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1 EMEA人用药品委员会(CHMP)《遗传毒性杂质限度指导原则》

原文：European Medicines Agency: Guideline on the Limits of Genotoxic Impurities. CPMP/SWP/5199/02。EMEA/CHMP/QWP/251344/2006。London, 28 June 2006 关键词：杂质；遗传毒性；毒理学担忧阈值(TTC)；构效关系(SAR)

摘要

遗传毒性杂质的毒理学评估和药物原料中此类杂质的可接受限度确定是难题，现有ICHQ3X指南中未充分说明。常用遗传毒性杂质数据库差异很大，而数据库是决定(dictates)可接受限度评估所用方法的主要因素。当运用已建立风险评估方法所需资料缺乏时，包括致癌性长期试验资料或提供遗传毒性阈值机制证据的资料等，建议采用毒理学担忧阈值(TTC)所定义的普遍适用方法。对大部分药物(Pharmaceuticals)，认为TTC值为遗传毒性杂质摄入量1.5μg/天时相关的风险可接受(一生中额外的癌症风险<1/100000)。根据该阈值，药物原料中允许水平可根据预计每日剂量计算得到。短期暴露等特定情况下可能有理由提高限度。

1.1 前言

在原料药（Q3A，新药物原料中的杂质）和药物制剂（Q3B，新药物制剂中的杂质）的指导原则中描述了杂质限度确定的一般概念，将限度确定定义为确定在特定水平下单个杂质或给定杂质谱的生物学安全性的资料的获得和评价过程。对于有遗传毒性潜力的杂质，确定可接受剂量水平通常被认为是特别重要的问题，现有指导原则尚未专门涵盖。

1.2 适用范围

本指导原则阐述了如何处理新药物原料中遗传毒性杂质的一般框架和实践方法。若新申请的已有药物原料经合成路线、过程控制和杂质谱评估未提供合理保证，证明与EU已批准的含相同药物原料的药品相比，未引入新的或更高水平的遗传毒性杂质，本指导原则也适用于已有药物原料的新申请。同样也适用于现已有上市许可与合成相关的变更。不过，除非有特殊原因需关注，本指导原则无需追溯已批准药品。

本文中，将化合物(杂质)归类为遗传毒性物质，一般指在主要着重于检测有直接损伤DNA潜力的DNA反应物质的既定(established)体外或体内遗传毒性试验中有阳性结果。单个体外结果可在充分的后续试验中评估体内相关性。缺乏此类信息的体外遗传毒性物质通常被认为是可能的体内致突变物和致癌物。

1.3 法律基础

阅读本指导原则应结合指令2001/83/EC(修订)和所有相关CHMP指南文件，尤其着重于：

杂质检测指导原则：新药物原料中的杂质。[Impurities Testing Guideline: Impurities in New Drug Substances (CPMP/ICH/2737/99, ICHQ3A(R))]

新药物制剂中的杂质指南注释(note)。[Note for Guidance on Impurities in New Drug Products (CPMP/ICH/2738/99, ICHQ3B (R))]

杂质指南注释：残留溶剂。[Note for Guidance on Impurities: Residual Solvents (CPMP/ICH/283/95)]

遗传毒性指南注释：药物遗传毒性试验管理的特殊方面指南。[Note for Guidance on Genotoxicity: Guidance on Specific Aspects of Regulatory Genotoxicity Tests for Pharmaceuticals (CPMP/ICH/141/95, ICHS2A)]

遗传毒性指南注释：药物遗传毒性试验标准组合。[Note for Guidance on Genotoxicity: A Standard Battery for Genotoxicity Testing of Pharmaceuticals (CPMP/ICH/174/95, ICHS2B)]

1.4 毒理学背景

按目前的管理实践，认为具有（体内）遗传毒性的化合物在任何暴露水平下都有可能对DNA产生损伤，而这种损伤可能导致/促进肿瘤发生。因此，对于遗传毒性致癌物，应谨慎认为，不存在可识别的阈值，任何暴露水平都存在风险。

不过，人们逐渐认识到存在产生生物学意义阈值效应的机理，包括遗传毒性事件。对于与非-DNA靶标相互作用的化合物和在与关键靶标得以接触之前就快速解毒的潜在致突变剂，更是如此。这些化合物的管理方法可依据确定关键的未观察到效应水平(NOEL)和采用不确定因子。

即使对于能与DNA分子反应的化合物，由于低剂量下多种保护机制有效运作，将高剂量试验的效应线性外推至极低水平(人类)暴露时也可能不合理。不过，目前极难用实验证明给定致突变剂的遗传毒性存在阈值。因而，缺乏支持遗传毒性化合物存在阈值的适当证据，使得难以确定安全剂量，故有必要采用可接受风险相应暴露水平的概念。

1.5 建议

如Q3A指导原则所述，应根据对合成中涉及的化学反应、可能影响新药物原料杂质谱的起始原料相关杂质、可能降解产物的完整科学评估，鉴别在新药物原料合成、纯化和贮存期间最可能出现的实际和可能杂质。此种讨论可限于那些根据涉及的化学反应和条件的信息可合理预计的杂质。应依据已有遗传毒性数据或是否存在结构警示来鉴别潜在遗传毒性杂质。当一个潜在杂质含有结构警示时，应考虑进行附加的杂质遗传毒性试验，尤其是细菌回复突变试验(Dobo et al. 2006, Müller et al. 2006)。尽管按Q3A指导原则，此类试验通常可用含所需控制杂质的药物原料实施，但是用于此目的，采用分离的杂质进行试验合适得多，因而被高度推荐。

对于确定遗传毒性致癌物的可接受暴露水平，可能的作用机制和剂量-效应关系的考量是重要环节。根据以上考量，遗传毒性杂质可分为以下两类：

- 有阈值-相关机制的充分证据的遗传毒性化合物 - 无阈值-相关机制的充分证据的遗传毒性化合物 1.5.1 有阈值相关机制充分证据的遗传毒性化合物

可能证明导致非线性或有阈值的剂量-效应关系的遗传毒性机制包括与细胞分裂纺锤体相互作用导致非整倍体、拓扑异构酶抑制、DNA合成抑制、防御机制过度、代谢过度及生理性干扰(如，诱导红细胞生成、高或低体温)。

对于有遗传毒性阈值的明确证据的化合物(类别)，可按照Q3C“杂质指南注释：残留溶剂”中对二类溶剂描述的方法确定无可察觉的遗传毒性风险的暴露水平。该方法在大部分相关(动物)实验中采用“不确定因子”(UF)计算由NOEL或观察到效应最低水平(LOEL)导出的“允许每日暴露”(PDE)。 1.5.2 无阈值相关机制充分证据的遗传毒性化合物

未鉴别到阈值机制的遗传毒性杂质的可接受性评估应包括药学和毒理学评价。一般，不可能避免杂质时，药学衡量应遵照控制至“合理可行尽可能低(as low

as reasonably practicable)”(ALARP原则) 水平策略。药学评估后认为符合ALARP原则的水平应从毒理学角度评估可接受性(见决策树和下文)。 1.5.2.1 药学方面评估

申请中应作为对杂质全面讨论(见Q3A(R))的一部分提供对潜在遗传毒性杂质的专门讨论。

应根据现有制剂选择和技术提供拟用制剂/生产策略的原理。申请者应在化学过程和药物原料的杂质谱中突出用作试剂或以中间体或副产物存在的所有已知有遗传毒性和/或致癌性的化学物质(如烷化剂)。更广泛地，应考虑显示药物原料不具有的遗传毒性“警示结构”的反应物质和物质(见如Dobo等，2006)。若存在不会导致终产品中遗传毒性残留的可能替代物，则应采用。

需要提供不存在可行替代的说明，包括合成或制剂的替代路线、不同起始原料。这可能包括导致遗传毒性和/或致癌性潜力的结构与化学合成中所需结构相同等情况(如烷化反应)。

若认为药物原料中遗传毒性杂质不可避免，应采取技术手段(如纯化步骤)降低终产品中遗传毒性残留物的含量，使之符合安全性要求或至合理可行尽可能低的水平(见安全性评估)。应在该评估中包含反应中间体、试剂和其他组分的化学稳定性资料。

这些残留物的检测和/或定量应采用最新(state-of-the-art)的分析技术。 1.5.2.2 毒理学评估

鉴于无阈值的遗传毒性致癌物不可能确定安全暴露水平(零风险概念)，而且通常无法完全去除药物原料中的遗传毒性杂质，需要施行“可接受风险水平”的概念，即每日人体暴露估计值，在该值或低于该值时对人体健康的风险可忽略。在Q3C“杂质指南注释：一类残留溶剂”中考虑了可接受风险水平的导出规程。不过，这些方法要求有足够长期致癌性试验资料。

遗传毒性杂质毒理学评估多数情况下仅有杂质的体外试验资料(如，Ames试验，染色体畸变试验)，因而无法采用既定(established)方法确定可接受摄入水平。认为由体外数据(如Ames试验)的“安全倍数”计算论证可接受限度不恰当。而且由于检测方法缺乏敏感性，用含低ppm水平杂质的药物原料得到的致癌性和遗传毒性阴性数据不能提供设定杂质可接受限度的足够保证。当作为药物原料的组分检测时，即在极低暴露水平下，即使是强致突变剂和致癌剂也很可能检测不到。因而需要一种实用的方法，识别存在与不可接受风险不相关的遗传毒性杂质极低水平。

1.5.2.3 毒理学担忧阈值（TTC）应用

已开发了毒理学担忧阈值(TTC)来确定任何未研究化合物不引起显著致癌或其他毒性作用风险的通常暴露水平(Munro等1999，Kroes和Kozianowski 2002)。该TTC值估计为1.5μg/人/天。该TTC最初在FDA开发用作食品接触材料的“管理阈值”(Rulis 1989，FDA 1995)，TTC值的确定是基于对致癌性强度数据库中343种致癌物的分析(Gold等1984)，并经反复评估确证，将数据库扩展至700余种致癌物(Munro1990，Cheeseman等1999，Kroes等2004)。致癌性强度的概率分布用于推导大部分致癌物的每日暴露水平(μg/人)的估计值，该暴露水平下导致一生中增加的致癌风险上限低于1/1 000 000(“实际安全剂量”)。进一步分析高强度致癌物子集，对于存在增加潜在遗传毒性担忧的结构警示的化合物，形成低10倍的TTC(0.15μg/天) 的建议(Kroes等2004)。不过，在药物原料的遗传毒性杂质可接受限度评估中采用TTC值1.5μg/天，相当于一生致癌风险增加10-5是