基因毒性杂质-全面信息资料
基因毒性杂质-基毒、重金属资料
遗传毒性杂质遗传毒性：泛指各种因素（物理、化学因素）与细胞或生物体的遗传物质发生作用而产生的毒性。
1、致突变性：与DNA相互作用产生直接潜在的影响，使基因突变（bacteria reverse mutation（Ames）试验）2、致癌性：具有致癌可能或倾向（需要长期研究！）3、警示结构特征：一些特殊的结构单元具有与遗传物质发生化学反应的能力，会诱导基因突变或者导致染色体重排或断裂，具有潜在的致癌风险。
遗传毒性物质：在很低的浓度下即可诱导基因突变以及染色体的断裂和重排，因此具有潜在的致癌性。
EMA通告（1）、具体事项：1、哪些品种中会出现甲磺酸酯（或甲磺酸烷基酯）。
特别是甲磺酸盐等形式的API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、其它低级醇酯，应认定为潜在杂质。
2、羟乙基磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐的API。
应说明类似物质磺酸烷基酯或芳基酯污染的危险。
3、限度要求：无其它毒性数据时，这些高风险杂质应依据TTC设定限度。
1.5μg÷以g为单位的最大日剂量得ppm限度。
4、法律依据：EP专论要求凡以甲磺酸盐和羟乙基磺酸盐形式存在的API，均应在其生产过程中采取以下安全措施：必须对生产工艺进行评估以确定家磺酸烷基酯（羟乙基磺酸烷基酯）形成的可能，特别是反应溶媒含低级醇的时候，很可能会出现这些杂质。
必需时需对生产工艺进行验证以说明在成品中未检出这类杂质。
（2）、落实措施：1、API生产是否涉及在甲磺酸（羟乙基磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸等低分子量磺酸）或相应酰氯存在下，使用甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等低级脂肪醇（如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等）。
2、对相应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骤。
设备清洗-是否设计的低级脂肪醇的使用（方法，TTC限度）？起始物料（低分子量磺酸盐或酰氯）中是否控制了其低级脂肪醇酯（方法，TTC限度）？当被磺酸酯或相关物质污染的磺酸用于API合成时能否保证其中潜在的遗传毒性杂质不超过TTC？应考虑各种烷基或芳基磺酸酯杂质累积的风险。
基因毒杂质起源发展及现状
基因毒杂质前世今生一．基因毒杂质的起源和发展基因毒性杂质，也称为遗传毒性杂质（GTIs），是指能引起遗传毒性的物质，包括致突变性杂质和其他类型的无致突变性杂质。
致突变性杂质直接作用于DNA，引起遗传物质改变，而非致突变性杂质虽然不直接作用于DNA，但可能导致染色体畸变。
基因毒杂质的起源可以追溯到1927年，当时H.J.Muller的开创性工作标志着遗传毒理学的诞生。
Muller的研究发现，放射不仅能够增大突变的频率，而且诱发的突变型或表型与没有放射时所观察的完全一致，这表明诱发的突变反应必须根据基础突变来评价。
这一发现为遗传毒理学和基因毒杂质的研究奠定了基础，使得人们开始关注环境因素如何影响生物体的遗传物质，并进而影响其表型和进化。
2000年，欧洲监管机构率先开始关注基因毒性杂质，Pharm Europa发表了一篇文章，提到注意在成盐工艺中，磺酸在乙醇溶液中形成磺酸酯的潜在风险。
2002年，专利药物委员会(CPMP)发布了一份关于基因毒性杂质的意见书，指南中将基因毒性杂质的限度根据有无阈值分为两类。
2004年，发布的基因毒性杂质限度指南(草案)中，采用“最低合理可行”(ALARP)代替ALATF，建议采用毒理学关注阈值(TTC)限度(1.5µg/d)作为基因毒性杂质的可接受限度。
2006年，美国药物研究和制造商协会(PhRMA)发布白皮书，开发了一套基因毒性杂质检测、分类、界定和独立风险评估的程序，根据积累剂量定义暴露风险的原则，提出了阶段化TTC概念。
同年，EMEA颁发了关于基因毒性杂质限度指南的最终版，并在2008年由CHMP安全工作组(SWP)发布Q&A。
2007年6月欧洲药品管理局（EMA）发现罗氏制药公司生产的部分批次维拉赛特（甲磺酸奈非那韦，Viracept）中检出基因毒性杂质甲磺酸乙酯，要求该公司将其召回。
EMA随后致函各上市许可持有人，要求对API以甲磺酸盐、羟乙基磺酸盐、对甲苯磺酸盐或苯磺酸盐形式存在的药品中磺酸酯类杂质的风险进行评估。
基因毒性杂质-基毒、重金属资料
遗传毒性杂质遗传毒性：泛指各种因素（物理、化学因素）与细胞或生物体的遗传物质发生作用而产生的毒性。
1、致突变性：与DNA相互作用产生直接潜在的影响，使基因突变（bacteria reverse mutation（Ames）试验）2、致癌性：具有致癌可能或倾向（需要长期研究！）3、警示结构特征：一些特殊的结构单元具有与遗传物质发生化学反应的能力，会诱导基因突变或者导致染色体重排或断裂，具有潜在的致癌风险。
遗传毒性物质：在很低的浓度下即可诱导基因突变以及染色体的断裂和重排，因此具有潜在的致癌性。
EMA通告（1）、具体事项：1、哪些品种中会出现甲磺酸酯（或甲磺酸烷基酯）。
特别是甲磺酸盐等形式的API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、其它低级醇酯，应认定为潜在杂质。
2、羟乙基磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐的API。
应说明类似物质磺酸烷基酯或芳基酯污染的危险。
3、限度要求：无其它毒性数据时，这些高风险杂质应依据TTC设定限度。
1.5μg÷以g为单位的最大日剂量得ppm限度。
4、法律依据：EP专论要求凡以甲磺酸盐和羟乙基磺酸盐形式存在的API，均应在其生产过程中采取以下安全措施：必须对生产工艺进行评估以确定家磺酸烷基酯（羟乙基磺酸烷基酯）形成的可能，特别是反应溶媒含低级醇的时候，很可能会出现这些杂质。
必需时需对生产工艺进行验证以说明在成品中未检出这类杂质。
（2）、落实措施：1、API生产是否涉及在甲磺酸（羟乙基磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸等低分子量磺酸）或相应酰氯存在下，使用甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等低级脂肪醇（如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等）。
2、对相应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骤。
设备清洗-是否设计的低级脂肪醇的使用（方法，TTC限度）？起始物料（低分子量磺酸盐或酰氯）中是否控制了其低级脂肪醇酯（方法，TTC限度）？当被磺酸酯或相关物质污染的磺酸用于API合成时能否保证其中潜在的遗传毒性杂质不超过TTC？应考虑各种烷基或芳基磺酸酯杂质累积的风险。
基因毒性杂质(genotoxic
TTC用于计算未做研究的化学物质的接触量，这些 化学物质不会有明显的致癌性或者其他毒性。
ConcentrationLimit ( ppm) TTC (ug / day) dose(g / day)
TTC理论不可以应用于那些毒性数据（长期研究） 充分的致癌物质，也不可以做高风险毒性物质的风 险评价。
TTC是一个风险管理工具，它使用的是概率方法。所以 TTC不能被理解为绝对无风险的保障。
TTC
意思是：假如有一个基因毒性杂质，并且我们对 它的毒性大小不了解，如果它的每日摄入量低于 TTC值，那么，该基因毒性杂质的致癌风险将不 会高于100000分之一的概率。
某些特定情况，TTC值高于1.5μg/day也是可以 接受的。比如药物的短期接触，即治疗某些声明 预期在5年以下的某些严重疾病，或者这种杂质是 一种已知物质，人类在其他方式上对它的摄入量 会更高（比如在食品上）。这个需要根据实际情 况再进行推算。
应该有合理的分析方法去检测和量化这些杂质的 残留量。
毒理学研究
为一个不存在阀值的基因毒性致癌物定义一个安 全的摄入量水平（零风险观点）是不可能的，并 且从活性药物成分中完全的除去基因毒性杂质经 常是很难做到。这样就要求我们建立一个可接受 的风险水平，例如对一个低于可忽略风险的每日 摄入量进行评价。
判断是否为基因毒性杂质
通过Carcinogenic potency database (CPDB) 数据库查询，数据库中现有1574种致癌物质的列 表。链接 /chemnamein dex.html ，还可查询到关于基因毒性方面研究 的出版物。
基因毒性杂质卤代烃的风险评估
有数据表明氯乙烷、氯甲烷为基因毒性杂质，因 此有理由怀疑其他低分子卤代烃类也有类似的作 用。在生产中应该对其进行相应的控制。
基因毒性杂质的名词解释
基因毒性杂质的名词解释基因毒性杂质是指能够对生物体的遗传物质DNA造成直接或间接损害的化学物质。
这些杂质可以通过不同的途径接触到人类和其他生物，例如食物、空气和水源中的污染物，或者是各类化妆品和工业产品中的添加物。
基因毒性杂质的存在和作用对人类健康和环境保护具有重要意义。
首先，基因毒性杂质的存在对人类健康构成潜在威胁。
当人类暴露在这些杂质中时，它们可能通过与DNA分子发生相互作用，造成DNA损伤、突变甚至基因组不稳定的情况。
这些破坏行为可能引发癌症、遗传性疾病和其他健康问题的发生。
例如，苯并[a]芘（B[a]P）是一种常见的基因毒性杂质，它存在于烟草烟雾和烧烤食品中。
暴露给B[a]P会导致DNA突变，可能促进肺癌和其他癌症的发展。
其次，基因毒性杂质的存在对自然环境具有潜在危害。
许多工业和农业活动产生的废水、废气和固废中可能含有基因毒性杂质，当这些污染物排放到环境中时，会对水域、土壤和大气造成污染，影响生态系统的平衡。
水生生物和陆地生物暴露在这些污染物中，可能会造成遗传毒性和种群减少。
例如，微塑料是一种常见的基因毒性杂质，它们存在于海洋中，可以被海洋生物误食，对海洋生态系统造成巨大的影响。
为了减少基因毒性杂质对人类和自然环境的危害，需要采取有效的防控措施。
首先，加强对基因毒性杂质的监测和评估，建立相应的标准和方法，确保对潜在危害物质的及时发现和识别。
其次，加强对基因毒性杂质的管理和控制，限制其在生产和消费过程中的使用。
此外，加强环境治理和垃圾处理，减少污染物的排放和扩散。
最后，加强公众的环境教育和意识提升，提高对基因毒性杂质的认知和关注，促进可持续发展和生态友好型的生产和消费方式。
总而言之，基因毒性杂质是指能够对生物体的遗传物质DNA造成直接或间接损害的化学物质。
它们对人类健康和环境保护具有重要意义。
通过加强监测和评估、管理和控制、环境治理和教育提升等方面的努力，可以减少基因毒性杂质的危害，保护人类和自然环境的健康与可持续发展。
基因毒性杂质控制学习资料
N-Acylated aminorryls N-酰化氨基苯
Aza-aryl N-oxides 氮杂芳基N-氧化物
Group 2:Alkyl and Aryl Groups(烷烃和环烷烃类化合物）
O AH
OH N AAຫໍສະໝຸດ NO N AAA NO2
Aldehydes 醛
N-Methylols N-亚甲基醇
N-Nitrosamines N-亚硝基胺
文献：STIVARGA® regorafenib tablets 40mg PRODUCT MONOGRAPH 第36页
3、举例如下
例2： 恩杂鲁胺 • FDA审查资料列出三个有警示结构杂质的化学名和基因毒性的实验
代号，但没有提供实验结果； • 日本的公开资料中则有实验代号和结果； • 通过对比实验代号的一致性，获知这几个杂质的试验结果为阴性。
例1：瑞戈非尼(Regorafenib)
加拿大审评报告中，一个中间体Ames结果阳性，大鼠肝慧星致突变试验确立NOEL（无反应剂量 水平），提示每日最大摄入该杂质为0.0027mg/kg，如果体重按50kg计，则摄入量为 0.0027×50=0.135mg；瑞戈非尼日最大用量为160mg，故可推测其标准中该杂质限度为 0.0027×50kg/160=0.084%，即840ppm。（显著大于基于TTC水平的约9ppm限度）
分类
定义
建议的控制方法
1 已知的有致突变致癌性物质
化合物特定限度或以下
已知有致突变性但致癌性未知 2 的物质（细菌突变试验阳性， TTC限度或以下
无啮齿动物致癌数据）
TTC限度或以下；或进行细菌致
3
含警示结构的物质，与API结构 突变性试验。
基因(遗传)毒性杂质资料PPT课件PPT课件
主要内容
1
背景知识介绍
2
杂质与杂质限度
3
确定毒性阈值的步骤
4
最大限度地控制杂质
Step 1:
依据化学结构，将杂质分为五类；
Step 2:
按照分类，确定验证的策略 (参见决策路线图 )；
Step 3:
按照日剂量，确定原料药中杂质的限度 (参见表1：短期用药推荐容许日摄入量)。
Step
1: 分类
Class1:Genotoxic Carcinogens
O
O NH2 A Carbamates 氨基甲酸类
AA NN
AR Hydrazines and azo Compounds 肼和偶氮化合物
EWG
Michale-reactive Acceptors 迈克尔加成反应受体
O P
OR
O S
OR
Alkyl Esetrs of Phosphonates or Sulfonates 膦酸酯或者磺酸酯
该杂质是否有 基因毒性？
API Genotoxic2
该原料是否有
基因毒性？
Y
N
es
o
N o
PDE(e.g.ICH Q3
Control as an
(see Table 1)
w
appendix 2 reference
ordinary impurity
Class5:No Alerts
Step 3:
TTC=1.5微克/天
Class2:Genotoxic Carc unknow
Class3:Alert-Unrelated
to parent
第1类：已知的、具有基 因毒性（突变性）和致癌 性第的2类杂：质已知的、具有基 因毒性（突变性），但致 癌第性3类未：知具的有杂警质示结构、 与API无关、基因毒性（
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。
基因毒性杂质信息表及其控制
药学评价
❖ 如果在合成路线、起始物料方面没有更好选择，则需要提供 一个正当的理由。就是物质中能引起基因毒性和致癌性的结 构部分在化学合成是不可避免的。
❖ 假如基因毒性杂质被认为是不可避免的，那么应该采取技术 手段尽可能的减少基因毒性杂质在产品中的含量，使其符合 安全的需要或使其降低到一个合理的水平。对于活性中间体、 反应物、以及其它化合物的化学稳定性都应该进行评估。
❖ 在以羟乙基磺酸盐，苯磺酸盐和对甲苯磺酸 盐形式存在的药物活性成分中也会发现类似 的磺酸烷基酯或芳基酯污染。需说明出现这 些污染的风险。
❖ 药物活性成分的生产是否涉及到在甲磺酸（或羟
乙基磺酸，苯磺酸，对甲苯磺酸）或相应的酰氯存 在的情况下，使用了低级脂肪酯，如甲醇，乙醇， 正丙醇或异丙醇的情况？如果是这种情况的话，甲 磺酸烷基酯或类似苯磺酯烷基酯和对甲苯磺酸烷基 酯的形成可能性是否已被降至最低？是否存在有效 的精制步骤？
TTC的应用
❖ 在某些特定情况下，TTC值高于1.5 μg/day 也是可以接受 的，比如药品的短期接触，即治疗某些生命预期在5年以下 的某些严重疾病，或者这种杂质是一种已知物质，人类在其 他方式上对它的摄入会更高（比如在食品上）。有些基因毒 性杂质同时也是一种体内代谢产物，对它的评价也要以对代 谢产物的接受性为基础。
——基因毒性杂质卤代烃的风险评估
❖ 有数据表明氯乙烷、氯甲烷为基因毒性杂质， 因此有理由怀疑其他低分子卤代烃类也有类 似的作用。在生产中应该对其进行相应的控 制。
——基因毒性杂质卤代烃的风险评估
❖ 在氨基物盐酸盐使用醇类溶剂精制的时候， 基本都会产生卤代烃。
❖ 产生的条件和温度、水分、浓度、时间等有 关系。
❖ 但是这些方法都需要有足够的长期致癌性研 究数据。
基因毒性杂质
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
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。
基因毒性杂质控制
2
因毒性杂质检测技术。
研究制定更有效的基因毒性杂质控制策
略，减少其对人体健康的潜在危害。
3
教育和宣传
加强公众对基因毒性杂质问题的认识， 提高风险意识，并促进相关领域的交流 和合作。
基因毒性杂质对健康的影响
基因毒性杂质的长期暴露可能导致诸多健康问题，包括癌症、生殖问题和遗 传突变等。因此，控制和管理这些杂质对人体健康至关重要。
科学家使用显微镜来观察细胞和 基因毒性物质之间的相互环境样本中存在着复杂的混合物，使得基因毒性杂质的检测和控制变得困难。
2 影响难以预测
不同基因毒性杂质对不同个体的影响各不相同，因此控制策略难以确定。
3 长期效应
一些基因毒性杂质对人体的影响可能需要长时间才能显现，给控制工作带来挑战。
芳香胺类化合物 (Aromatic Amines)
这些化合物常用于染料和塑 料制造中，可导致诸如膀胱 癌等严重健康问题。
基因毒性杂质的检测方法
试管实验
在实验室中，科学家使用试管等 工具来鉴定和分析样本中的基因 毒性杂质。
DNA测序
通过检测DNA序列的改变来确定 基因毒性杂质对基因组的影响。
显微镜观察
基因毒性杂质控制
基因毒性杂质控制在生物领域中扮演着重要角色。本演示将介绍其背景、重 要性以及对健康的影响。
常见基因毒性杂质
多环芳烃 (PAHs)
PAHs是常见的基因毒性杂质， 可通过燃烧、柴油排放和烟 草烟雾中获得。
硝基多环芳烃 (NPAHs)
NPAHs通常存在于排放源的 烟雾中，与许多疾病的发展 有关。
行业对基因毒性杂质控制的要求
食品和饮料
强调对原材料和成品的基因毒 性杂质控制，确保产品安全。
基因毒杂质限度计算方法
基因毒杂质限度计算方法一．基因毒性杂质定义基因毒性杂质，又称遗传毒性杂质（Genotoxic Impurities,GTI），指较低水平下能直接或间接损伤细胞DNA，产生致突变和致癌作用的物质。
这类致突变性致癌物通常由细菌突变试验（Ames试验）检测确定。
二．基因毒杂质分类根据ICH指导原则将基因毒性杂质分为以下五类：1类：已知具有诱变性和致癌性的杂质；2类：已知具有诱变性、但致癌性未知的杂质；3类：有与原料药结构无关的警示结构、无致突变性数据的杂质；4类：有警示结构，且与经测试无致突变性的原料药及其相关化合物具有相同警示结构；5类：无警示结构，或警示结果有数据证明其无诱变性和致癌性。
根据以下决策树可以对不同的类别进行后续策略指导：三．限度计算方法1.TD50计算法对于第一类杂质，可根据致癌试验TD50（导致50%肿瘤发生率的给药剂量）的数据，进行线性外推，找到十万分之一致癌的概率所对应的的值。
TD50线性外推法，即通过啮齿类动物致癌性数据来计算杂质的可接受摄人量。
可接受摄人量（acceptable intake，AI)=TD50/50000×50kg；杂质限度（ppm）=AI（μg/day）/药物最大剂量（g/day）。
举例如下：环氧乙烷在大鼠致癌性试验中的TD50是21.3mg/kg·day，在小鼠中是63.7mg/kg·day。
我们选择最保守的数据，即21.3mg/kg day×50kg÷50000=21.3μg/day（其中50kg为亚洲人平均体重）。
某药物每日最大剂量为60mg，则该药物中环氧乙烷的限度=23.3/60*1000=388ppm。
2.TTC计算法对于第二类和第三类杂质，没有致癌数据支持，因此引入TTC（毒理学关注阈值，Threshold of Toxicological Concern）的概念。
基于TTC的可接受摄入量1.5μg/day被认为是安全的终生日暴露量。
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Step 1:
Class1:Genotoxic Carcinogens
第1类：已知的、具有基因毒性（突变性）和致癌性 的杂质
Class2:Genotoxic Carc unknow
第2类：已知的、具有基因毒性（突变性），但致癌 性未知的杂质
Class3:AlertUnrelated to parent
TTC=1.5微克/天
每天摄入1.5微克的基因毒性杂质，被认为对于大 多数药品来说是可以接受的风险。
使得人一率是四分之一。
必须要强调的是TTC是一个风险管理工具，它采用的是概率的方法。 意思为：假如有一个基因毒性杂质，并且我们对它的毒性大小不太 了解，如果它的每日摄入量低于TTC值，那么它的致癌风险将不会高 于10－5的概率。
NOEL × 重量调整因子 F1 × F2 × F3 × F4 × F5
PDE NOEL F1 F2 F3 F4 F5
允许的日暴露量（mg/天） 观察不到影响的限值 物种之间的外推法因子（F1=12，从小鼠到人类） 个体差异因子 毒性研究的周期因子 严重毒性的因子 如果只有LOEL（可观察到效果最低限值）时的因子
大剂量、长期使用会引起耳毒性 有些特别敏感的病人，仅使用一次或短期使用，就出现了 听力损失。 研究表明，他们的一个基因上有一点(mtl555G)与别人不同， 这使他们对氨基糖甙类药物耳毒性的易感性大大增加。
是指能直接或间接损伤细胞DNA，产生致突变和致 癌作用的物质。
常用的缩写
PGLs（potentially genotoxic impurities有潜在基因毒性的杂质） GTLs（ genotoxic impurities基因毒性杂质）
第3类：具有警示结构、与API无关、基因毒性（突 变性）未知的杂质
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 N-Hydroxyaryls N-羟基苯胺 A N O N-Acylated aminorryls N-酰化氨基苯 A N N+ O _
≤1g 0.1% 1mg～10mg 0.5%或20μg 10mg～100mg
＞1g 0.05% ＞10mg～2g 0.2%或2mg ＞100mg～2g ＞2g 0.1% ＞2g
限度
降低到鉴定 限度以下
1.0%或50μg
降低到质控 限度以下
0.5%或200μg
0.2%或3mg
No
0.15%
No
No
是否与临床 不良反应相 关？
Standard limits for impurities in APIs API中杂质的标准限度
Maximun Reporting Identification Daily Dose1 Threshold2,3 Threshold* 每日最大剂量 报告限度 鉴定限度 ≤2g /天 0.05% 0.10%或者每天 摄入量1.0mg
所以TTC不能被理解为绝对无风险的保障。
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背景知识介绍
杂质与杂质限度
确定毒性阈值的步骤 最大限度地控制杂质
Step 1:
依据化学结构，将杂质分为五类；
Step 2: 按照分类，确定验证的策略 (参见决策路线图 )；
Step 3: 按照日剂量，确定原料药中杂质的限度 (参见表1：短期用药推荐容许日摄入量)。
ICH Q3C Guideline for Residual Solvents残留溶剂指南： /Regulatorylnformation/Guidances/ucm128223.htm /downloads/Drugs/GuidanceComplianceRegulatorylnformatio6 n/Guidances/ucm073394.pdf
第三类溶剂（GMP或其他质量要求限制使用） 乙酸 丙酮 甲氧基苯
1,1-二氯乙烯
1,1,1-三氯乙烷 乙腈 氯苯 氯仿 环己烷 1,2-二氯乙烯
0.08
15.0 4.1 3.6 0.6 38.8 18.7
0.0008
0.15 0.041 0.036 0.006 0.388 0.187
正丁醇
仲丁醇 乙酸丁酯 叔丁基甲基醚 异丙基苯 二甲亚砜 乙醇 乙酸乙酯
疑似基因毒素 的日摄入量 容许日摄入量 (μg/日) 用药期限 ＜14天 120 14天-1月 60 1-3月 20 3-6月 10 6-12月 5 > 12月 1.5
TTC值
短期用药的容许摄入量
FDA
http:/downloads/Drugs/GuidanceComplianceRegulator ylnformation/Guidances/ucm079235.pdf
Not tested
Yes
Eliminate Impurity?
Class4:AlertRelated to parent
Impurity Genotoxic?1
清除杂质
No
Risk Assessment3?
用阈值控制
Threshold Mechanism?
该杂质是否有 基因毒性？
API Genotoxic2
EMEA
Regulator Toxicology and Pharmacology.2006,44:198-211
Increased duration=Decreased ADI of Impurity
Increasing Dose of API
≤100ppm
≤100ppm
≥0.5%
≥0.5%
PDE =
（取最小值）
Qualification Threshold* 毒性限度 0.15%或者每天 摄入量1.0mg
（取最小值）
＞2g /天
0.03%
0.05%
0.05%
/cber/gdlns/ichq3a.pdf
报告 限度 鉴定 限度 质控 限度
最大日剂量 限度 最大日剂量 ＜1mg 限度 1.0%或5μg 最大日剂量 ＜10mg
可能产生基因毒性杂质的环节：
新药合成 原料纯化 储存运输（与包装物接触）
。。。。。。
EMEA
（欧洲药品局）
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。
ICH
风险评估
Yes
No
该原料是否有 基因毒性？
No
No or unknow
PDE(e.g.ICH Q3 appendix 2 reference
(Staged)TTC (see Table 1)
Control as an ordinary impurity
Step 3:
TTC=1.5微克/天
表1：短期用药推荐容许日摄入量
药物中常见残留溶剂及其限度（节选）
溶剂名称 PDE值 （mg/天） 0.02 0.04 0.05 限度 （%） 0.0002 0.0004 0.0005 溶剂名称 PDE值 （mg/天） 50.0 50.0 50.0 限度 （%） 0.5 0.5 0.5
第一类溶剂（应避免使用） 苯 四氯化碳 1,2-二氯乙烷
50.0
50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0 50.0
0.5
0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
第二类溶剂（应限制使用）
Gold
carcinogenicity database () 里面有1574种致癌物质的列表，结构式，CAS 号，作用部位，TTC值等等一系列信息。 近30年的关于基因毒性方面研究的出版物 （PDF版） 用不同分类方法统计的致癌物质列表。 不用注册，可以直接点击查看、下载全文。
合格
考虑病例数与疗程，同时考虑：遗传毒 性研究；常规毒性研究；其它特定的毒 性终点（酌情而定）。
Yes 降低到安全限度
决 策 树
如果一个物质的体内试验表明对DNA有潜在的
破坏性，可能导致肿瘤产生，我们是否可以这 样下结论：
任何摄入水平都具有致癌的风险。 × 不存在明显的阈值。
×
我们是不是做一个试验：剂量从低到高，对其
A
A
Aza-aryl N-oxides 氮杂芳基N-氧化物
Aminoaryls and alkylated aminoaryls 芳香胺和烷基取代的芳酰胺 O
Group 2:Alkyl and Aryl Groups(烷烃和环烷烃类化合物） O A H A N OH A NO N A A N-Nitrosamines N-亚硝基胺 O O C (S) A Propiolactones 环丙酯 (S) N N or S Mustards β卤代乙胺 A NO2 Nitro compounds 硝基化合物 Halogen O A
2006年，ICH也公布了相应的要求 具体内容参见ICH Q3A(R2)
IMPURITIES IN NEW DRUG SUBSTANCES Q3 appendix 2 reference, Step 4 version(25.10.06) 新药原料药中的杂质，Q3A(R2),步骤4（06年10月 25日）版
2012年5月
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背景知识介绍
杂质与杂质限度 确定毒性阈值的步骤