遺傳毒性雜質的控制

1、遺傳毒性雜質的控制遺傳毒性雜質的控制 王旸王旸 2012015 5年年1111月月 一、簡介二、ICH M7三、遺傳毒性雜質的分類四、限度控制五、案例六、總結 內容內容 一、簡介二、ICH M7三、遺傳毒性雜質的分類四、限度控制五、案例六、總結 內容內容一、一、 簡介簡介 遺傳毒性雜質（genotoxic impurities): 遺傳毒性泛指各種因素（物理、化學因素）與細胞或生物體的遺傳物質（主要指DNA）發(fā)生作用而產生的毒性。致突變性（mutagenic）：與DNA相互作用產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 相關指導原則及發(fā)展歷史相關指

2、導原則及發(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 遺傳毒性雜質的控制遺傳毒性雜質的控制 ICH指導原則指出“如果雜質具有非常見毒性，則應降低限度閾值（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進行控制，根據風險/獲益，階段性TTC方法。 對遺傳毒性雜質控制的歷史演變對遺傳毒性雜質控制的歷史演變 2002年歐盟CHMP基于體內遺傳毒性數據采用了風險評估方法（由于缺乏大多數遺傳毒性雜質的可靠數據,不具有可操作性） 基于Kroes發(fā)表的遺傳毒性致癌物TTC文獻，于2004年轉為“TTC為基礎的方法”。 根據工業(yè)界的建議，調整

5、方法的TTC范圍（由106調整為105） FDA對遺傳毒性雜質的控制對遺傳毒性雜質的控制 原先采用對藥物批次中遺傳毒性雜質的驗證（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經過會議，就臨床試驗“階段TTC方法”達成共識。 2008年美國FDA發(fā)補草案指南，采納階段TTC 對遺傳毒性雜質的控制對遺傳毒性雜質的控制歐盟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、遺傳毒性雜質的分類四、限度控制五、案例六、總結 內容內容 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對遺傳毒性雜質的控制對遺傳毒性雜質的控制 遺傳毒性雜質可能出現在起始物料、溶劑、中間體、副產物和降解產物中，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。限制潛在的致癌風險提供了安全性評估和質量風險控制的概念對ICHQ3A和Q3B的補充 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，遺傳毒性雜質的可接受

7、水平是多少？ 上市產品遺傳毒性雜質的可接受水平是多少？ 是否可以采用毒理學關注閾值（TTC，Threshold of Toxicology Concern）來規(guī)定遺傳毒性雜質的水平 計算TTC時，是否可以將多個遺傳毒性雜質合并計算 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、遺傳毒性雜質的分類四、限度控制五、案例六、總結 內容內容 潛在遺傳毒性雜質的分類潛在遺傳毒性雜質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控制雜質在可接受的與化合物特性相關的限度2類已知的致突變性但致癌性未知的物質（細菌突變試驗陽性，無嚙齒類動物致癌數據）控制雜質在

8、可接受的限度（合適的TTC）3類含警示結構的物質，與原料藥結構無關聯，無致突變性數據控制雜質在可接受的限度（合適的TTC）或進行細菌突變試驗；如無致突變性，歸為5類；如有致突變性，歸為2類4類含警示結構的物質，但與無致突變性的原料藥結構相似（如中間體）作為無致突變的雜質5類無警示結構，或有重復的數據證明其警示結構無致突變性作為無致突變的雜質 警示結構警示結構 潛在毒性雜質的確定潛在毒性雜質的確定1類：致突變和致癌性數據為陽性?；谖墨I中報告的動物/人體毒性?，F有的公開數據庫，如ToxNet、NTP、InChem、BG-Chemie、日本現有化學物質數據庫和/或市售數據庫，如VITIC和Lead

9、scope。2類：致突變數據為陽性，但致癌性未知。依據包括：如已知的細菌突變Ames試驗結構陽性，但是未報告嚙齒類動物致癌性數據。3類：有警示結構。有潛在遺傳毒性風險。Q(SAR)系統顯示警示結構具有遺傳毒性，但與活性物質結構無關。如果細菌突變Ames試驗陽性，劃為2類，如果細菌突變Ames試驗陰性，劃為5類。4類：有警示結構。但是與原料藥和原料藥結構相似物有關，而細菌突變Ames研究顯示此類物質呈陰性。5類：沒有警示結構。沒有遺傳毒性的文獻報告，或在細菌突變Ames試驗陰性，或者有重復的數據證明與警示結構不相關。 分類流程分類流程 一、簡介二、ICH M7三、遺傳毒性雜質的分類四、限度控制五

10、、案例六、總結 內容內容 對遺傳毒性雜質的控制對遺傳毒性雜質的控制遺傳毒性雜質控制PDE法無毒理學數據，采用TTC法控制控制 PDE法法 適用于有閾值效應的遺傳毒性雜質：已有證據表明，該類物質只有在超過一定限度時才會產生遺傳毒性。 雜質安全性限度的確定可以參照殘留溶劑限度的計算方法，根據相關動物的無可見效應劑量（No-Observed Effect Level）計算其可接受的日暴露量（Permissible Daily Exposure），再根據藥品的最大日劑量計算出雜質的接受限度。 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 F2=個體間差異系數 F3=短期毒理數據的校正 F4=對于嚴重毒性的校正因子 F5=如果未確定NOEL時的校正因子 如無NOAEL數據，可用LOAEL代替 TTC法法 無閾值效應的遺傳毒性雜質：引入了毒理學關注閾值（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10萬分之一的基礎上，從高濃度下進行的致癌性試驗數據線性外推到極低濃度得到的一個理論值。 對于無閾值效應的遺傳毒性雜質，如果每日攝入量低于1.5g，那么患者因服藥導致癌癥發(fā)生的額外風險可以忽略不計。 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）的濃度被認為無公共安全問題假設每天攝入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 對于大多數遺傳毒性致癌物，終生暴露量小于0.15g/天/人，產生癌癥的風險低于1/1000000。對于患者（1/100000）被認為是有獲益的，1.5 g/天/人。 少數類別除外 少數致癌性物質少數致癌性物質 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標準，應根據具體指導原則的原理，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 將其應用至遺傳毒性雜質：致癌性與時間和劑量均有關系；較短時間內可以承受高于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(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數據數據 引入與暴露量相關的可接受限度（Less-Than-

14、Lifetime）：基于TTC可接受的限度為1.5 g/天是結社患者終生服藥的基礎上得出的理論值，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含有多個遺傳毒性雜質 含有多個遺傳毒性雜質的限度要求： 基于TTC原理，當原料藥中含有多個遺傳毒性雜質時，按照下述要求進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。 遺傳毒性雜質的研究遺傳毒性雜質的研究選擇合成路線并確定本品是否適用ICH M7分析潛在的雜質對雜質進行結構評價基于ICH M7原理進行結構分類根據相應的分類，確定相應的限度要求根據對工藝的理解確定控制策略方法學驗證/積累數據必要時重復以上工作提交完整的控制策略 遺傳毒性雜質的控制原則遺傳毒性雜質的控制原則 雜質譜的分析參見相關指導原則 采用多種途徑對遺傳毒性雜質進行分析：經驗積累，文獻報道，軟件預測，毒理學試驗等 藥學部門應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的控制起始物料、溶劑、中間體的控制生產環(huán)節(jié)和設備運行條件的控制

16、（GMP）原料藥/制劑的終點控制生產工藝過程的控制工藝參數的控制 ICH M7提供了提供了4種控制方法種控制方法 1、終產品控制：在原料藥標準中采用合適的方法對相關雜質進行檢驗，達到可接受的限度。 2、中間控制+終產品控制：采用合適的方法對原材料，起始物料或者中間體的相關雜質進行檢測，或進行生產過程的控制，使終產品雜質達到可接受的限度。 ICH M7對雜質的控制方法對雜質的控制方法-續(xù)續(xù) 3、中間控制：基于對工藝的認識，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進行檢測，或就那些生產過程的控制，同時確認這種控制方法能夠保證原料藥的雜質水平在可接受的限度以下。 4、不進行控制：通過對工

17、藝過程參數控制和雜質殘留水平的認識，有足夠的信息保證原料藥中的雜質水平將會在可接受的限度下。 一、簡介二、ICH M7三、遺傳毒性雜質的分類四、限度控制五、案例六、總結 內容內容 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 其與警示結構多環(huán)芳烴相似 分析是否適用ICH M7 原料藥為細胞毒性藥物，不適用ICH M7 按照一般雜質在中間體和終產品中進行控制，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，應用較多，目前僅次于鹽酸鹽Anionsfumaratesalicylatenitratephosphatetartratemaleatemesylatecitrateacetatehydrobromidesulphatehydrochloride0102030405060Frequency (%)數據來源：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 根據工藝路線，在中間體和終產品中進行控制 方法學驗證和數據積累 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殘留（2300ppm）所致 2007年召回該產品并于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 苯胺為警示結構，Ames試驗確認其為2類遺傳毒性雜質，需對限度進行控制 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 對反應產物苯胺進行了控制 采用方法： 限度100ppm 在中間體I和終產品原料藥中均進行了控制 中間體+終產品的控制，建議關注方法的靈敏度檢驗參數檢驗參數檢測結果檢測結果色譜柱不銹鋼色譜柱，長度15厘米，內徑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