遗传毒性杂质的控制
【医药】如何控制基因毒性杂质
01、何为基因毒性杂质基因毒性杂质（或遗传毒性杂质，Genotoxic Impurity，GTI）是指能直接或间接损害DNA，引起DNA突变、染色体断裂、DNA重组及DNA 复制过程中共价键结合或插入，导致基因突变或癌症的物质（如卤代烷烃、烷基磺酸酯类等）。
潜在基因毒性杂质（Potential Genotoxic Impurity ，PGI）结构中含有与基因毒性杂质反应活性相似的基团（如肼类、环氧化合物、N-亚硝胺类等），通常也作为基因毒性杂质来评估。
基因毒性杂质主要来源于原料药合成过程中的起始物料、中间体、试剂和反应副产物。
此外，药物在合成、储存或者制剂过程中也可能会降解产生基因毒性杂质。
除此之外，有些药物通过激活正常细胞而产生基因毒性物质导致突变，如化疗药物顺铂等。
02、何为基因毒性杂质“警示结构”由于杂质结构的多样性，一般很难进行归类，因此，在缺乏安全性数据支持的情况下，法规和指导原则采用“警示结构”用来区分普通杂质和基因毒性杂质。
所谓“警示结构”，是指杂质中的特殊基团可能与遗传物质发生化学反应，诱导基因突变或者染色体断裂，因此具有潜在的致癌风险。
对于含有警示结构的杂质，应当进行（Q）SAR预测和体内外遗传毒性和致癌性研究，或者将杂质水平控制在毒理学关注阈值（TTC）之下。
但是含有警示结构并不能说明该杂质一定具有遗传毒性，而确认有遗传毒性的物质也不一定会产生致癌作用。
杂质自身性质和结构特点会对其毒性产生抑制或调节作用。
警示结构的重要性在于它提示了可能存在的遗传毒性和致癌性，为进一步的杂质安全性评价与控制指明方向。
（关于基因毒杂质警示结构的详细信息可参考欧盟发布的警示结构《Development ofstructure alerts for the in vivo micronucleus assay in rodents》）。
03、基因毒性杂质严格控制的必要性基因毒性杂质最主要的特点是在极低浓度时即可造成人体遗传物质的损伤，导致基因突变并促使肿瘤发生。
遗传毒性杂质控制PPT 图文共57页文档
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26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
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27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
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28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
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29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
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30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
5 遗传毒性杂质
ICH M7
目前在第四阶段
FDA
2005年工作小 组成立 2008年指南
内容
一、简介
二、ICH M7
三、遗传毒性杂质的分类
四、限度控制
五、案例
六、总结
ICH M7
• 引言 • 指导原则的范围 • 总体原则
• 上市药品需要考虑的事项
• 原料药和制剂的杂质评估 • 风险评估因素（杂质分类） • 风险表征（控制限度） • 控制策略 • 文件 • 注意事项 词汇表 参考文献 附录
ICH M7对遗传毒性杂质的控制
• 遗传毒性杂质可能出现在起始物料、溶剂、中间
体、副产物和降解产物中，并可能引入到制剂中 • ICH M7提供了一个可用于遗传毒性杂质鉴别、分 类、定量分析和控制的可行性框架。 限制潜在的致癌风险 提供了安全性评估和质量风险控制的概念
对ICHQ3A和Q3B的补充
O
高于1.5g的TTC
• 遗传毒性杂质：致癌性与时间和剂量均有关系；
较短时间内可以承受高于1.5 g/天的剂量，不影 响致癌性。 • 含义：短时间+高浓度和长时间+低浓度得到同样 的效果 • Haber定律：浓度(C)时间(T)=常数(k)
阶段性的TTC限度
放宽限度-阶段性TTC数据
• 低于终身给药剂量的限度（Less-Than-Lifetime）：基 于TTC可接受的限度为1.5 g/天是计算患者终生服药的 基础上得出的理论值，按照70岁寿命计算： • 1.5 g/天*365天*70年（25,550天）=38.3mg
分析潜在的杂 质
必要时重复以 上工作
对杂质进行结 构评价
提交完整的控 制策略
遗传毒性杂质的控制原则
遗传毒性杂质在医药工业中的来源与控制路径
遗传毒性杂质在医药工业中的来源与控制路径摘要：制药企业生产出的药品如果存在遗传毒性杂质，使得药品带有可遗传的毒性，会对人类健康造成严重威胁。
近年来，药品中遗传毒性杂质问题已成为了药品监管机构重点关注的问题之一。
本文将简要概括遗传毒性杂质的属性和含义，详细分析遗传毒性杂质的具体来源，并在最后提出如何控制生产药品中遗传毒性杂质的具体途径。
关键词：遗传毒性杂质；医药工业；来源；控制路径在制药环节中，很多药品通过合成或者天然产物结构修饰制成。
相关制药企业为了在复杂的合成过程中尽可能提高生产效率，而使用大剂量的化学试剂。
这种化学试剂过量会使反应继续发生，进而发生副反应，产生副产物最后仍然储存在药品中售卖。
这样的药品中含有大量不明杂质，可能会影响人类的身体健康。
药品监管局了解到这一问题后，开始聚焦遗传毒性杂质在药品中的含量这一指标，这一问题也成了各位专家的研究重点。
一、遗传毒性杂质的属性和含义首先，我们要明确遗传毒性是指物理或化学的某些因素与生物体内的DNA等遗传物质相结合，进而发生作用并最终表现为毒性。
遗传物质进入人体后，会刺激和加快基因突变或者使人体细胞发生癌变，会对人体健康造成不利影响。
因此，遗传毒性杂质本身具有致突变性和致癌性两种基本属性，容易使得生物体发生基因突变或者发生致癌现象，这种突发性大多情况下是无法及时反应或者预测的。
二、遗传毒性杂质的来源遗传毒性杂质主要来源于药品生产过程中。
药品生产过程涉及到的原料或产物有很多，都从属于化学试剂。
例如反应物、催化剂、副产物等等。
根据研究，遗传毒性杂质的遗传毒性机制是嘧啶和嘌呤碱的N原子、O原子以及磷酸二甲酯骨架，在特殊情况下进入DNA找到碱基的亲核中心，破坏连接的键，进而使得整条DNA双链断裂。
遗传毒性杂质的常见来源包括试剂、副反应的生成物和有机溶剂三种方式。
（一）试剂含有遗传毒性杂质的试剂包括硼酸、芳香胺类、烷基卤化物、环氧乙烷、肼试剂、氮氧化物等。
环氧乙烷自身带有环，而DNA中心受到环的张力会与该物质发生亲核反应，进而产生大量遗传毒性杂质。
国内外遗传毒性杂质监管现状
国内外遗传毒性杂质监管现状1 从宏观上解读杂质1.1 杂质与药物不良反应的关系很多同仁都认为杂质与药物的不良反应息息相关，认为杂质越小或越少、临床不良反应发生几率也就越小或越少，进而在进行杂质研究与控制时，力求面面俱到、尽善尽美。
殊不知，引起药物不良反应的原因是多方面的，并不仅仅是药物中的杂质。
人用药品注册技术要求国际协调会(ICH) 于2002年9 月12 日颁布了《疗效--M4E(R1) 人用药品注册的通用技术文档：模块2 的临床回顾和临床概述与模块5 ：临床研究报告》。
其中阐述道：关于药物的不良反应，常见的有关因素包括剂量、单位剂量、总剂量、给药方案、疗程、人口统计学特征( 如年龄、性别、种族)、联合用药、其他基础特征( 如肾功能状态)、效能特性和药物浓度等。
可见，药物不良反应主要与主成分的不合理使用以及患者个人体质差异相关。
不同给药方式下杂质与药物不良反应间的关系解读如下。
1.1.1 口服给药口服给药是一种较为安全的给药方式。
但若用法用量不当、超出安全用药浓度上限时，将对人体带来伤害、产生不良反应 ( 如治疗窗狭窄药物常发生此情形)。
目前我国此类药物的主要问题是：部分仿制药质量与原研药存在较大差距，主要是在患者体内生物利用度的差异；生物利用度又与体外溶出行为密切相关。
原国家食品药品监督管理总局(SFDA) 自2008 年起开展“国家药品评价性抽验”工作至今，已发现国内已上市的部分口服固体制剂体外多条溶出曲线与原研制剂有显著性差异。
1.1.2 静脉滴注给药有同仁认为，静脉滴注给药方式已无生物利用度问题，此时不良反应与杂质密切相关，故应着重关注。
笔者认为这种认知是偏颇的。
此种给药方式药学管理与信息使得药物直接进入封闭的血液循环系统中，当外来物质( 包括葡萄糖注射液、氯化钠注射液、药物主成分、少量杂质、辅料和微量颗粒等)“一股脑儿地侵入”时，其中呈现出的不良反应强弱与患者的身体机能以及主成分的自身毒性及用法用量息息相关。
遗传毒性杂质控制指导原则
遗传毒性杂质控制指导原则遗传毒性杂质控制指导原则用于指导药物遗传毒性杂质的危害评估、分类、定性和限值制定，以控制药物中遗传毒性杂质潜在的致癌风险。
为药品标准制修订，上市药品安全性再评价提供参考。
一、总则遗传毒性（Genotoxcity）是指遗传物质中任何有害变化引起的毒性，而不考虑诱发该变化的机制，又称为基因毒性。
遗传毒性杂质（Genotoxic Impurities，GTIs）是指能引起遗传毒性的杂质，包括致突变性杂质和其它类型的无致突变性杂质。
其主要来源于原料药的生产过程，如起始原料、反应物、催化剂、试剂、溶剂、中间体、副产物、降解产物等。
致突变性杂质（Mutagenic Impurities）指在较低水平时也有可能直接引起DNA损伤，导致DNA突变，从而可能引发癌症的遗传毒性杂质。
本指导原则主要关注致突变机制的遗传毒性杂质，非致突变机制的遗传毒性杂质在杂质水平的剂量下，一般可忽略其致癌风险。
药品生产、药品标准提高及上市药品再评价过程中发现杂质后，可按本指导原则进行风险评估，确定其是否为遗传毒性杂质，尤其是致突变性杂质。
如果一个杂质被鉴定为具有潜在的致癌风险，应制定相应的限值。
在制订可忽略致癌风险的杂质限值时，应进一步分析生产工艺，兼顾安全性和质量风险管理成本两方面的因素，综合考虑制定合适的限值。
本指导原则包括危害评估方法、可接受摄入量计算方法和限值制定方法。
本指导原则中描述的对杂质潜在致突变性的评估方法不适用于以下类型的原料药和制剂：生物/生物技术制品、肽类、寡核苷酸、放射性药物、发酵产品、中药和动物或植物来源的粗制品。
也不适用于已上市药物中使用的辅料、调味剂、着色剂和香料，以及与药物包材相关的可浸出物。
本指导原则中对杂质潜在致突变性的评估方法不适用于用于晚期癌症适应症的原料药和制剂，以及用于其它适应症但本身在治疗剂量下就具有遗传毒性，且预计可能与癌症风险增加有关的原料药。
在这些情况下，致突变性杂质不会显著增加原料药的致癌风险。
遗传毒性杂质控制指导原则
遗传毒性杂质控制指导原则遗传毒性杂质控制指导原则用于指导药物遗传毒性杂质的危害评估、分类、定性和限值制定，以控制药物中遗传毒性杂质潜在的致癌风险。
为药品标准制修订，上市药品安全性再评价提供参考。
一、总则遗传毒性（Genotoxcity）是指遗传物质中任何有害变化引起的毒性，而不考虑诱发该变化的机制，又称为基因毒性。
遗传毒性杂质（Genotoxic Impurities，GTIs）是指能引起遗传毒性的杂质，包括致突变性杂质和其它类型的无致突变性杂质。
其主要来源于原料药的生产过程，如起始原料、反应物、催化剂、试剂、溶剂、中间体、副产物、降解产物等。
致突变性杂质（Mutagenic Impurities）指在较低水平时也有可能直接引起DNA损伤，导致DNA突变，从而可能引发癌症的遗传毒性杂质。
本指导原则主要关注致突变机制的遗传毒性杂质，非致突变机制的遗传毒性杂质在杂质水平的剂量下，一般可忽略其致癌风险。
药品生产、药品标准提高及上市药品再评价过程中发现杂质后，可按本指导原则进行风险评估，确定其是否为遗传毒性杂质，尤其是致突变性杂质。
如果一个杂质被鉴定为具有潜在的致癌风险，应制定相应的限值。
在制订可忽略致癌风险的杂质限值时，应进一步分析生产工艺，兼顾安全性和质量风险管理成本两方面的因素，综合考虑制定合适的限值。
本指导原则包括危害评估方法、可接受摄入量计算方法和限值制定方法。
本指导原则中描述的对杂质潜在致突变性的评估方法不适用于以下类型的原料药和制剂：生物/生物技术制品、肽类、寡核苷酸、放射性药物、发酵产品、中药和动物或植物来源的粗制品。
也不适用于已上市药物中使用的辅料、调味剂、着色剂和香料，以及与药物包材相关的可浸出物。
本指导原则中对杂质潜在致突变性的评估方法不适用于用于晚期癌症适应症的原料药和制剂，以及用于其它适应症但本身在治疗剂量下就具有遗传毒性，且预计可能与癌症风险增加有关的原料药。
在这些情况下，致突变性杂质不会显著增加原料药的致癌风险。
基因毒性杂质控制
3
TTC限度或以下；或进行细菌致 含警示结构的物质，与API结构 突变性试验。 无关，无致突变性数据 如果无致突变性=第5类； 如果有致突变性=第2类。
所含警示结构与活性成份（API） 相同，或与已证实无基因毒性 按一般杂质控制 原料药结构相关化合物的警示 结构相同 无警示结构，或有充分的数据 证明其警示结构无致突变性 按一般杂质控制
d、成品基于TTC的可接受限度为50ppm。
结论： 起始物料Y中杂质B控制限度0.1%可接受，不需提供中试及商业化 批
数据。
案例3：关于结构相似的基因毒性杂质的控制（芳硝基位置异构体 杂质）；
需控杂质与已建立可接受限度的中间体物化特性相似，清除方式相似， 且残留更低。
案例4：高反应活性基因毒性物质（二氯亚砜）。
（1）工艺杂质控制 方法1：原料பைடு நூலகம்质量标准中控制在可接受限度以下
至少连续6批中试或连续3批放大检出低于限度30%以下，可周期性检验。
方法2：起始原料或中间体标准或中控过程中控制在可接受限度以下； 方法3：起始原料或中间体标准或中控过程中控制在可接受限度以上；
明确杂质的去向及清除过程； 根据实验室研究，成品残留在可接受限度的30%以下（推荐加标试验）； 必要时有中试或商业化批数据支持。
4、基因毒性杂质的限度
（3）非终生暴露（Less than lifetime,LTL）的控制 采用Staged TTC Approach
单个基因毒性杂质可接受摄入量
治疗期 日摄入量 （μg/day）
≤1月 120
＞1-12月 20
＞1-10年 10
＞10年至 终生 1.5
间隔给药按实际给药天数计，例：某药治疗期2年，每周给药一次，2
基因毒杂质控制策略案例
基因毒杂质控制策略案例基因毒杂质（Genotoxic Impurities）控制策略是药物开发和制造过程中的重要环节，旨在确保药物产品中基因毒性杂质的控制和限制。
以下是一个基因毒杂质控制策略的案例示例：
1. 风险评估：首先，对药物候选化合物进行综合的基因毒性风险评估。
评估包括利用体外基因毒性测试（如Ames 试验）和计算毒性预测模型，对化合物进行筛选和分类。
2. 导入限值：基于风险评估结果，制定适当的基因毒杂质导入限值。
此限值应与国际指南（如ICH M7指南）和适用的监管要求相一致。
3. 合成和纯化策略：在药物合成和纯化过程中，采取特定的操作条件和工艺控制，包括选择合成路线、溶剂使用、温度控制、反应时间和条件等，以最小化基因毒杂质的产生和残留。
4. 检测和分析：开发和验证适当的分析方法，用于检测和定量基因毒杂质的存在。
常见的分析技术包括高效液相色谱（HPLC）、质谱法（如LC-MS/MS）、核磁共振（NMR）
等。
5. 清洁验证：使用适当的清洁验证方法和程序，确保生产设备和工艺的清洁性，在不同批次之间避免交叉污染和残留。
6. 临床监控：在临床阶段，对药物进行基因毒杂质的监控和评估，以确保在实际使用中的毒性风险得到控制。
这只是一个基本的基因毒杂质控制策略案例，具体策略会因药物特性、制造过程和监管要求等因素而有所不同。
在实际应用中，需要根据具体情况制定并执行适合的控制策略，并与相关的监管机构保持合作与沟通。
遗传毒性杂质的控制
PDE的计算方法
• PDE=NO(A)El体重校正/（F1 F2 F3 F4 F5） • F1=种属间差异系数 • F2=个体间差异系数 • F3=短期毒理数据的校正 • F4=对于严重毒性的校正因子 • F5=如果未确定NOEL时的校正因子 • 如无NOAEL数据，可用LOAEL代替
• <1个月，适用于传统的I期药品临床试验的给药时间。 • 1~12个月，适用于涵盖大多数II期和许多III期情况临床试 验的给药时间。适用于市售产品，其（累积）的给药持续 时间不超过12个月。 • 1~10年，涵盖延长期限的III期临床试验（结果研究）和许 多药品上市许可（可能包括用于老年的各种药物）。 • >10年，覆盖药品的所有上市许可，其积累适用通常超过 10年。
遗传毒性杂质的控制
王旸
2015年11月
内容
一、简介 二、ICH M7 三、遗传毒性杂质的分类 四、限度控制 五、案例 六、总结
内容
一、简介 二、ICH M7 三、遗传毒性杂质的分类 四、限度控制 五、案例 六、总结
一、 简介
• 遗传毒性杂质（genotoxic impurities): 遗传毒性泛指各种因素（物理、化学因素 ）与细胞或生物体的遗传物质（主要指 DNA）发生作用而产生的毒性。 致突变性（mutagenic）：与DNA相互作用 产生直接或潜在的影响，使基因突变。 致癌性（carcinogenetic）：具有致癌可能性
作为无致突变的杂质
警示结构
潜在毒性杂质的确定
• 1类：致突变和致癌性数据为阳性。基于文献中报告的动物/人体毒性 。现有的公开数据库，如ToxNet、NTP、InChem、BG-Chemie、日本 现有化学物质数据库和/或市售数据库，如VITIC和Leadscope。 • 2类：致突变数据为阳性，但致癌性未知。依据包括：如已知的细菌 突变Ames试验结构阳性，但是未报告啮齿类动物致癌性数据。 • 3类：有警示结构。有潜在遗传毒性风险。Q(SAR)系统显示警示结构 具有遗传毒性，但与活性物质结构无关。如果细菌突变Ames试验阳 性，划为2类，如果细菌突变Ames试验阴性，划为5类。 • 4类：有警示结构。但是与原料药和原料药结构相似物有关，而细菌 突变Ames研究显示此类物质呈阴性。 • 5类：没有警示结构。没有遗传毒性的文献报告，或在细菌突变Ames 试验阴性，或者有重复的数据证明与警示结构不相关。
基因毒性杂质控制相关文件及指南介绍
2016-11-27字体大小：基因毒性杂质控制相关文件及指南介绍【基因毒性杂质控制相关文件及指南介绍】遗传毒性杂质控制指南PhRMA 意见书：测定、检验和控制药物中特定潜在遗传毒性杂质的基本原理 (2006)EMA：遗传毒性杂质限度指南EMA 安全工作组 (SWP)：关于遗传毒性杂质限量指南的问答FDA 行业指南（草案）：原料药和成品药中遗传毒性和致癌性杂质：推荐方法 (2008)。
ICH M7：诱变性杂质评估和控制遗传毒性试验指南ICH S2：人用药物的遗传毒性试验和数据解释EMA：草药物质/制剂遗传毒性评估指南 (2008)遗传毒性和致癌性物质的风险评估欧盟委员会健康与消费者保护局：遗传毒性和致癌性物质一般风险评估的方法学和途径 (2009)EMA ：2006 年首先颁布了《基因毒性杂质限度指南》，并自 2007 年 1 月 1 日起正式实施。
该指南为限制新活性物质中的基因毒性杂质提供了解决问题的框架和具体做法。
弥补了 ICH Q3 不足。
引入了毒理学关注阈值 (TTC) 的概念及其取值。
提出了遗传毒性杂质可接受性评估的决策树。
FDA ：2008 年 12 月正式签发：原料药和成品药中遗传毒性和致癌性杂质，推荐方法。
主要内容包括：• 原料药和制剂中的基因毒性杂质生成的预防办法• 基因毒性杂质的分析方法、处理方法和减少方法• 上市申请和临床研究申请的可接受限度• 草药原料药和制剂中基因毒性杂质评估指南FDA 和 EMA 指南的比较相似点不同点推荐的鉴定和认证潜在遗传性杂质的方法相同 推荐的处理遗传毒性和致癌性杂质的方法相同FDA 指南包含致癌性杂质TTC 设定为 1.5 μg/天指南允许的 14 天内用药的 TTC 水平为 120 μg ， 而非仅针对单次用药临床试验中短期暴露的 TTC 更高FDA 指南不允许根据现售药品的短期暴露情况而 提高 TTC ICH M7【基因毒性杂质的控制策略】具有阳性致癌数据的诱变杂质（第1类）---计算可接受摄入量（ AI ）： • M7 Addendum 中列出的 15 种化合物中有 10 个为该计算方法计算 • Carcinogenicity Potency Database (CPDB ）中列明了 1574 种致癌物质的 TD50 值毒理学关注门槛---TTC 法(第 2/3 类)： • ICHM7 主要讨论的方法，主要针对第 2/3 类基因毒性杂质，比如低级磺酸酯类等。
EMEA《遗传毒性杂质限度指导原则》介绍
发布日期20070820栏目化药药物评价>> 化药质量控制标题EMEA《遗传毒性杂质限度指导原则》介绍作者史继峰部门正文内容审评四部审评七室史继峰摘要：《遗传毒性杂质限度指导原则》对遗传毒性杂质进行了分类，并介绍了相关的遗传毒性杂质限度确定的原则和方法。
关键词：遗传毒性杂质毒理学担忧阈值（ TTC）1.介绍在原料药（ Q3A）和药物制剂（ Q3B）的杂质指导原则中，杂质限度确定的依据包括各个杂质的生物安全性数据或杂质在某特定含量水平的研究概况。
而对于遗传毒性杂质限度的确定，通常都认为是特别关键的问题，但目前尚无相关的指导原则。
2.适用范围本指导原则阐述了如何处理新原料药中遗传毒性杂质的一般框架和实际方法。
该指导原则也适用于已有原料药的新申请，如果其合成路线、过程控制和杂质研究尚无法确保不会产生新的或更高含量的遗传毒性杂质（与 EU目前批准的相同原料药相比）。
该指导原则同样适用于已上市原料药有关合成方面的补充申请。
除非有特殊原因，本指导原则不适用于已上市的产品。
3.毒理学背景根据目前的研究实践，具有（体内）遗传毒性的化合物在任何暴露量下都有可能对 DNA产生损伤，而这种损伤可能会引发肿瘤。
因此，对于遗传毒性致癌物质，应谨慎认为不存在明确的阈值，任何暴露量下都存在风险。
然而，对于一些遗传毒性事件，其产生生物学意义的阈值效应的机理正越来越为人所了解。
对于非 DNA靶点的化合物和潜在致突变剂更是如此，因为它们在与关键靶点接触前就已经去毒化了。
对于这些化合物，研究的基础可以是确定关键的未观察到影响的剂量（ NOEL）和采用不确定因子。
即使对能与 DNA分子发生反应的化合物，由于低剂量时有多种有效的保护机制存在，而不能将高剂量下的影响以线性方式外推到很低的（人）暴露水平。
不过，目前要用实验方法证明某诱变剂的遗传毒性阈值仍然非常困难。
所以，在缺乏恰当的证据支持遗传毒性阈值存在的情况下，确定安全剂量很困难，因此非常有必要采用一个可接受风险的暴露水平概念。
新药中遗传毒性杂质及其管理
浙江预防医学 ２０ 年第 １ 卷第 ｌ 期 ０７ ９ ２
Ｚ ｅａ￣ ｒ ｉ ，Ｄ ｅｌ ｅ ０ ，Ｖ ｌ ９ ｏ １ ｈｉｎ Ｐｅ Ｉ ｄ ｅｅ ｂｒ ０ ７ ｏ １ ，Ｎ ． ２ ｉ ｖＶ ｅ ｎ ２
・６Leabharlann ・ ５ ・综述 ・
新 药 中遗传 毒 性 杂 质及 其 管 理
１ 遗传毒性杂质的毒理学
确 定某 种化合物 （ 杂质 ）具 有
遗传毒性 通常要 体外遗 传毒性试 验呈 阳性结 果 ，且得到 体
内试验的证实 。缺少体 内试验的证实资料 的体外 遗传毒物 ， 通常被称 为可疑性体 内致突变物和可疑致癌物 。
念定 出允许 日接 触量 ；２级 ：已知 杂质 有遗 传毒 性 （ 变 诱 的） ，但其致癌 性证据不充 分。如果 了解 阔值机 制 ，就提 出 允许 日接 触 量 。如果 没 有 明确 依 据 的 阈 值 机 制 ，以等 级 ＴＥ理念为基础提 出允许 日接触量 ；３级 ：有警示 结构 ，和 Ｉ 母体结构 不 相关 并且 不 明遗 传毒性 （ 突变 物 ）可 能性 ， 诱
负荷和生 理紊 乱 （ 如红 细胞 生 成 ，体 温过 高或 过 低 ）等 。 对于有明确 阈值证 据的毒性 化合 物 ，在没 达到危 险度暴 露
曾在 日本和美 国引起多 例严重 中毒事件 而使 该产品 受到广
泛的非议 和否定 ，日本 科学家 发现这是 因为 制剂 中含 有毒 性很大 的无机 锗 ，去 除无机 锗后 ，有机锗 制剂作 为替 代疗 法对某些晚期癌症 也有 效。因此 ，控制药 品 中的杂质 是 当 前药 品质量和安全性 的一个重 要问题 ，许 多药 品不 良反应
张芳芳 综述 朱 心强 审校
文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ —９ １（０７ ２０６４３ ０７０３ ２０ ）１— ５） ０
ich m7规则
ich m7规则
ICH M7规则是关于评估和控制药物中DNA反应性（致突变）杂质以限制潜在的致癌风险的指南。
该指南旨在提供一个可用于遗传毒性杂质的鉴别、分类、限定和控制的可行性框架，以限制潜在的致癌风险。
根据ICH M7指南，遗传毒性杂质鉴别可采用两种方法：通过数据库和文献检索致癌性和遗传毒性数据（致突变性）（CPDB，IRIS，NTP，ECHA 等）；使用（定量）结构活性关系（QSAR）进行计算。
采用QSAR方法预测细菌突变试验（AMES）的结果来进行毒性评估。
并采用两种QSAR预测方法：一个方法基于专家规则（expert rule-based），另一个方法基于统计学（statistical-based）。
根据文献数据库或者QSAR计算所得出的危害评估的结果，可将杂质分为5个类别。
此外，ICH M7还规定了遗传毒性杂质的限定和控制策略，包括使用计算毒理学关注阈值（TTC）方法计算遗传毒性杂质可接受摄入量、特异性限度、短于生命周期（LTL）和关注队列（CoC）等。
在实施ICH M7时，需要遵循一些指导原则，例如建立全面的IT服务管理体系，以确保高质量、高效率的服务水平，并帮助组织在信息技术服务领域进行持续改进。
以上信息仅供参考，如有需要，建议您咨询专业律师。
-遗传-毒性-杂质-控制-介绍
齿类动物致癌数据）
3类 含警示结构的物质，与原料药结 控制杂质在可接受的限度（合适的 构无关联，无致突变性数据 TTC）或进行细菌突变试验；如无致 突变性，归为5类；如有致突变性， 归为2类
4类 含警示结构的物质，但与无致突 变性的原料药结构相似（如中间 体）
作为无致突变的杂质
5类 无警示结构，或有重复的数据证 明其警示结构无致突变性
遗传毒性杂质的控制
• ICH指导原则指出“如果杂质具有非常见毒 性，则应降低限度阈值（报告、鉴定、验 证）”（附件1，注释2）
• 什么是非常见毒性？如何处理？
非常见毒性
• ICH Q3专家工作组（1990s）设想为特异的 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对待遗传毒性杂质的态度为零 容忍，（例如1ppm的限度）。
• 3类：有警示结构。有潜在遗传毒性风险。Q(SAR)系统显示警示结构 具有遗传毒性，但与活性物质结构无关。如果细菌突变Ames试验阳 性，划为2类，如果细菌突变Ames试验阴性，划为5类。
• 根据工业界的建议，调整方法的TTC范围（ 由10ˉ6调整为10ˉ5）
FDA对遗传毒性杂质的控制
• 原先采用对药物批次中遗传毒性杂质的验 证（遗传毒性实验和2年啮齿类动物致癌性 试验）。
• 2004年起由工业界与FDA经过会议，就临 床试验“阶段TTC方法”达成共识。
• 2008年美国FDA发补草案指南，采纳阶段 TTC
• ICH M7明确对遗传毒性杂质进行控制，根 据风险/获益，阶段性TTC方法。
对遗传毒性杂质控制的历史演变
• 2002年欧盟CHMP基于体内遗传毒性数据采 用了风险评估方法（由于缺乏大多数遗传 毒性杂质的可靠数据,不具有可操作性）
药物研究中的遗传毒性杂质控制浅析
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｇｅｎｏｔｏｘｉｃ Ｉｍｐｕｒｉｔｉｅｓ ｉｎ Ｄｒｕｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
Ｚｈａｎｇ Ｌｉｙｉｎｇ１ ꎬＬｉｕ Ｘｕｌｉａｎｇ２ ꎬＧｕｏ Ｔｏｎｇｓｈａｎ２
(１. Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＺｉｂｏ ２５５０４９ꎬＣｈｉｎａꎻ２. Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｘｉｎｈｕａ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｃｏ. ꎬ Ｌｔｄ. ꎬＺｉｂｏ ２５５０８６ꎬＣｈｉｎａ)
１ ＩＣＨ 中的相关文件
ＩＣＨ 针对药品质量的相关文件包括 Ｑ３ 和 ＩＣＨ － Ｍ７ꎮ ＩＣＨ
－ Ｍ７ 的基本理念是专注于可诱变 ＤＮＡ 导致癌症的化合物ꎻ对
其风险程度进行评估ꎬ建立控制限度与控制方法ꎮ
ＩＣＨ － Ｍ７ 指南中根据诱变性和致癌性及其控制措施对杂
质分成 ５ 类 [４] ꎬ第 １ 类为已知诱变致癌性ꎻ第 ２ 类为已知具有诱
可能引起遗传毒性结构的化合物ꎬ其 ＴＴＣ 应严格 １０ 倍(０. １５
μｇ / ｄ) ” ꎬ也就是说ꎬ药品中的遗传毒性杂质按药品最大服用剂
量计ꎬ每日杂质的服用量不得大于其 ＴＴＣ 值ꎬ据此计算药品中
该类杂质的允许限度ꎮ
用 ＴＴＣ 评估原料药中的遗传毒性杂质限度ꎬ１. ５ μｇ / ｄ( 相
当于十万分之一的患癌风险) 是可以接受的ꎮ 基于 ＴＴＣ 值控制
２９ 日ꎬ美国食品药品监督管理局( ＦＤＡ) 发布警示函ꎬ暂时禁止
中国华海药业生产的所有原料药及使用其原料药生产的制剂
产品进入美国市场 [２] ꎮ 由此ꎬ因 ＮＤＭＡ 导致的华海药业原料药
缬沙坦事件全面爆发ꎬ关于遗传毒性杂质对药品质量的影响引
起全社会广泛关注ꎮ 本文对国内外相关遗传毒性的法规、指导
基因毒性杂质控制
(4) The observed level and proposed acceptance criterion for the impurity do not exceed the level that has been adequately evaluated in toxicity studies. 杂质的检测水平及拟定限度不超过经过充分的毒理学研究的水平。
（2）特定限度控制策略
• 计算：已知致癌活性（如半数致癌剂量TD50），线性外推可接受限度，按十万分之 一风险计算，TD50/50000，据此计算限度(见第16页，note4,环氧乙烷)；
• 参考：如有化学结构相似，且特定限度已确定的化合物，在提供结构相似合理性 及支持数据前提下，可参考计算限度；
• 计算：如前例，已知NOEL，计算杂质的PDE，结合每日最大用药剂量计算限度；
➢ 方法3：起始原料或中间体标准或中控过程中控制在可接受限度以上；
明确杂质的去向及清除过程； 根据实验室研究，成品残留在可接受限度的30%以下（推荐加标试验）； 必要时有中试或商业化批数据支持。
➢ 方法4：充分理解工艺参数和影响杂质残留因素，有足够信心保证原 料药中残留在可接受限度以下，不需检测（不定入任何标准）。
结论：按一般杂质控制。
三、基因毒性杂质的分类
需充分检索和对比文献后，确定控制策略！
三、基因毒性杂质的控制
4、基因毒性杂质（分类1、2和3）的限度
（Risk characterization M7 第7页）
（1）基于TTC的控制
一般为长期用药（＞10年）、杂质无致癌性数据（分类2和3）； 杂质控制水平为1.5μg/日；
摘自：FDA Guidance for Industry ANDAs: Impurities in Drug Substances 第4页
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少数致癌性物质
• 类黄曲霉素（aflatoxin-like-），N-亚硝基（N-nitroso）和氧化偶氮化合物（azoxy） • 不适用1.5 g/天的TTC标准，应根据具体 指导原则的原理，具体问题具体分析、
O H O H O 黄曲霉素 Aflatoxin O N-亚 硝 基 化 合 物 N-nitroso 偶氮氧化物 Azoxy O R R O O N R N N O R O
PDE的计算方法
• PDE=NO(A)El体重校正/（F1 F2 F3 F4 F5） • F1=种属间差异系数 • F2=个体间差异系数 • F3=短期毒理数据的校正 • F4=对于严重毒性的校正因子 • F5=如果未确定NOEL时的校正因子 • 如无NOAEL数据，可用LOAEL代替
原料药/制剂 的终点控制
ICH M7提供了4种控制方法
• 1、终产品控制：在原料药标准中采用合适 的方法对相关杂质进行检验，达到可接受 的限度。 • 2、中间控制+终产品控制：采用合适的方 法对原材料，起始物料或者中间体的相关 杂质进行检测，或进行生产过程的控制， 使终产品杂质达到可接受的限度。
ICH M7对杂质的控制方法-续
• <1个月，适用于传统的I期药品临床试验的给药时间。 • 1~12个月，适用于涵盖大多数II期和许多III期情况临床试 验的给药时间。适用于市售产品，其（累积）的给药持续 时间不超过12个月。 • 1~10年，涵盖延长期限的III期临床试验（结果研究）和许 多药品上市许可（可能包括用于老年的各种药物）。 • >10年，覆盖药品的所有上市许可，其积累适用通常超过 10年。
作为无致突变的杂质
警示结构
潜在毒性杂质的确定
• 1类：致突变和致癌性数据为阳性。基于文献中报告的动物/人体毒性 。现有的公开数据库，如ToxNet、NTP、InChem、BG-Chemie、日本 现有化学物质数据库和/或市售数据库，如VITIC和Leadscope。 • 2类：致突变数据为阳性，但致癌性未知。依据包括：如已知的细菌 突变Ames试验结构阳性，但是未报告啮齿类动物致癌性数据。 • 3类：有警示结构。有潜在遗传毒性风险。Q(SAR)系统显示警示结构 具有遗传毒性，但与活性物质结构无关。如果细菌突变Ames试验阳 性，划为2类，如果细菌突变Ames试验阴性，划为5类。 • 4类：有警示结构。但是与原料药和原料药结构相似物有关，而细菌 突变Ames研究显示此类物质呈阴性。 • 5类：没有警示结构。没有遗传毒性的文献报告，或在细菌突变Ames 试验阴性，或者有重复的数据证明与警示结构不相关。
TTC法
• 无阈值效应的遗传毒性杂质：引入了毒理 学关注阈值（Threshold of Toxicological Concern）。TTC是在接受患者终生用药的 癌症发生概率不超过10万分之一的基础上 ，从高浓度下进行的致癌性试验数据线性 外推到极低浓度得到的一个理论值。 • 对于无阈值效应的遗传毒性杂质，如果每 日摄入量低于1.5g，那么患者因服药导致 癌症发生的额外风险可以忽略不计。
遗传毒性杂质的控制
• ICH指导原则指出“如果杂质具有非常见毒 性，则应降低限度阈值（报告、鉴定、验 证）”（附件1，注释2） • 什么是非常见毒性？如何处理？
非常见毒性
• ICH Q3专家工作组（1990s）设想为特异的 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对待遗传毒性杂质的态度为零 容忍，（例如1ppm的限度）。 • ICH M7明确对遗传毒性杂质进行控制，根 据风险/获益，阶段性TTC方法。
• 3、中间控制：基于对工艺的认识，采用合 适的分析方法对原材料，起始物料或者中 间体的杂质进行检测，或就那些生产过程 的控制，同时确认这种控制方法能够保证 原料药的杂质水平在可接受的限度以下。 • 4、不进行控制：通过对工艺过程参数控制 和杂质残留水平的认识，有足够的信息保 证原料药中的杂质水平将会在可接受的限 度下。
分类流程
内容
一、简介 二、ICH M7 三、遗传毒性杂质的分类 四、限度控制 五、案例 六、总结
对遗传毒性杂质的控制
遗传毒性 杂质控制
无毒理学数据， 采用TTC法
Hale Waihona Puke 控制控制PDE法
PDE法
• 适用于有阈值效应的遗传毒性杂质：已有 证据表明，该类物质只有在超过一定限度 时才会产生遗传毒性。 • 杂质安全性限度的确定可以参照残留溶剂 限度的计算方法，根据相关动物的无可见 效应剂量（No-Observed Effect Level）计算 其可接受的日暴露量（Permissible Daily Exposure），再根据药品的最大日剂量计算 出杂质的接受限度。
内容
一、简介 二、ICH M7 三、遗传毒性杂质的分类 四、限度控制 五、案例 六、总结
潜在遗传毒性杂质的分类
分类 1类 定义 已知有突变性和致癌性物质 控制方法 控制杂质在可接受的与化合物特性相 关的限度
2类
已知的致突变性但致癌性未知的 物质（细菌突变试验阳性，无啮 齿类动物致癌数据）
含警示结构的物质，与原料药结 构无关联，无致突变性数据
FDA对遗传毒性杂质的控制
• 原先采用对药物批次中遗传毒性杂质的验 证（遗传毒性实验和2年啮齿类动物致癌性 试验）。 • 2004年起由工业界与FDA经过会议，就临 床试验“阶段TTC方法”达成共识。 • 2008年美国FDA发补草案指南，采纳阶段 TTC
对遗传毒性杂质的控制
欧盟
2002年CHMP 工作小组 2006年指南
• 引入与暴露量相关的可接受限度（LessThan-Lifetime）：基于TTC可接受的限度为 1.5 g/天是结社患者终生服药的基础上得 出的理论值，按照70岁寿命计算： • 1.5 g/天*365天*70年（25,550天）=38.3mg
治疗时限 <=1个月 1~12个月 1~10年 10年~终生
遗传毒性杂质的研究
选择合成路线 并确定本品是 否适用ICH M7 根据对工艺的 理解确定控制 策略 根据相应的分 类，确定相应 的限度要求 基于ICH M7原 理进行结构分 类 方法学验证/积 累数据
分析潜在的杂 质
必要时重复以 上工作
对杂质进行结 构评价
提交完整的控 制策略
遗传毒性杂质的控制原则
ICH M7对以下问题提供了解决方案
• 药物研发过程中，遗传毒性杂质的可接受水平是 多少？ • 上市产品遗传毒性杂质的可接受水平是多少？ • 是否可以采用毒理学关注阈值（TTC，Threshold of Toxicology Concern）来规定遗传毒性杂质的水 平 • 计算TTC时，是否可以将多个遗传毒性杂质合并 计算 • 哪些是可接受的特殊情况？日摄入量大于TTC的 情况
ICH M7
目前在第四阶段
FDA
2005年工作小 组成立 2008年指南
内容
一、简介 二、ICH M7 三、遗传毒性杂质的分类 四、限度控制 五、案例 六、总结
适用范围
• M7适用于临床阶段和后期申报上市的新的 原料药和制剂。 • 以下产品不适用M7，生物/生物工程，多肽 ，寡链核酸，放射性药物，发酵产物，草 药，动物器官或植物提取的粗品。 • 按照ICH S9的抗肿瘤新药的申请。 • 药品本身在治疗浓度下具有基因毒性的。
• 杂质谱的分析参见相关指导原则 • 采用多种途径对遗传毒性杂质进行分析： 经验积累，文献报道，软件预测，毒理学 试验等 • 药学部门应与毒理部门紧密配合
全方位的控制
起始物料、 溶剂、中间 体的控制
工艺参数的 控制
遗传毒 性杂质 的控制
生产环节和 设备运行条 件的控制 （GMP）
生产工艺过 程的控制
ICH M7对遗传毒性杂质的控制
• 遗传毒性杂质可能出现在起始物料、溶剂、中间 体、副产物和降解产物中，并可能引入到制剂中 • ICH M7提供了一个可用于遗传毒性杂质鉴别、分 类、定量分析和控制的可行性框架。 限制潜在的致癌风险 提供了安全性评估和质量风险控制的概念 对ICHQ3A和Q3B的补充
相关指导原则及发展历史
• 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（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
控制杂质在可接受的限度（合适的 TTC）
控制杂质在可接受的限度（合适的 TTC）或进行细菌突变试验；如无致 突变性，归为5类；如有致突变性， 归为2类 作为无致突变的杂质
3类
4类
含警示结构的物质，但与无致突 变性的原料药结构相似（如中间 体） 无警示结构，或有重复的数据证 明其警示结构无致突变性
5类
高于1.5g的TTC
• 将其应用至遗传毒性杂质：致癌性与时间 和剂量均有关系；较短时间内可以承受高 于1.5 g/天的剂量，不影响致癌性。 • 含义：短时间+高浓度和长时间+低浓度得 到同样的效果 • Haber定律：浓度(C)时间(T)=常数(k)