對于基因毒性雜質的定義主要是指：一類可與DNA反應，造成DNA損傷，在很低水平下即可誘發基因突變，并可能致癌的雜質。主要有PGIs（potentially genotoxic impurities 潛在基因毒性的雜質）與GIs（ genotoxic impurities 基因毒性雜質）。

一、 基因毒性雜質的相關法規

1  ICH原料藥雜質研究指導原則Q3A，

2  制劑雜質研究指導原則Q3B，

3  EMA《遺傳毒性雜質限度指導原則》

引入了可接受風險的攝入量，即毒性物質限度，或稱TTC（Threshold of Toxicological Concern）,設定限度值TTC（1.5ug/day），即相當于每天攝入1.5ug的基因毒性雜質，被認為對于大多數藥品來說是可以接受的風險。按照這個閾值，可以根據預期的每日最大攝入量計算出活性藥物中可接受的雜質水平。需要指出的是TTC是一個風險管理工具，它采用的是概率的方法。假如有一個基因毒性雜質，并且我們對它的毒性大小不太了解，如果它的每日攝入量低于TTC值，那么它的致癌風險將不會高于10-5的概率，TTC不能被理解為絕對無風險的保障。

4  ICH M7《Assessment and Control of DNA reactive(Mutagenic)impurities inPharmaceuticals to Limit potential Carcinogenic Risk》

二 、基因毒性雜質的風險

按照目前的法規來說，（體內）基因毒性物質在任何攝入量水平上對DNA都有潛在的破壞性，這種破壞可能導致腫瘤的產生。因此，對于基因毒性致癌物，不能說“不存在明顯的閥值，或是任何的攝入水平都具有致癌的風險”。

可接受其風險的攝入量一般通用的被定義為 Threshold of ToxicologicalConcern (TTC)。具體含義為：一個“1.5ug/day”的TTC值，即相當于每天攝入1.5ug的基因毒性雜質，被認為對于大多數藥品來說是可以接受的風險（一生中致癌的風險小于100000分之1）。按照這個閥值，可以根據預期的每日攝入量計算出活性藥物中可接受的雜質水平。

在特定的條件下一些基因毒性雜質也可以有較高的閾值。如接觸時間比較短等，這個需要根據實際情況再進行推算。

必須要強調的是TTC是一個風險管理工具，它使用的是概率方法，意思為：假如有一個基因毒性雜質，并且我們對它的毒性大小不太了解，如果它的每日攝入量低于TTC值，那么它的致癌的風險將不會高于1×10-5的概率。、

所以TTC不能被理解為絕對無風險的保障。

三、 含有多個基因毒性雜質的評估

EMEA CHMP

結構不同的——單個雜質的限度應該小于1.5ug/day

結構相似的——雜質總和的限度應該小于1.5ug/day

FDA（和EMEA類似）

單個雜質造成的癌癥風險機率應該小于10-5

有相同作用機制的結構相似的雜質，其含量總和應該參考1.5ug/day的限量進行評估。

單個基因毒性雜質可以參考文獻來確定。

多個基因毒性雜質（3個以下）積累的風險相對于單個雜質的風險上升不大，可以忽略。

藥物中含有3個基因毒性雜質，不管結構是否相似，在法規中是允許的（只要有充分的數據）。

存在四個以及以上的基因毒性雜質的時候，需要根據實際情況考慮。

四 、基因毒性雜質的藥學評價

應該根據現有的配方選擇和生產技術，提供生產方法的合理性。申請人應該指明涉及到的所有具有基因毒性或有致癌性的化學物質，如所用試劑、中間體、副產品等。更進一步，在藥物活性物質中沒有出現的基因毒性反應物和有基因毒性結構（alerting structure）的物質，都應該被考慮。實際生產中盡量避免使用該類物質。

如果在合成路線、起始物料方面沒有更好選擇，則需要提供一個正當的理由。就是物質中能引起基因毒性和致癌性的結構部分在化學合成是不可避免的。

假如基因毒性雜質被認為是不可避免的，那么應該采取技術手段盡可能的減少基因毒性雜質在產品中的含量，使其符合安全的需要或使其降低到一個合理的水平。對于活性中間體、反應物、以及其它化合物的化學穩定性都應該進行評估。

應該有合理的分析方法去檢測和量化這些雜質的殘留量。

五、 基因毒性雜質磺酸鹽的風險評估

臨床研究發現甲磺酸酯的DNA 烷基化作用會導致誘變效應，其中甲磺酸甲酯和甲磺酸乙酯已有這方面報導，因此有理由懷疑其它低分子量磺酸（如對甲苯磺酸）的烷基酯可能也存在著類似的毒性影響。盡管無數據表明這些酯對人的毒性影響，然后依然有上述基因毒性物質以雜質的形式存在于含磺酸酯類藥物活性成分的藥品中的潛在風險。

甲磺酸烷基酯，如甲磺酸甲酯（MMS）和甲磺酸乙酯（EMS），是甲磺酸與甲醇，乙醇，或其它低級醇形成的酯。特別是在以甲磺酸鹽或甲磺酸酯形式存在的藥物活性成分中或其合成過程中用到了甲磺酸的藥物活性成分中，甲磺酸烷基酯會被視為潛在雜質。

在以羥乙基磺酸鹽，苯磺酸鹽和對甲苯磺酸鹽形式存在的藥物活性成分中也會發現類似的磺酸烷基酯或芳基酯污染。需說明出現這些污染的風險。

藥物活性成分的生產是否涉及到在甲磺酸（或羥乙基磺酸，苯磺酸，對甲苯磺酸）或相應的酰氯存在的情況下，使用了低級脂肪酯，如甲醇，乙醇，正丙醇或異丙醇的情況？如果是這種情況的話，甲磺酸烷基酯或類似苯磺酯烷基酯和對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驟？

設備（特別是接觸到磺酸試劑的設備）的清洗程序是否涉及到低級脂肪醇的使用？

是否有適宜的質量標準和已驗證的分析方法可以證實藥物活性成分中的磺酸烷酯或磺酸芳基酯雜質處于TTC以下？

是否檢查了起始物料，如甲磺酸鹽（苯磺酸鹽，對甲苯磺酸鹽，羥乙基磺酸），中的烷基磺酸酯或芳基磺酸酯雜質（如甲磺酸中的EMS 和MMS）及相應的酰氯？是否有這些雜質的適宜標準和驗證過的方法？

當被磺酸酯或相關物質所污染了的磺酸作為起始物料用于藥物活性成分時，是否能保證藥物活性成分中潛在基因毒性雜質不超過其TTC值？應當要考慮各種烷基或芳基取代磺酸酯雜質的累加風險。

六 、基因毒性雜質鹵代烴的風險評估

有數據表明氯乙烷、氯甲烷為基因毒性雜質，因此有理由懷疑其他低分子鹵代烴類也有類似的作用。在生產中應該對其進行相應的控制。

在氨基物鹽酸鹽使用醇類溶劑精制的時候，基本都會產生鹵代烴。

產生的條件和溫度、水分、濃度、時間等有關系。

對于控制低級鹵代烴的方法可以參考控制甲磺酸酯的相關建議。

七 、基因毒性雜質警示結構匯總

MA，《Development of Structure alerts for the in vivo micromucleus assay in rodents》

https://toxnet.nlm.nih.gov/cpdb/

1547‍1547種潛在基因毒性雜質結構表，出自美國國立衛生研究院

https://toxnet.nlm.nih.gov/cpdb/,

雜質的結構多種多樣，對于絕大多數的雜質而言，往往沒有充分的毒性或致癌研究數據，因而難以對其進行歸來。

在缺乏安全性數據支持的情況下，這些法規和指導原則采用“警示結構”作為普通雜質和基因毒性雜質的標志。

對于含有警示結構的雜質，應當進行（Q）SAR預測和體內外遺傳毒性和致癌性研究，或者將雜質水平控制在毒理學關注閾（TTC）之下。

目前，一般將致癌物分成兩大類：

一類是遺傳毒性致癌物，通過化學鍵合直接破壞遺傳物質產生致癌性，大多數的化學致癌物具有遺傳毒性；

第二類是非遺傳毒性致癌物，通常不與發生化學鍵合作用，不對DNA產生直接破壞，而是通過遺傳物質外的間接機制引起致癌作用（如促進細胞過度增殖等）。

含有警示結構并不意味著該雜質一定具有遺傳毒性，而確認有遺傳毒性的物質也不一定會產生致癌作用。

雜質的理化性質和其他結構特點（如相對分子量、親水性、分子對稱性、空間位阻、反應活性以及生物代謝速率等）會對毒性產生抑制或調解作用。

警示結構的重要性在于它提示了可能存在的遺傳毒性和致癌性，為進一步的雜質安全性評價和控制策略的選擇指明方向。