2020年基因毒性雜質(zhì)研究情況

藥品中基因毒性雜質(zhì)研究情況2020.11.18目錄基因毒性雜質(zhì)的法規(guī)分析

基因毒性雜質(zhì)的定義及警示結(jié)構(gòu)分類

基因毒性雜質(zhì)的軟件預(yù)測及Ames實(shí)驗(yàn)

基因毒性雜質(zhì)的限度和控制策略

基因毒性雜質(zhì)的分析方法藥物中亞硝胺類雜質(zhì)評估要求EMA的有關(guān)指南特寫2006年首先頒布了《基因毒性雜質(zhì)限度指南》最終版，并自2007年1月1日起正式實(shí)施；并在2008年由CHMP安全工作組(SWP)發(fā)布Q&A，對指南中的一些問題進(jìn)行了澄清和確認(rèn)。該指南為限制新活性物質(zhì)中的基因毒性雜質(zhì)提供了解決問題的框架和具體做法，彌補(bǔ)了ICHQ3不足；引入了毒理學(xué)關(guān)注閾值(TTC)的概念和階段化TTC限度；除了少量強(qiáng)基因毒性化合物外，將TTC設(shè)定為每日1.5μg攝入量即可提出了遺傳毒性雜質(zhì)可接受性評估的決策樹；多個基因毒性雜質(zhì)的控制。ICH鑒定限度和基因毒性雜質(zhì)評估的關(guān)系FDA的有關(guān)指南特寫2008年12月正式簽發(fā)：原料藥和制劑中遺傳毒性和致癌性雜質(zhì)：《推薦方法（2018）》繼EMEA指南發(fā)表的，適用于美國業(yè)界的文件，內(nèi)容和EMEA指南基本一致主要內(nèi)容包括：原料藥和制劑中的基因毒性雜質(zhì)生成的預(yù)防辦法基因毒性雜質(zhì)的分析方法、處理方法和減少方法針對已知或可疑的潛在基因毒性和致癌雜質(zhì)的安全認(rèn)證提供了具體建議上市申請和臨床研究申請的可接受限度草藥和草藥制劑中基因毒性雜質(zhì)評估指南ICH針對GTI的行動

FDA指南草案和EMEA指南在關(guān)鍵原則方面保留大部分相似，如認(rèn)可階段化TTC限度和使用SAR評估方法，不過也存在一些顯著差異。如FDA建議引入不同患者群的下限，特別是兒童群；對于任何高于ICH鑒定限度的雜質(zhì)，不論其是否具有警示結(jié)構(gòu)，均應(yīng)對分離的雜質(zhì)進(jìn)行特定的基因毒性測試；對于EMEA在Q&A中修改的避免和ALARP(aslowasreasonablypractical；“最低合理可行”），F(xiàn)DA并不采納，而是直接套用EU指南；在階段化TTC應(yīng)用中，F(xiàn)DA支持延伸120μg·d-1的限度應(yīng)用到非常短(不到14d)的研究中，等等。同時滿足歐美兩個不同的指南，對企業(yè)來說是個挑戰(zhàn)。因此ICH著手制訂關(guān)于基因毒性雜質(zhì)的指南M7，最新的版本是2017.05.13發(fā)布的ICHM7_R1及其附錄ICHM7適用范圍適用于：為研發(fā)期間和上市申報期間的新原料藥和新制劑提供指南；已上市藥物的批準(zhǔn)后申報以及用之前已經(jīng)批準(zhǔn)上市的制劑中的同種原料藥生產(chǎn)的另一制劑新上市申報：1）原料藥合成變更，導(dǎo)致產(chǎn)生新雜質(zhì)或已有雜質(zhì)限度增加；2）配方變更、組分變更或生產(chǎn)工藝變更，導(dǎo)致產(chǎn)生新的降解產(chǎn)物或已有降解產(chǎn)物限度增加；3）指征變更或給藥方案變更，導(dǎo)致可接受癌癥風(fēng)險水平受到重大影響?；瘜W(xué)合成的，首次使用的輔料。ICHM7適用范圍不適用于：以下類型的原料藥和制劑：生物/生物技術(shù)制品；肽類；寡核苷酸；放射藥物；發(fā)酵產(chǎn)品；草藥制品；動物或植物來源的粗品ICHS9中所定義的晚期癌癥用原料藥和制劑已上市藥物中所用的輔料、調(diào)味劑、著色劑和香料藥物包材中的可浸出雜質(zhì)，但如有必要，可使用指南中概述的安全風(fēng)險評估原則。ICHM7上市產(chǎn)品應(yīng)考慮的問題上市后變更——原料藥研發(fā)、生產(chǎn)、控制范圍：包括合成路線、試劑、溶劑、工藝條件發(fā)生變更時。需評估：受變更影響有新的誘變性雜質(zhì)產(chǎn)生；受變更影響的步驟中已知誘變雜質(zhì)含量升高；上游步驟中的已知誘變雜質(zhì)升高不建議評估：不受變更影響的雜質(zhì)不需評估：原料藥、中間體、起始物料的生產(chǎn)場所發(fā)生變更；原料藥供應(yīng)商發(fā)生變更上市后變更——制劑研發(fā)、生產(chǎn)、控制范圍：涉及制劑（如成分、生產(chǎn)工藝、劑型）變更時。需評估：所有新的誘變降解物；已有誘變性降解產(chǎn)物更高的可接受標(biāo)準(zhǔn)；上游步驟中的已知誘變雜質(zhì)升高不建議評估：原料藥未發(fā)生變更不需評估：制劑生產(chǎn)場所變更ICHM7上市產(chǎn)品應(yīng)考慮的問題上市后藥品臨床使用變更已上市藥品臨床應(yīng)用變更包括：重新評估誘變雜質(zhì)限度①臨床使用劑量增加②用藥時長顯著增加③病情嚴(yán)重或危及生命的病患狀態(tài)下采用較高可接受攝入量，變?yōu)椴荒敲磭?yán)重的病患情況后原有的雜質(zhì)可接受攝入量可能不再適當(dāng)④使用新的給藥途徑⑤擴(kuò)大使用患者群包括孕婦或小兒已上市藥物的其他需要考慮問題

上市產(chǎn)品已建立其總體控制策略和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后所獲得的新的相關(guān)雜質(zhì)危害數(shù)據(jù)

新的雜質(zhì)被確知屬于第一類或第二類誘變性雜質(zhì)基因毒性雜質(zhì)的定義直接損傷DNA

在很低的水平下產(chǎn)生基因突變或體內(nèi)誘變

具有致癌的可能或者傾向親電致癌論：幾乎所有的化學(xué)致癌過程都是親電活性物質(zhì)與生物體內(nèi)的親核性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果DNA的親核基團(tuán)：堿基上的氮堿基上的氧磷酸酯骨架基因毒性雜質(zhì)的來源基因毒性雜質(zhì)是從化學(xué)試劑、化學(xué)合成與反應(yīng)作用而來，涉及到合成工藝流程的方方面面，以及藥品本身穩(wěn)定性伴隨的可能的降解，是一個極其復(fù)雜的過程問題。API中基因毒性雜質(zhì)的來源是多方面的：從原料和反應(yīng)物的化學(xué)作用形成的、并且和最終產(chǎn)物的構(gòu)造與副反應(yīng)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)相似相關(guān)（較為容易鑒定）；從催化劑、試劑(不參與API構(gòu)建)、反應(yīng)溶劑以及產(chǎn)物降解帶來的（不易鑒定）。來源反應(yīng)物起始物料試劑副產(chǎn)物降解催化劑溶劑警示結(jié)構(gòu)含芳香環(huán)或芳雜環(huán)警示結(jié)構(gòu)警示結(jié)構(gòu)警示結(jié)構(gòu)警示結(jié)構(gòu)警示結(jié)構(gòu)基因毒性雜質(zhì)的分類第一類：已知的、具有誘變性和致癌性的雜質(zhì)第二類：已知的、具有誘變性、但致癌性未知的雜質(zhì)第三類：警示結(jié)構(gòu)（與原料藥結(jié)構(gòu)無關(guān)）、誘變性未知的雜質(zhì)第四類：警示結(jié)構(gòu)（與原料藥結(jié)構(gòu)有關(guān)）、經(jīng)測試無誘變性第五類：無警示結(jié)構(gòu)，或警示結(jié)果有數(shù)據(jù)證明其無誘變性和致癌性制藥企業(yè)對基因毒性雜質(zhì)的研究現(xiàn)狀缺陷情況第一條：缺少關(guān)鍵物料的雜質(zhì)討論，關(guān)鍵物料是起始物質(zhì)、中間體，需要討論的雜質(zhì)包括有關(guān)物質(zhì)、溶劑、試劑等，應(yīng)根據(jù)相關(guān)指南討論基因毒性雜質(zhì)與重金屬殘留。第二條：起始物質(zhì)不能被接受，其中包括起始物質(zhì)的工藝描述不夠詳細(xì)。起始物質(zhì)的工藝描述應(yīng)能體現(xiàn)基因毒性物質(zhì)的引入或產(chǎn)生的信息。第三條：缺少基因毒性雜質(zhì)的討論，或者討論不夠充分。應(yīng)根據(jù)相應(yīng)指南充分討論基因毒性雜質(zhì)的控制，在設(shè)定潛在基因毒性雜質(zhì)限度時，應(yīng)同時考慮重金屬、試劑殘留、一類溶劑殘留等雜質(zhì)?；蚨拘噪s質(zhì)的風(fēng)險評估理論分析有否有存在或產(chǎn)生基毒雜質(zhì)的可能性（包括工藝與降解雜質(zhì)）基毒雜質(zhì)產(chǎn)生可能性及其殘留可能性的大小1.基因毒雜質(zhì)產(chǎn)生點(diǎn)到成品API的步驟（分離或純化步驟）2.去除率(PurgingFactor)起始物料、中間體、試劑、溶劑本身是否有警示結(jié)構(gòu)，以及它們在反應(yīng)中形成基因毒雜質(zhì)的可能性起始物料、中間體、試劑、溶劑的工藝與降解雜質(zhì)是否有警示結(jié)構(gòu)，以及它們在反應(yīng)中形成基因毒雜質(zhì)的可能性?；蚨拘噪s質(zhì)的控制策略方法1：原料藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中控制在可接受限度以下根據(jù)ICHQ6A，方法1控制方式可以適用定期檢測。如果原料藥中的誘變性雜質(zhì)在至少6個連續(xù)的中試批次或3個連續(xù)的生產(chǎn)批次中，測得結(jié)果均低于可接受限度的30%，則可以論述進(jìn)行定期檢測。如果不滿足該條件，則建議對原料藥進(jìn)行常規(guī)檢測。方法2：起始原料或中間體標(biāo)準(zhǔn)或中控過程中控制在可接受限度以下方法3：起始原料或中間體標(biāo)準(zhǔn)或中控過程中控制在可接受限度以上明確雜質(zhì)的去向及清楚過程根據(jù)實(shí)驗(yàn)室研究，原料藥中雜質(zhì)在可接受限度的30%以下（推薦加標(biāo)試驗(yàn)）必要時有中試或商業(yè)化批數(shù)據(jù)支持方法4：充分理解工藝參數(shù)和影響雜質(zhì)殘留因素，有足夠信心保證原料藥中殘留在可接受限度以下，不需檢測（不定入任何標(biāo)準(zhǔn)）理化性質(zhì)如反應(yīng)活性、溶解性、揮發(fā)性、電離度等分析適用于本質(zhì)上來說不穩(wěn)定的雜質(zhì)（二氯亞砜等）以及在合成路線早期引入但已被有效清除的雜質(zhì)基因毒性雜質(zhì)的控制策略方法3：起始原料或中間體標(biāo)準(zhǔn)或中控過程中控制在可接受限度以上在原料、起始物料或中間體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中包括對雜質(zhì)的檢測，或作為中控檢測同時制訂一個高于原料藥中可接受限度的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，采用適當(dāng)?shù)姆治龇椒?，配合?jīng)過證明毒性認(rèn)識，在后續(xù)工藝中被清除的知識，并對后續(xù)工藝進(jìn)行控制，保證原料藥中的該雜質(zhì)殘留水平低于可接受限度，不需要在后續(xù)工藝中再行檢測。當(dāng)實(shí)驗(yàn)室級試驗(yàn)（鼓勵采用加樣試驗(yàn)）數(shù)據(jù)，必要時可以采用中試生產(chǎn)或商業(yè)批次數(shù)據(jù)加以支持，顯示原料藥中雜質(zhì)水平低于可接受限度的30%時，可以采用該方法基因毒性雜質(zhì)的控制策略方法3：舉例差2步到原料藥時，生成了中間體X，雜質(zhì)A在中間體X中常規(guī)檢出。雜質(zhì)A是一個穩(wěn)定的化合物，會被帶入原料藥在實(shí)驗(yàn)室中，將雜質(zhì)A以不同濃度加入中間體X，發(fā)現(xiàn)即使在1.0%水平時，也能降到根據(jù)TTC制訂的限度的30%以下。由于中間體X的形成離原料藥只有2步，雜質(zhì)A在中間體X中的水平相對較高，因此另外又通過檢測不同中試規(guī)模批次中，原料藥里的雜質(zhì)A水平確認(rèn)了工藝清除水平，獲得的結(jié)果為根據(jù)TTC制訂的限度的30%以下。因此，對中間體X中雜質(zhì)A控制在1.0%水平是可以接受的，不需要在原料藥標(biāo)準(zhǔn)中對該雜質(zhì)進(jìn)行檢測工藝清除水平可以通過加標(biāo)試驗(yàn)或理論計算清除因子來判斷清除因子的理論計算可參考文獻(xiàn)：Org.ProcessRes.Dev.2013,17,221?230基因毒性雜質(zhì)的控制策略方法4：充分理解工藝參數(shù)和影響雜質(zhì)殘留因素，有足夠信心保證原料藥中殘留在可接受限度以下，不需檢測（不定入任何標(biāo)準(zhǔn)）對工藝參數(shù)和殘留雜質(zhì)水平（包括致命性和清除知識）影響有了解，確信原料藥中的雜質(zhì)一定會低于可接受限度；建議該雜質(zhì)不需要進(jìn)行分析測試（例如，不需要將雜質(zhì)列在任何質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中）在很多情況下，只需要根據(jù)科學(xué)原理對該控制方法進(jìn)行論述就可以了。科學(xué)風(fēng)險評估要素可以用來論證第4種方法第4種方法特別適用于不穩(wěn)定的雜質(zhì)，以及那些在合成路線早期引入，但已被有效清除的雜質(zhì)方法4：舉例-高活性雜質(zhì)氯化亞砜是一種高活性化合物，具有誘變性。該試劑在一個5步合成的第1步中使用。在合成過程中，使用了大量的水。由于氯化亞砜遇水即發(fā)生反應(yīng)，因此不可能有氯化亞砜殘留在原料藥中。這時適用第4種控制方式，而不需要提交任何實(shí)驗(yàn)室或中試數(shù)據(jù)。合成工藝對于基因毒性雜質(zhì)的控制-QbD避免高風(fēng)險的反應(yīng)、試劑、溶劑，避免在工藝后期采用一鍋法，尤其是可能含有基因毒性雜質(zhì)的步驟控制基因毒性雜質(zhì)的直接生成或通過分解產(chǎn)生熟悉雜質(zhì)的走向及清除機(jī)制基因毒性雜質(zhì)的研究、排查與控制策略圖Durationof

t基因毒性雜質(zhì)的限度計算

reatment

≤1基因毒性雜質(zhì)的限度計算致癌性物質(zhì)的每日可攝入量AI=TD50/50,000x50kgThelowestTD50valuewasselectedfortheAIcalculationLinearlyextrapolatedtoa1in100,000excesscancerriskTD50/TD25ValuesCPDB1547—基因毒性雜質(zhì)的限度計算藥物中的亞硝胺事件持續(xù)發(fā)酵2018年7月高血壓藥物纈沙坦檢測出含有微量的NDMA2018年9月纈沙坦藥物產(chǎn)品中有3批除存在NDMA外還檢測出NDEA2019年3月氯沙坦鉀片藥物產(chǎn)品中檢測出NMBA2019年9月美國FDA發(fā)布公告稱，多個品牌生產(chǎn)的雷尼替丁中含有NDMA2019年12月“神藥”二甲雙胍中發(fā)現(xiàn)NDMA超標(biāo)2020年4月FDA要求所有雷尼替丁產(chǎn)品撤市DNA突變的作用機(jī)理NDMA作為基因毒性雜質(zhì)的特殊關(guān)注隊列，在藥品中有著極其嚴(yán)格的控制標(biāo)準(zhǔn)人每日攝入量不得超過96ng/day（按照十萬分之一的致癌概率）導(dǎo)致突變的主要原因是兩方面：代謝得到活性烷基導(dǎo)致大分子（DNA或者蛋白質(zhì)）烷基化是產(chǎn)生遺傳毒性和致癌性的主要原因代謝得到的小分子醛會進(jìn)一步和DNA結(jié)合造成額外的損傷