基因杂质的评估和控制 ICH M7（课堂PPT）

1、1ICH 法规培训之2概述概述1活性化学物质试剂溶剂其他工艺助剂催化剂合成产物降解产物杂质 绝大多数的人3概述概述1ICH Q3A(R2) 新原料药中的杂质ICH Q3B(R2) 新制剂中的杂质ICH M3(R2) 药物人用临床试验和上市许可中的非临床安全性研究EMA遗传毒性杂质限度指导原则关于主要杂质定性和控制的指南ICH M7 为限制潜在致癌风险而对药物中为限制潜在致癌风险而对药物中DNA活性（诱变性）杂质进行的评估和控制活性（诱变性）杂质进行的评估和控制目的目的：提供使用框架，以应用于这些诱变杂质的鉴别、分类、定性和控制，对潜在致癌风险进行了控制。强调强调：在建立诱变性杂质水平时考虑安全

2、性安全性和质量风险质量风险管理两方面人用条件下，给出对原料药或制剂中残留或可能残留的诱变性杂质评估和控制的建议补充补充4概述概述1 何为基因毒性杂质、诱变杂质（何为基因毒性杂质、诱变杂质（Genotoxic Impurities，Mutagenic Impurities）？）？l 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。l 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具有潜在的破坏性，及可称之为基因毒性。如果有足够后续试验，可由单独的体外试验结果

3、，可以对它的体内关联性进行评估。若缺乏这些信息时，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。 -摘自EMA毒性杂质限度指南 为何重点研究基因毒性杂质？为何重点研究基因毒性杂质？l 基毒杂质特点：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。5适用范围适用范围2l 研发期间和上市申报期间的新原料药和新制剂的杂质l 已上市药物的批准后申报，已经之前已批准上市的制剂中同原料药生产的另一制剂的新上市申报原料药合成变更，导致产生新杂质或已有杂质可接受标准增加配方变更、组分变更或生产工艺变更，导致产生新的降解产物或已有降解产物可接受标准增加指征变更或给药方案变更，导

4、致可接受癌症风险水平受到重大影响l 首次用于药物中的、化学合成的辅料中的杂质l 生物/生物技术制品、肽类、寡核苷酸、放射药物、发酵产品、草药制品和动物/植物来源的粗品l ICH S9中所定义的晚期癌症指征用原料药和制剂l 已上市药物中使用的辅料、调味剂、着色剂和香料l 药物包材中的可浸出杂质6通用原则通用原则3在EMA遗传毒性杂质限度指导原则中引入了可接受风险的摄入量，即毒性物质限量，或毒理学关注门槛（TTC，Threshold of Toxicological Concern）这个概念。设置了限度值 TTC(1.5 g/day)，即相当于每天摄入1.5 g的基因毒性杂质，被认为对于大多数药品

5、来说是可以接受的风险（一生中致癌的风险小于十万分之一）。按照这个阈值，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。TTC是一个风险管理工具，采用的是概率的方法。TTC不能被理解为绝对无风险的保障。“关注队列”7线性外推举例：类似于线性外推举例：类似于TTC计算方法计算方法环氧乙烷计算：根据致癌效应数据库，环氧乙烷的TD50为21.3mg/kg体重/天（大鼠）和63.7mg/kg体重/天（小鼠）。在计算可接受摄入量时，采用了较低的大鼠值（即更保守）。计算十万分之一概率致癌剂量，将该值除以50,000：21.3mg/kg50,000 = 0.42g/kg.计算人类每日总摄入量：0.4

6、2g/kg50kg体重 = 21.3g/人/天。因此，永久性每日服用21.3g环氧乙烷对应理论致癌风险为十万分之一是环氧乙烷作为药品中的杂质时可接受的摄入值。3通用原则通用原则单个杂质的可接受日总摄入量单个杂质的可接受日总摄入量治疗期1月1-12月1-10年10年到终生日总摄入量（g/天）12020101.5治疗期1月1-12月1-10年10年到终生日总摄入量（g/天）12060305多个杂质的可接受日总摄入量多个杂质的可接受日总摄入量8已上市药品要考虑的问题已上市药品要考虑的问题44.1 上市后变更上市后变更原料药研发、生产和控制原料药研发、生产和控制包括包括：合成路线、试剂、溶剂、工艺条件

7、发生变更时，诱变性杂质对潜在风险影响的评估原则原则：1、是否有新的诱变性杂质产生；2、受变更影响的步骤中已知诱变杂质含量是否升高3、上游步骤中的已知诱变性杂质是否升高不建议不建议：对不受变更影响的杂质重新评估不需评估不需评估：1、原料药、中间体或起始物料的生产场所发生变更2、原料供应商发生变更4.2 上市后变更上市后变更制剂研发、生产和控制制剂研发、生产和控制包括包括：制剂（如：成分、生产工艺、剂型）发生变更时原则原则：1、所有新的诱变性降解产物2、已有诱变性降解产物更高的可接受标准不建议不建议：原料药未发生变更不需评估：不需评估：制剂生产场所变更9已上市药品要考虑的问题已上市药品要考虑的问题

8、44.3 上市后药品临床使用变更上市后药品临床使用变更已上市药品临床应用变更拒收情节包括：重新评估诱变杂质限度时，1、使用剂量显著增加2、用药时长显著增加3、病情严重或危及生命的病患状态下可摄入量较高，变为不那么严重的病患情况后，原有的可接受摄入量可能不再适当4、使用新的给药途径5、扩大使用患者群，从而包括孕妇和/或小儿4.4 已上市药物的其它需考虑问题已上市药物的其它需考虑问题两种情况，需要考虑对杂质进行评估：1、新杂质的相关危害性数据所采用的研究方法具有高质量科学性，且与相关法规测试指南一致，其数据记录或报告易于获得2、新的杂质被确知属于第1类或第2类诱变性此时，申报人需要实施本指南所要求

9、的评估10原料药和制剂杂质评估原料药和制剂杂质评估5杂质产生：对于原料药杂质产生：对于原料药，合成过程中、储存过程、生产过程对于制剂，对于制剂，储存条件杂质评估分为两个阶段：杂质评估分为两个阶段：1、已被鉴定的实际存在的杂质应考虑其潜在诱变性（已知杂质）2、可能存在于原料药中的潜在杂质进行评估，已确定是否需要对其潜在诱变性进行进一步评估11原料药和制剂杂质评估原料药和制剂杂质评估55.1 合成杂质合成杂质实际杂质实际杂质：原料药中超出ICH Q3A报告阈的杂质（若杂质水平超过了ICH Q3A鉴别阈，则需进行鉴别）潜在杂质潜在杂质：原料药中起始物料、试剂和从起始物料到原料药合成路线中的中间体（需

10、评估）原料药合成后期引入的起始物料，需要评估起始物料合成的最终步骤中的潜在诱变性杂质已知结构和这些潜在杂质均按照第第6部分部分要求评估其潜在诱变性5.2 降解产物降解产物原料药和制剂中的潜在降解产物是指经过合理推测，在长期存储条件下可能会形成的物质，也包括在加速稳定性试验中和ICH Q1B光照稳定性试验中形成的超出ICH Q3A/B的鉴别限，但尚未确认的物质原料药：存在于内包装和外包装内，拟定的长期储存条件下观察到高于ICH Q3A报告阈的物质制剂：存在于内包装和外包装内，拟定的长期储存条件下观察到高于ICH Q3B报告阈的物质；生产过程中产生的杂质。相关降解途径的知识有助于指导选择性的评估潜

11、在杂质的诱变性，如：降解化学原料、相关强降解试验和研发稳定性研究。只要知道结构，存在于原料药和制剂中的降解产物，亦按照第第6部分部分要求评估其诱变性12危害性评估要素危害性评估要素6采用数据库和诱变以及细菌诱变数据文献数据库和诱变以及细菌诱变数据文献检索检索对实际和可能杂质进行分析，根据分类表将其分类为1类、2类或5类；若无法获得这样的分类数据无法获得这样的分类数据，则应进行结构-活性关系（SAR）评估。着重关注细菌诱变性预期。可能导致被分类为3类、4类或5类。(Q)SAR方法计算两个互补方法：1、依据专家规则2、基于统计方式未发现警示结构，足以得出结论无诱变可能（Q）SAR方法使用基于预定义

12、规则的预测计算机建模描述化学结构和化学相关生物活性之间的关系，或用于发现生物活性和分子结构或化合物特性之间的相关性的统计工具。主要应用于风险评估、药物开发和监管决策。-摘自(Q)SAR: A Tool for the Toxicologist.13危害性评估要素危害性评估要素6关于基因杂质警示结果的具体详细信息科参考欧盟发布的警示结构Development of structure alerts for the in vivo micronucleus assay in rodents。或进入 The Carcinogenic Potency Database (CPDB)，里面有 1547

13、种致癌物质的列表，结构式，CAS 号，作用部位，TTC 值等一系列信息。应当注意，应当注意， 含有警示结含有警示结构并不意味着该杂质一定具有遗传毒性，构并不意味着该杂质一定具有遗传毒性， 而确而确认有遗传毒性的物质也不一定会产生致癌作用认有遗传毒性的物质也不一定会产生致癌作用。杂质的理化性质和其他结构特点（如相对分子质量、亲水性、分子对称性 / 空间位阻、反应活性以及生物代谢速率等）会对其毒性产生抑制或调节作用。分类定义拟定控制措施（详见7部分）1已知诱变致癌性控制不高于化合物可接受限度2已知具有诱变性，致癌效应未知（细菌诱变呈阳性*，无啮齿动物致癌数据控制不高于可接受限度（适当的TTC）3警

14、示结构，与原料药结构无关，无诱变数据控制不高于可接受限度（适当的TTC）或检测细菌诱变含量：如无诱变性=第5类具有诱变性=第2类4警示结构，与原料药或有关物质有相同警示（如，工艺中间体），经测试为无诱变性与非诱变性杂质同等对待5无警示结构，或警示结果具有充分数据证明其不具备诱变性和致癌性与非诱变性杂质同等对待*或其他相关阳性诱变数据，说明与诱导基因编写的DNA反应活性（例如，体内基因诱变研究显示阳性）14控制控制7- 物料特性控制（原料、起始物料、中间体、试剂、溶剂、内包材）- 设施和设备操作条件- 生产工艺设计中的控制内涵- 中控（包括中控检测和工艺参数）- 原料药和制剂控制（如放行检测）分

15、类为分类为1、2或或3类的杂质时，控制策略十分类的杂质时，控制策略十分重要。重要。控制从六个方面阐述1、工艺相关杂质的控制2、控制方法需考虑的问题3、定期检测要考虑的问题4、降解产物的控制5、生命周期管理6、临床研发要考虑的问题15控制控制78.1 工艺相关杂质的控制工艺相关杂质的控制-四种方法供选择应用原料药控制策略四种方法供选择应用原料药控制策略方法一方法二方法三方法四原料药质量标准中加入杂质检测并制定质量标准。可用于定期检测。（ICH Q6A）-当原料药诱变杂质在至少6个连续的中试批次或3个连续的生产批次中，测定结果均低于可接受限度的30%，则可论述进行定期确认检查（ periodic

16、verification testing ）。否则建议常规检查。在原料、起始物料或中间体的质量标准中加入对杂质的检测，或作为中控检测同时制定可接受标准，或采用适当的分析方法，将杂质控制在可接受限度以下。在原料、起始物料或中间体的质量标准中加入对杂质的检测，或作为中控检测，同时制定一个高于原料药中可接受限度的质量标准，采用适当的分析方法，配合经过证明杂质致命知识、杂质在后续工艺中被清除的知识，并对后续工艺进行控制。-实验室级实验数据限制原料药中杂质水平低于可接受限度的30%当诱变杂质残留可风险评估已确定是可以忽略的，可采用对工艺的控制来取代分析方法控制。-适用于本质上来说不稳定的杂质（亚硫酰氯等

17、）、合成路线早起引入但已被有效清除的杂质。16控制控制78.2 控制方法要考虑的问题控制方法要考虑的问题1、采用第4种方法时，需分析数据来支持。分析数据主要包括：后续化学反应中杂质的结构去向、中试批次分析数据以及加标实验。重点证明该杂质的去向/清除论证是严谨的。2、不能采用第3、4种方法时，申报资料中应包括原料、起始物料或中间体质量标准对杂质进行的检测，或中控（方法2）或原料药（方法4）在可接受限度水平所进行的测试。3、在较后合成的步骤中引入杂质方法18.3 定期检测要考虑的问题定期检测要考虑的问题定期检测方法1-不需要对每批均进行放行例行检测。-当检测结果显示，诱变性杂质的水平无法符合定期检

18、测所建议的可接受标准，则药品生产商要立即实施全检，直至找出超标的原因、实施纠正措施，并且所记录工艺重新处于受控状态-若定期确认性检测失败，需通知法规当局，以对之前为进行检测的批次进行风险/利益评估。8.4 降解产物的控制降解产物的控制首先了解该降解途径是否与原料药和制剂的生产工艺和/或其所拟的包装和储存条件有关。（加速试验）若有关，则监控采用所拟储存条件长期稳定性试验中原料药或制剂的质量。17杂质可接受性杂质可接受性的评估决策树的评估决策树18附录附录3：可以采用的控制方法举例：可以采用的控制方法举例案例案例1：第：第3种控制策略举例种控制策略举例差2步到原料药时，生成了中间体X，杂质A在中间

19、体X中常规检出。杂质A是一个稳定的化合物，会被带入原料药。在实验室中，将杂质A以不同浓度加入中间体X进行加样研究，发现该杂质即使在1%的水平时，也能被持续地从原料药中去除直到根据TTC制订的限度的30%以下。由于中间体X的形成离原料药只有2步，杂质A在中间体X中的水平相对较高，因此另外又通过检测不同中试规模批次中，原料药里的杂质A水平确认了工艺清除率，获得的结果为根据TTC制订的限度的30%以下。因此，对中间体X中杂质A控制在1.0%水平是可以接受的，不需要在原料药标准中对该杂质进行检测 案例案例2：第：第3种控制策略举例：根据种控制策略举例：根据加样研究采用标准分析方法所获得的预期清除数据加

20、样研究采用标准分析方法所获得的预期清除数据一个5步合成工艺中，起始物料Y在第3步引入，采用标准分析方法在起始物料Y中检出杂质B通常低于0.1%。为了确定0.1%的标准是否可接受，在实验室里进行了清除研究。将杂质B以不同浓度（最高10%）加入起始物料Y中，通过最后3步工艺步骤，得到清除系数500倍。该清除系数应用于起始物料Y含杂质B为0.1%时，杂质B在原料药中的期望水平低于2ppm。由于该值低于根据TTC限度计算的原料药中该杂质允许水平50ppm，因此认为起始物料Y中杂质B为0.1%的质量标准是可接受的，不需要再提交中试生产数据或商业放大批数据。 19附录附录3：可以采用的控制方法举例：可以采用的控制方法举例案例案例3：第：第2种和第种和第4种控制策略举例：结构相似的诱变性杂质种控制策略举例：结构相似的诱变性杂质一个5步合成工艺中第1步中间体是一个硝基芳烃化合物，可能含有较高水平的