基因毒性杂质研究升龙记
基因毒性杂质

什么是基因毒性杂质对于基因毒性杂质的定义主要是指:在以DNA反应物质为主要研究对象的体内/体外试验中,如果发现它们对DNA有潜在的破坏性,那可称之为基因毒性。
对没有进行体内实验的情况下,也可以根据关联系做一些相关的体外实验去评估该物质在体内的毒性。
如果没有关联评估的,体外基因毒性物质经常被考虑为假定的体内诱变剂和致癌剂。
GUIDELINE ON THE LIMITS OF GENOTOXIC IMPURITIES (EMEA/CHMP/QWP/251344/2006)基因毒性杂质的风险按照目前的法规来说,(体内)基因毒性物质在任何摄入量水平上对DNA都有潜在的破坏性,这种破坏可能导致肿瘤的产生。
因此,对于基因毒性致癌物,不能说“不存在明显的阀值,或是任何的摄入水平都具有致癌的风险”。
可接受风险的摄入量•对于那些可以与DNA进行反应的化合物,由于在较低的剂量时机体保护机制可以有效的运行,按照摄入量由高到低所造成的影响进行线性推断是很困难的。
目前,对于一个给定诱变剂,我们很难从实验方面证明它的基因毒性存在一个阀值。
特别是对某些化合物,它们可以与非DNA靶点进行反应,或一些潜在的突变剂,在与关键靶位结合之前就迅速失去了毒性。
由于缺乏支持基因毒性阀值存在的有力证据,而使得我们很难界定一个安全的服用量。
•所以有必要采取一个新观点:确定一个可接受其风险的摄入量。
•可接受其风险的摄入量即毒理学阈值一般通用的被定义为 Threshold of Toxicological Concern (TTC) 。
具体含义为:一个“1.5ug/day”的TTC值,即相当于每天摄入1.5ug的基因毒性杂质,被认为对于大多数药品来说是可以接受的风险(一生中致癌的风险小于100000分之1)。
按照这个阀值,可以根据预期的每日摄入量计算出活性药物中可接受的杂质水平。
•在特定的条件下一些基因毒性杂质也可以有较高的阈值。
如接触时间比较短等,这个需要根据实际情况再进行推算。
基因毒性杂质(genotoxic

某些病毒和细菌会对基因产生直接或间接的毒 性作用。
辐射
包括电离辐射和非电离辐射等。
遗传突变
遗传突变本身就是一种基因毒性。
基因毒性杂质的危害和风险
危害
• 导致突变和基因突变累积 • 引发癌症和其他疾病 • 影响生殖健康 • 干扰正常的细胞功能
风险
• 与暴露水平和时间的累积有关 • 取决于个人基因型和应对能力 • 可能造成个人和群体的不同程度的受影响
健康生活方式
保持健康的生活习惯,如均衡饮 食、戒烟和进行适当的运动,以 减少基因毒性杂质的负面影响。
职业安全
制定和执行严格的职业安全措施, 减少工作环境中基因毒性杂质的 暴露。
结论和建议
基因毒性杂质对我们的基因健康构成潜在风险,但我们可以通过加强监测、 预防和减少暴露来保护我们自己和环境的基因。
基因毒性杂质(genotoxic)
通过深入了解基因毒性杂质,我们可以了解到基因健康的因素,不同类型的 基因毒性杂质,它们的危害和风险,以及检测和预防的方法。
定义
基因毒性杂质是指那些对基因结构和功能造成损害的化学物质或物理因素。 它们可以通过改变细胞的遗传物质,如DNA,从而导致遗传信息的变异。
影响基因健康的
体外检测
使用细胞培养、DNA修复实验和突变频率检测等方法来评估物质的基因毒性。
2
动物试验
通过暴露动物模型于潜在基因毒性杂质,观察其致突变和致癌能力。
3
流行病学研究
收集大量人类暴露与基因毒性杂质相关的数据,评估其与疾病发生的相关性。
预防和减少基因毒性杂质的措施
环境管理
加强对污染物排放的管控和环境 监测,降低环境中基因毒性杂质 的暴露风险。
1 环境因素
【心邀生物】基因毒性杂质研究 完整解决方案

【心邀生物】基因毒性杂质研究完整解决方案毒性亦称生物有害性,一般是指外源性化学物质与生命机体接触或进入生命活性体体内后,能引起直接或间接损害作用的相对能力。
基因毒性(genotoxicity),是指污染物能直接或间接损伤细胞DNA,产生致突变和致癌作用的程度,例如烷化剂和一些致癌物质如苯和肼。
其次,起始原料,中间体,API以及副产物和杂质都有可能含有基因毒性危险结构,这些都需要做相应的研究。
近年FDA、EMEA、ICH、USP、CFDA等众多权威机构相继发布了相关的指导原则,明确规定了基因毒性杂质的限度,要求对原料药及制剂生产过程中所产生的基因毒性杂质进行分析和控制。
基因毒性杂质的控制与检测是越来越多的医药企业在药物研发过程中关注的重点,以此满足药物注册申报的要求。
心邀生物针对基因毒性杂质研究项目,评估具体化合物的危险度,首先会通过查找美国国家医药图书馆的Toxline或欧盟OECD的SIDS等数据库来确定目标化合物的毒性数据,如:NOEL、LOEL、LD50等。
对于没有毒性研究数据的化合物,可以选择适宜的毒性试验,根据毒性试验结果计算NOEL 和PDE,再按照相应制剂的每日最大服用量计算限度。
总之,我们结合ICH的要求,1)通过符合ICHM7指导原则的软件进行基因毒性预测;2)检索已有基因毒性杂质数据库;3)根据相关数据制定合理的限度。
我们的服务内容:可提供各种相关法规要求下的基因毒性杂质研究,专注为药物生产过程中可能产生的基因毒性杂质提供评估报告、方法开发、验证及样品检测等一系列完整的解决方案,涵盖起始物料、中间体、原料药、制剂等。
我们的核心优势:-- 强大的技术和管理团队①团队核心拥有多年药企研发与管理的经验②数据合规:实验室运行全面遵循cGMP管理体系要求-- 专业一体化的服务平台①两大平台:具有化学合成及药物分析领域的丰富经验②项目经验:为药企提供基因毒杂质研究、药学质量研究等服务方案,熟练掌握原料药与制剂中有关物质、基因毒性杂质检测的方法-- 杂质谱分析数据库①软件评估:实行基毒评估软件预测②数据库:已建立公司内部杂质谱分析数据库,用于基因毒性杂质的研究与分析心邀生物优势■获权威认可:拥有国际国内“CMA”和“CNAS”双重权威认可。
基因毒性杂质介绍及检测方法

基因毒性杂质介绍及检测⽅法1什么是基因毒性杂质基因毒性杂质(或遗传毒性杂质,Genotoxic Impurity ,GTI)是指化合物本⾝直接或间接损伤细胞DNA,产⽣基因突变或体内诱变,具有致癌可能或者倾向。
潜在基因毒性的杂质(Potential Genotoxic Impurity ,PGI)从结构上看类似基因毒性杂质,有警⽰性,但未经实验证明的黄曲霉素类、亚硝胺化合物、甲基磺酸酯等化合物均为常见的基因毒性杂质,许多化疗药物也具有⼀定的基因毒性,它们的不良反应是由化疗药物对正常细胞的基因毒性所致,如顺铂、卡铂、氟尿嘧啶等。
2为何着重研究基因毒性杂质基因毒性物质特点是在很低浓度时即可造成⼈体遗传物质的损伤,进⽽导致基因突变并可能促使肿瘤发⽣。
因其毒性较强,对⽤药的安全性产⽣了强烈的威胁,近年来也越来越多的出现因为在已上市药品中发现痕量的基因毒性杂质残留⽽发⽣⼤范围的医疗事故,被FDA强⾏召回的案例,给药⼚造成了巨⼤的经济损失。
例如某知名国际制药巨头在欧洲市场推出的HIV蛋⽩酶抑制剂维拉赛特锭(Viracept, mesylate),2007 年7⽉,EMA暂停了它在欧洲的所有市场活动,因为在其产品中发现甲基磺酸⼄酯超标,甲基磺酸⼄酯是⼀种经典的基因毒性杂质,该企业为此付出了巨⼤的代价,先内部调查残留超标的原因,因在仪器设备清洗时⼄醇未被完全清除⽽残留下来,与甲基磺酸反应形成甲基磺酸⼄酯。
在被要求解决污染问题后还被要求做毒性研究,以更好的评估对患者的风险。
同时有多达25000 名患者暴露于这个已知的遗传毒性。
直到解决了这所有问题后 EMA才恢复了它在欧洲的市场授权。
近年来各国的法规机构如ICH、FDA、EMA等都对基因毒性杂质有了更明确的要求,越来越多的药企在新药研发过程中就着重关注基因毒性杂质的控制和检测。
3哪些化合物是基因毒性杂质杂质的结构多种多样,对于绝⼤多数的杂质⽽⾔,往往没有充分的毒性或致癌研究数据,因⽽难以对其进⾏归类。
基因毒性杂质-全面信息资料

基因毒性杂质的来源
1 环境污染
工业排放、废水、废气等 对环境的污染会导致基因 毒性杂质的增加。
2 食物
食物中的农药残留、添加 剂以及食品加工过程中产 生的致癌物质都是来源之 一。
3 药物
某些药物和化学药品具有 基因毒性作用。
基因毒性杂质的检测பைடு நூலகம்法
Ames试验
一种常见的基因毒性检测方法, 通过检测细菌的突变来判断样 本的基因毒性。
基因毒性杂质的监管与控制
1
立法与标准制定
国家和国际机构制定标准,以确保基因
检测与监测
2
毒性杂质的合理监管。
建立监测体系,对食品、环境和药品中
的基因毒性杂质进行定期检测。
3
信息公开与教育
提高公众对基因毒性杂质的认知,加强 相关知识的宣传和教育。
基因毒性杂质防范和应对的策略和建 议
1 环保意识
更加重视环境保护,减少毒性杂质的排放和环境污染。
基因毒性杂质-全面信息 资料
欢迎来到基因毒性杂质全面信息资料的世界,通过本次演示,您将全面了解 基因毒性杂质的定义、分类以及对人体健康的影响。
毒性杂质的定义和分类
毒性杂质指的是那些可以对生物体细胞的遗传物质DNA产生损害的化学物质。它们可以根据其毒性的性质和 机制进行分类。
常见的基因毒性杂质及其危害
2 选择健康食品
选购来自可靠供应商的食品,避免食用过多的加工食品。
3 合理用药
按照医生的指导合理用药,避免滥用药物。
细胞培养法
将样本与细胞培养在一起,观 察是否对细胞产生损害。
基因表达分析
通过检测基因在样本中的表达, 判断是否存在基因毒性。
基因毒性杂质对人体健康的影响
基因毒性杂质研究方案

基因毒性杂质研究方案基因毒性杂质研究是一种评估化学物质的潜在基因毒性的方法。
基因毒性杂质可以通过直接损害DNA或干扰DNA复制和修复过程来引发基因突变。
这些基因突变可能导致细胞死亡、肿瘤形成和遗传疾病。
为了研究基因毒性杂质,我们可以采用以下研究方案:1. 确定研究对象:选择一种潜在的基因毒性杂质,如化学物质或药物。
根据已有的文献和实验证据,确定该物质可能对基因产生毒性影响。
2. 毒性评估:使用细胞培养模型对潜在的基因毒性杂质进行毒性评估。
选择常用的细胞系,如人类肝细胞或小鼠胚胎细胞。
暴露这些细胞系于不同浓度的基因毒性杂质,并评估其对细胞的毒性效应,如细胞死亡率、增殖能力和DNA损伤。
通过比较不同浓度下的效应,可以确定该基因毒性杂质的剂量依赖性。
3. 潜在的基因突变:通过分析细胞培养后的DNA样本,使用一系列分子生物学技术来检测潜在的基因突变。
例如,可以使用聚合酶链式反应(PCR)来扩增特定基因区域,并使用DNA测序来鉴定突变位点。
还可以利用单细胞凝胶电泳(COMET)分析来检测DNA损伤和碱基修复的能力。
这些技术可以帮助确定基因毒性杂质对DNA的直接损害以及细胞的修复能力。
4. 基因表达分析:使用转录组测序技术来评估基因毒性杂质对基因表达的影响。
通过比较暴露于基因毒性杂质的细胞和未暴露的对照细胞,可以鉴定潜在的差异表达基因。
这些差异表达基因可能与基因毒性杂质相关的毒性途径和生物学效应有关。
5. 分析结果的解释:根据实验数据,进行数据统计和生物信息学分析,以解释实验结果。
这可能涉及到寻找共同受影响的信号通路、寻找注释基因和分析基因表达调控网络。
通过以上研究方案,我们可以全面地评估基因毒性杂质的作用机制和潜在的风险。
这些研究结果可以为药物开发和环境毒理学领域提供重要的参考,帮助保护人类和环境健康。
基因毒性杂质

什么是基因毒性杂质对于基因毒性杂质的定义主要是指:在以DNA 反应物质为主要研究对象的体内/ 体外试验中,如果发现它们对DNA 有潜在的破坏性,那可称之为基因毒性。
对没有进行体内实验的情况下,也可以根据关联系做一些相关的体外实验去评估该物质在体内的毒性。
如果没有关联评估的,体外基因毒性物质经常被考虑为假定的体内诱变剂和致癌剂。
GUIDELINE ON THE LIMITS OF GENOTOXIC IMPURITIES ( EMEA/CHMP/QWP/251344/2006 )基因毒性杂质的风险按照目前的法规来说,(体内)基因毒性物质在任何摄入量水平上对DNA 都有潜在的破坏性,这种破坏可能导致肿瘤的产生。
因此,对于基因毒性致癌物,不能说“不存在明显的阀值,或是任何的摄入水平都具有致癌的风险”。
可接受风险的摄入量对于那些可以与DNA 进行反应的化合物,由于在较低的剂量时机体保护机制可以有效的运行,按照摄入量由高到低所造成的影响进行线性推断是很困难的。
目前,对于一个给定诱变剂,我们很难从实验方面证明它的基因毒性存在一个阀值。
特别是对某些化合物,它们可以与非DNA 靶点进行反应,或一些潜在的突变剂,在与关键靶位结合之前就迅速失去了毒性。
由于缺乏支持基因毒性阀值存在的有力证据,而使得我们很难界定一个安全的服用量。
所以有必要采取一个新观点:确定一个可接受其风险的摄入量。
可接受其风险的摄入量即毒理学阈值一般通用的被定义为Threshold of Toxicological Concern (TTC)。
具体含义为:一个“ 1.5ug/day ”的TTC 值,即相当于每天摄入1.5ug 的基因毒性杂质,被认为对于大多数药品来说是可以接受的风险(一生中致癌的风险小于100000 分之1 )。
按照这个阀值,可以根据预期的每日摄入量计算出活性药物中可接受的杂质水平。
在特定的条件下一些基因毒性杂质也可以有较高的阈值。
基因(遗传)毒性杂质资料-上传

每日最大剂量 报告限度
鉴定限度
Qualification Threshold* 毒性限度
≤2g /天
0.05%
0.10%或者每天 0.15%或者每天
摄入量1.0mg 摄入量1.0mg
(取最小值)
(取最小值)
>2g /天
0.03% 0.05%
0.05%
/cber/gdlns/ichq3a.pdf
N-Methylols N-亚甲基醇
N-Nitrosamines N-亚硝基胺
Nitro compounds 硝基化合物
O
A
A
Epoxides 环氧丙烷
H N
A
A
Aziridines 氮丙啶类
O O C (S)
(S) N
Halogen
Propiolactones 环丙酯
N or S Mustards β卤代乙胺
Group 3:Heteroatomic Groups(含杂原子化合物)
A N
A
Aminoaryls and alkylated aminoaryls 芳香胺和烷基取代的芳酰胺
O
O NH2 A Carbamates 氨基甲酸类
AA NN
AR Hydrazines and azo Compounds 肼和偶氮化合物
Class4:AlertRelated to parent
第4类:具有警示结构、与API有关、基因毒性(突 变性)未知的杂质
Class5: No Alerts
第5类:没有警示结构,没有基因毒性(突变性)的 杂质
Group1:Aromatic Groups(芳香族化合物):
OH N
A
A NA
基因毒性杂质(genotoxic

风险:(体内)基因毒性物质在任何摄入量水平上对DNA 新当药被合 磺成酸、酯原或料相纯关化物、质储所存污运染输了(的与磺包酸装作物为接起触始)物等料过用程于都药可物能活产性生成基分因时毒,性是杂否质能保证药物活性成分中潜在基因毒性杂质不超过其 都有潜在的破坏性,这种破坏可能导致肿瘤的产生。但不 TTC值?应当要考虑各种烷基或芳基取代磺酸酯杂质的累加风险。
氨基糖甙类抗生素:大剂量、长期使用会引起耳毒性;
尽管无数据表明这些酯对人的毒性影响,然后依然有上述基因毒性物质以杂质的形式存在于含磺酸酯类药物活性成分的药品中的潜在
风2如-险在[[(。 药2物-氰活1基性因联、成苯分毒基P生)G-产性4的-L基最的]s甲后基一杂(]步p氧合质基o成-t3步)e-硝骤n基用t苯到i甲了a酸磺l乙酸ly酯衍生g物e,n应将o其t纳o入x风i险c分i析m。 purities有潜在基
用药时间与毒性杂质限度
含有多个基因毒性杂质的评估
EMA: 结构不同的,单个杂质的限度应小于1.5ug/day. 结构相似的,总的基因杂质限度定为1.5ug/day.
FDA(和EMA类似): 单个杂质造成的癌症风险机率应该小于100000分 之一; 有相同作用机制的结构相似的杂质,其含量总和 应该参考TTC值进行评估。
1、PGLs (potentially genotoxic impurities有潜在基因毒性的杂质)
azoxy(氧化能偶氮说基) “不存在明显的阀值,或是任何的摄入水平都具有致 癌的风险”。 基因毒性杂质磺酸盐的风险评估
有相同作用机制的结构相似的杂质,其含量总和应该参考TTC值进行评估。 如果无structural alert是否可足够说明该杂质不存在基因毒性?
药物中基因毒性杂质分析方法的研究进展

药物中基因毒性杂质分析方法的研究进展摘要:药物中存在的基因毒性杂质或潜在基因毒性杂质是威胁人类健康的主要因素,有必要对药物中基因毒性杂质问题加强严格管控,采取有效的分析方法,提高药物中基因毒性杂质的分析水平和分析效率。
本文对药物中基因毒性杂质来源进行了探讨,提出了药物中基因毒性杂质的分析方法。
关键词:药物;基因毒性;杂质;分析方法前言:基因毒性杂质指的是能够导致DNA发生突变或重组,以及染色体发生断裂的物质,基因毒性杂质还有可能增加人类发生肿瘤的风险。
针对药物中的基因毒性杂质,要通过有效的分析和检测方法,防范药物中的基因毒性杂质问题,降低药物中基因毒性杂质给人们健康造成的威胁和风险。
结合其来源,落实有效的分析措施,制定切实可靠的治理方案。
一、药物中基因毒性杂质来源基因毒性杂质是与药物自身毒性共同决定药品安全的一大要素,基因毒性杂质指的是引起基因突变、染色体断裂、染色体重排的一类有机杂质,流行病学研究发现,胃癌、肝癌、膀胱癌、消化道癌等部分癌症和基因毒性杂质之间有着密切的关系,基因毒性杂质有着来源多、存在广泛、毒性大的特点,对人类的健康安全产生了严重的威胁。
基因毒性杂质的来源广泛,主要体现在了基因毒性杂质在药物生产的各个阶段均有可能形成和存在,包括原料药合成过程中的起始物料、中间体试剂、反应副产物等,都能够产生基因毒性杂质的。
此外,在药物合成、储存和制剂过程中,也有可能由于降解而形成基因毒性杂质,基因毒性杂质由于存在具有广泛性,会在药物使用途径中,严重威胁到患者的健康和生命安全,对药物中基因毒性杂质要采取合理有效的检测方法进行评估和分析,并制定基因毒性杂质的量化控制措施。
在明确药物中基因毒性、杂质来源的基础之上,采取可行的药物基因毒性杂质分析方法检测方法,有效防范基因毒性杂质的致癌性等危害问题,加强对药品上市时基因毒性杂质控制的严格考察[1]。
二、药物中基因毒性杂质的分析方法(一)卤代烷烃卤代烷氢是含有一个或多个卤原子的一类化合物,其中所包含的卤原子种类不同,反应活性强,能够与生物大分子形成烷基化反应,导致DNA突变,在药物合成中大量使用卤代烷烃,涉及到了繁多的结构种类。
基因毒性杂质分析方法和前处理技术的研究进展

基因毒性杂质分析方法和前处理技术的研究进展摘要:基因毒性杂质是一种极其不稳定的杂质,当基因毒性杂质进入人体,会和人体中的DNA结合,导致人体内的DNA活跃、突变,会增加致癌风险。
潜在的遗传毒性杂质会破坏人体内的遗传基因,如果在生物提纯的过程中,没有过滤掉其中的基因型毒素,使其跟随药品进入人体,会给人体DNA造成破坏,加大致癌风险。
为此,在生物提纯的过程中,应该对其中基因性杂质进行分析,并做出处理,控制其中基因病毒性杂质进入药品,保证人类健康安全。
本文通过对基因型杂质的了解,结合生物提纯技术,对各种基因性杂质的分析方法进行讲解,以促进我国基因毒性杂质分析技术发展。
关键词:基因毒性杂质;分析方法;处理技术引言:在生物中存在的基因毒性杂质多种多样,这些基因毒性杂质都具有不稳定的性质,摄入到人体会提高致癌风险,然而在我国生物学领域还没有具体的基因毒性杂质数据可供医学研究者参考,因此在我国临床医学中,经常出现因为基因毒性杂质药品摄入而导致的医疗事故,为此,业界各种机构都开始对基因毒性杂质有了一个高度重视。
在医药研发企业,他们将分离基因毒性杂质作为生物制药的重点,通过新理念的引进,提升对基因毒性杂质的检测技术,研发更先进的基因毒性杂质分析方法,并对基因毒性杂质进行处理,一起提高我国医药用品安全性。
1 基因毒性杂质对人体的影响在医药用品中,来源于反应物的基因毒性杂质有环氧化合物、烷基卤化物、双烷基硫酸酯、肼类化合物等,这些基因毒性杂质在摄入人体后往往会对人体中的DNA产生重大影响,破坏遗传基因,增加致癌风险。
为了患者不受基因毒性杂质的影响,生物学家开始对基因毒性杂质的检测技术加以重视。
2 环氧化合物的分析技术及处理方法环氧化合物是一种含有三元环醚结构的化合物,例如环氧乙烷。
环氧化合物极度活跃,可以和很多其他物质发生反应,进入人体后,会对DNA造成不可挽回的伤害,是一种机器维修的基因毒性杂质。
2.1环氧化合物的分析难点在生物制药中,环氧化合物可以通过 LC-MS 法和LC 法和进行分析检测,因为环氧化合物及其不稳定,导致其在高温环境下十分容易分解,为此,在环氧化合物分析过程中,很容易受到环氧化合物分解带来的干扰,不利于分析实验进行。
药物中基因毒性杂质分析方法的研究

药物中基因毒性杂质分析方法的研究2山东辰龙药业有限公司 272300摘要:遗传性的毒素会破坏DNA,使其具有致癌性,具有很大的危险性。
因为它的结构性较强,所以在服用药物时,会有吸收此类杂质的危险。
在一些国家,对有毒物质的限制已成为一种主要的药品进入市场。
本文介绍了遗传毒性杂质的基本概念、相关标准、部分杂质的检测限度,为检测基因毒性杂质提供了理论基础,保证了患者的使用安全。
关键词:药物;基因毒性;杂质检测方法引言药品的安全,并不是由其本身的毒性决定的,而是由其含有的杂质决定的。
有机杂质可引起遗传变异、染色体断裂、重组等。
因其来源广泛、有毒,已严重危害人类健康。
现有的方法已不能满足对微量基因毒性物质的检测需求,因此,如何对其进行高效的分析具有重要的现实意义。
本文介绍了近年来在检测方法、检测极限等方面的研究进展。
为药品中的基因毒性物质的检测与控制提供了基础和基础,确保了用药的安全性。
一基因毒性杂质研究现状1.1基因毒性杂质来源基因毒性杂质是一种常见的药物。
原料、中间体、副产物、助剂、残留剂、贮存不当等都会引起基因毒性。
目前,基因毒性杂质普遍存在,对人体健康构成极大威胁。
因此,要对其进行严格的科学检验,并对其进行定量检测。
Duane和Ambavaram提出,利用评估决策树来决定生产中含有或预期的有害物质的生产工艺。
Duane介绍了在加工过程中,如何使用评价决策树对遗传毒素的影响,从而为制药企业在生产过程中,不能识别出有毒物质的来源,提供了一个明确的思路。
1.2法规对基因毒性杂质的要求以及国内外药典规定现状为避免遗传毒素对患者的伤害,全球的监管机构一直在更新和改进遗传毒素。
美国食品及药物管理局和欧洲食品药品监督管理局的指南均推荐采用与“毒理学关注阈值”相关的限制标准,以控制基因毒性杂质进入制药公司。
TTC是指确定可被接受的化学物质的摄入量。
如果终生服药,TTC估算出每天可吸收的基因毒性杂质不能超过1.5μg。
基因毒性杂质介绍及检测方法

基因毒性杂质介绍及检测⽅法1什么是基因毒性杂质基因毒性杂质(或遗传毒性杂质,Genotoxic Impurity ,GTI)是指化合物本⾝直接或间接损伤细胞DNA,产⽣基因突变或体内诱变,具有致癌可能或者倾向。
潜在基因毒性的杂质(Potential Genotoxic Impurity ,PGI)从结构上看类似基因毒性杂质,有警⽰性,但未经实验证明的黄曲霉素类、亚硝胺化合物、甲基磺酸酯等化合物均为常见的基因毒性杂质,许多化疗药物也具有⼀定的基因毒性,它们的不良反应是由化疗药物对正常细胞的基因毒性所致,如顺铂、卡铂、氟尿嘧啶等。
2为何着重研究基因毒性杂质基因毒性物质特点是在很低浓度时即可造成⼈体遗传物质的损伤,进⽽导致基因突变并可能促使肿瘤发⽣。
因其毒性较强,对⽤药的安全性产⽣了强烈的威胁,近年来也越来越多的出现因为在已上市药品中发现痕量的基因毒性杂质残留⽽发⽣⼤范围的医疗事故,被FDA强⾏召回的案例,给药⼚造成了巨⼤的经济损失。
例如某知名国际制药巨头在欧洲市场推出的HIV蛋⽩酶抑制剂维拉赛特锭(Viracept, mesylate),2007 年7⽉,EMA暂停了它在欧洲的所有市场活动,因为在其产品中发现甲基磺酸⼄酯超标,甲基磺酸⼄酯是⼀种经典的基因毒性杂质,该企业为此付出了巨⼤的代价,先内部调查残留超标的原因,因在仪器设备清洗时⼄醇未被完全清除⽽残留下来,与甲基磺酸反应形成甲基磺酸⼄酯。
在被要求解决污染问题后还被要求做毒性研究,以更好的评估对患者的风险。
同时有多达25000 名患者暴露于这个已知的遗传毒性。
直到解决了这所有问题后 EMA才恢复了它在欧洲的市场授权。
近年来各国的法规机构如ICH、FDA、EMA等都对基因毒性杂质有了更明确的要求,越来越多的药企在新药研发过程中就着重关注基因毒性杂质的控制和检测。
3哪些化合物是基因毒性杂质杂质的结构多种多样,对于绝⼤多数的杂质⽽⾔,往往没有充分的毒性或致癌研究数据,因⽽难以对其进⾏归类。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
基因毒性杂质研究升龙记缘起前几天,笔者在药闻药事发布文章“从ICH杂质三限浅谈新药与仿制药研发过程中的策略”之后,有小伙伴表示这篇文章有很大的漏洞,怎么没有基因毒性杂质?是的,一般杂质指导原则出了好多年了,一般做药物研发的人都读过,笔者在之前的文章中也仅仅是回顾和总结而已。
关于基因毒性杂质指导原则(ICHM7)去年才正式公布,本人也是刚读过不久,若非有人问及,实不敢班门弄斧。
另外,还有小伙伴吐槽表示:上一篇文章全篇都是论述,要故事没故事,要插图没插图,就那么堆叠罗列,一点都不好看。
因此,此次尝试以章回体叙事形式,来讲解一下基因毒性杂质指导原则(ICHM7)的形成过程,并陈述基因毒性杂质控制思路。
本文结构共分为如下8个部分:【楔子】【第一回:潜龙初现】【第二回:现龙在田】【第三回:惕龙日进】【第四回:跃龙在渊】【第五回:飞龙在天(大结局)】【第六回:ICHM7核心内容总结】【结语】。
文中各方力量角逐的描写,仅为笔者对比历次法规变更后的一些推测,可能与实际情况有出入,如若反感请轻拍。
如有读者仅想了解“基因毒性杂质处理标准和思路”,请直接拉到第六回及以后内容——但笔者仍然建议耐心看完,因为其他章节包含很多ICH M7条款的论证过程。
如有理解不正确或偏颇之处,还请小伙伴及时指出,共同提高。
楔子在开始前,我们先弄清楚两个问题:1.什么是基因毒性杂质?比较权威的解释是:遗传毒性杂质不同于药品中的一般杂质,极微量水平即能诱发DNA 突变的一类杂质。
有着重大的安全风险,像香烟中的苯并芘,常见的黄曲霉,都是高毒性基因杂质。
2.基因毒性杂质难处理在哪?我们知道,对一种杂质进行控制程度的严宽主要取决于杂质对人体的危害程度,而一种杂质是否对人体产生危害主要取决于2个维度的因素:一是量变引起质变,二是杂质自身的毒性。
一般的杂质为无毒或微毒的物质,只有达到足够剂量时也会变得有害或者可能有害,比如乙醇正常量使用是没有什么危害的,而过量服用则可能引发各种病症。
对此类杂质,只要控制到一定安全限度以下即可,即便技术上可以控制到很低的限度,但这种做法一没有必要,二也没有意义。
一般杂质控制策略主要依据于此。
而基因毒性杂质与一般杂质不同,他们的存在无论微量还是极微量对人体都是百害无一利的,比如黄曲霉,N-亚硝基,偶氮化合物,极微量就会给人造成基因突变甚至致癌,并且这类物质在新药开发过程中并不少见,由于其安全限度极其极其微量,无论在工艺技术层面还是成本方面都很难将此类物质做到绝对安全限度下,而有些含有基因毒性的药物在临床上却是极为重要甚至救命的药物。
如果对它放任不管,则是对企业的纵容,对患者的不负责,对科学的蔑视,监管上的失职;而禁止一切所有可能或者存在基因毒性杂质产品的研发,那么大量有潜在突破性治疗或救命的药品将被拒之门外,对等药救命的患者,以此为生的医药工业都是巨大的损失,对医药科技发展也会产生巨大阻碍。
放任不管和一刀切都是可取,无视更不是面对问题的态度,因此一个既能权衡科学,监管,企业,患者的利益,也在技术,成本,实施方面可行的指导文件的推出,已势在必行。
为此,作为医药监管部门的国际领跑者EMA和FDA,与代表制药工业利益的PhRMA等机构,从2000年起不断的在上述问题上进行角逐和争辩,多次发布指导原则进行改进。
最终,由ICH发起,调和多方的建议,历经2次征求意见,在2014年10月推出了毒性杂质研究集大成之作“ICH M7:评估和控制药物中的DNA 反应性(致突变性)杂质以限制潜在的致癌风险”(以下简称药物基因毒性杂质控制指导原则),来平衡多方意见,指导国际基因杂质研究。
ICHM7可谓是基因杂质研究领域的葵花宝典,将上述问题解决的非常透彻,不过相比解决方案,法案形成的过程更值得我们细心品味。
第一回:潜龙初现2000年以前,对于基因毒性杂质研究不仅没有任何指导原则,甚至研究理念都很模糊,但随着对基因杂质认知及检测手段的不断提高,对基因毒性杂质有了更深刻认识。
2000 年,欧洲药品质量理事会(简称EDQM)发表在药典论坛(Pharm Europa)的文章最早涉及遗传毒性杂质,该文提醒磺酸在醇溶液中有生成磺酸酯的风险,并推测甲磺酸盐药品中含有烷基磺酸杂质(磺酸酯和烷基磺酸均为潜在遗传毒性杂质),要求提供除欧洲药典要求的限度试验外信息。
此项举措的重要意义,在于首次要求遗传毒性杂质进行研究,至此开始了药品遗传毒性杂质风险评估和控制的新纪元。
第二回:现龙在田但是EDQM提出的仅仅是一个理念,没有限度标准和实施指南。
因此实施起来的想象空间可就大了,也无法引起制药业的重视,患者的安全也得不到保障。
其实这也不能全怪制药工业,商人嘛,追逐利益是天职。
因此,为了找到切实可行的实施方法,2002 年,EMA 最先发布了遗传毒性杂质指南即“遗传毒性杂质限度意见书”。
对执行标准和实施办法进行征求意见,即对安全遗传毒性杂质阈值确立机制和工艺中存在遗传毒性杂质时的解决办法进行征求意见。
该意见书意义重大:1、阈值机制的建立:意见书首先确立杂质阈值机制,将杂质分为有充分实验证据的遗传毒性杂质和没有充分相关证据的遗传毒性杂质,并分别采用定量风险评估法和不确定因素法评估遗传毒性杂质风险。
简单解释下两种阈值确认的依据:•定量风险评估法:数据来源于大鼠致癌性分析,采用的风险概率为1/100 000(一生即70 年暴露于该剂量杂质下,每10 万人有1 人死于癌症)。
•不确定因素法:适用于没有充分相关证据的遗传毒性杂质,其阈值计算公式与ICH Q3C中残留溶剂提供的限度公式一致。
2、生产工艺:规定药品申报文件必须提供生产工艺不可避免产生遗传毒性杂质的说明,同时要求如果有备选更安全的生产工艺,应选择后者;如果厂家改变了工艺,风险仍存在,则建议将遗传毒性杂质的残留水平降低至技术可行水平。
至此,基因毒性杂质有了初步的研究框架及生产指导。
第三回:惕龙日进虽然有了初步实施标准和实施方法,但和很多新生事物出现时会面临众多问题一样,各界对这份意见书的标准依据可靠性,技术可行性,执行型灵活性,执行范围存在一些疑惑及不确定,主要如下:1.科学界表示,杂质在大鼠身上的致癌性试验数据是否可靠?对已知基因毒性杂质的阈值设定是否合理?2.工业界表示,从技术成本角度上,“技术可行水平”是什么水准?为了一个基因毒性杂质,就要不计成本,不计技术可行性做到极限,这种极端的行为指导要对制药工业斩尽杀绝?3.患者表示,规定太死板,阈值设定是个固定值,那么对一些短期暴露、治疗病危预期仅存活5 年且没有更安全的疾病是否太过死板,因为基因毒性杂质问题导致救命药不能上市,对等药救命的患者是否太过残忍?4.大家表示,执行范围规定不够明确,都哪些药品需要做基因毒性杂质控制,上市品是否需要控制?做好的饭用不用要回炉?鉴于各方的不满,EMA分别于2004年和2006年发布了遗传毒性杂质限度指南草案和正式版本,相比意见书,分别对上述4个问题协调改进:•依据可靠性方面,采用毒理学关注阈值(TTC)控制已确定遗传毒性杂质。
TTC 值是在对有潜在致癌性的化学物质数据库中343 种致癌物进行分析的基础上确定的,并且经对含有700 多种致癌物的扩充数据库的评价中得到了反复确认,因此认为可靠。
一般基因毒性杂质TTC 值设定为0.15 μg/d。
在该接触水平下,其终身患癌风险为1/100 000。
但对毒性较大的致癌物,如黄曲霉素类、N-亚硝基物和偶氮化合物,不适用TTC原则进行控制,这类杂质需要特定杂质毒性数据并进行风险评价,如有必要则需要进一步分析。
•技术可行性方面,将术语“低至技术上可行”变更为“低至合理可行”;工艺路线选择上,将如有安全的可替代工艺则选择安全可替代的要求去除。
这样给制药企业在工艺改进上给予了很大的缓冲空间。
•最重要是执行上的灵活性,监管方意识到不可能完全消除遗传毒性杂质带来的风险,并引入可接受风险水平概念。
在短期暴露、治疗病危预期仅存活5 年且没有更安全的治疗选择,或者通过其他途径(如食物)接触水平要高于通过药品接触等情况下,TTC的1.5 μg/d这个限度可以适度放宽(这种思维大赞)。
•新药必须进行基因毒性杂质的研究。
对于已有的药品,不强制进行遗传毒性杂质分析评估。
如下情况例外:1、对已上市品进行化学合成变更;2、仿制品上市时,则需对其合成路线、过程控制、杂质概况评价后,并且保证与已有产品相比,其产品未引入新的或更高水平的基因毒性杂质。
至此经过两轮的改进,基因毒性杂质有了相对成熟的解决方案,最不满意的工业界也表示接受,各方的矛盾得到大大的缓解。
第四回:跃龙在渊经过上述两轮的改进,法案主要问题虽然都得以解决,但任何事情发展都遵循主要矛盾消失时次要矛盾就会变成主要矛盾的规律,基因杂质处理也不能例外。
上面的方案在医药企业实施过程中面临两个问题:1.对短期或超短期使用药物,仍然将遗传毒性杂质限度定为1.5 μg/d -是否太过保守?按照70年累计毒性的1/100000致死率,不同服用期限的药物,是否可以更加灵活的梯度处理?2.对产品中存在多个遗传毒性杂质情况,指南未明确其限度如何控制:每个杂质的限度遵循TTC 原则还是要求总的限度不超过1.5 μg/d。
上面每一个问题都与制药工业企业的利益息息相关,稍有闪失则需要付出巨大的代价。
为抢占先机争取主动权,大家推选制药工业赫赫有名的PhRMA(美国药品研究和制造专家组)为武林盟主,率先针对上述问题率先提出了“分期TTC” 和“五分类系统”对遗传毒性杂质法进行研究并于2006年发表在Regulatory T oxicology and Pharmacology杂志中,其主要结论如表1和表2。
PhRMA的“分段TTC”及“五分类系统”发布后,得到各界的广泛支持。
迫于压力,EMA和FDA也表示顺应民意支持PhRMA的解决方案,貌似基因毒性杂质研究走向了最终的“世界大同”阶段。
但实际上尽管EMA在后续的官方问答中明确表示:明确处于研究阶段药品的遗传毒性杂质控制问题,可采用美国药品研究和制造专家组(PhRMA)提出的“分期TTC”概念。
但实际情况上EMA规定的限度又与PhRMA 提议的限度略有不同(安全层面上的分歧,篇幅原因不再敖述)。
另外一方面,五分类系统仅解决单个杂质的处理思路问题,对累积基因毒性杂质(可简单理解为总杂)的限度如何确定,EMA,FDA,PhRMA等不同立场的集团并未有达成一致协议。
在基因毒性杂质控制的世界大同路上,暂时陷入了僵局。
第五回:飞龙在天(大结局)乱世出英雄,各方都僵持不下的时候,必然会有一个合适的人走出来主持大局,做个和事佬,顺便一统天下(嘿嘿……)。
他就是ICH。
ICH首先对EMA, FDA和PhMRA的功绩表示肯定,肯定了处理基因毒性杂质质量标准“分段TTC”和处理流程“五分类系统”的科学性,同时在“达成统一的质量标准”和“实施方法的重要性”方面,对各方陈之以理动之以情,最终经过多年的准备和4年的征求意见,多方协议得以达成。