝中未使用醇，是否還要控制？工藝中未使用醇，是否還要控制？ 甲磺酸奈非那韋用于HIV治療，羅氏公司于1998年獲得歐洲上市 2007年，患者投訴DNA序列異常 檢測結(jié)果顯示：甲磺酸乙酯濃度過高（1-8ppm/TTC 0.6ppm） 起因由于原料藥的儲存罐中乙醇?xì)埩簦?300ppm）所致 2007年召回該產(chǎn)品并于8月份暫停上市 對于含有/使用甲磺酸的化合物，建議采用終點控制 案例案例3 化合物化合物B 用于腫瘤的治療 臨床開發(fā)II期 臨床劑量 160mg 試驗時間21天 本品合成中間體

20、采用了遺傳毒性雜質(zhì)苯胺FH2NORXRNC OFNHORONHXR中間體I 案例案例3 化合物化合物B 確定合成路線 適用ICH M7 合成中間體I中使用了苯胺 苯胺為警示結(jié)構(gòu)，Ames試驗確認(rèn)其為2類遺傳毒性雜質(zhì)，需對限度進(jìn)行控制 案例案例3 化合物化合物B 臨床開發(fā)II期 臨床劑量 160mg 待進(jìn)行的研究時限：21天 階段性的TTC：120 g 適用的TTC限度：120 g/160mg=0.075% 案例案例3 化合物化合物B 對反應(yīng)產(chǎn)物苯胺進(jìn)行了控制 采用方法： 限度100ppm 在中間體I和終產(chǎn)品原料藥中均進(jìn)行了控制 中間體+終產(chǎn)品的控制，建議關(guān)注方法的靈敏度檢驗參數(shù)檢驗參數(shù)檢測結(jié)果檢測結(jié)果色譜柱不銹鋼色譜柱，長度15厘米，內(nèi)徑3.0毫米，填料如X-Bridge Shield C18，3.5微米洗脫液A 加1.5g磷酸二氫鉀加0.5g的磷酸氫二鉀到