一、基因毒性雜質(zhì)定義：可直接造成DNA損傷，進(jìn)而導(dǎo)致DNA突變，可能引發(fā)癌癥的DNA反應(yīng)性物質(zhì)。

二、基因毒性雜質(zhì)來源：1）合成雜質(zhì)—①合成中特意使用的致突變?cè)噭缂谆饣铩h(huán)氧氯丙烷等，實(shí)際上是不可避免的，在不使用此類試劑的情況下構(gòu)建C-C和C-N鍵是不切實(shí)際的。②致突變中間體—通常是特意形成的、高反應(yīng)活性的中間體，如甲磺酸鹽、肼和環(huán)氧化物。③副反應(yīng)產(chǎn)生致突變雜質(zhì)，如N-亞硝胺，烷基-偶氮化合物、其他N-O化物、烷基和酰基鹵化物等。

2）降解產(chǎn)物—①假設(shè)的降解產(chǎn)物—通過評(píng)估產(chǎn)生；②潛在降解產(chǎn)物—強(qiáng)降解試驗(yàn)、影響因素、加速穩(wěn)定性測(cè)試中觀察到的主要降解產(chǎn)物；③實(shí)際降解產(chǎn)物—在長(zhǎng)期儲(chǔ)存條件下觀察到的主要降解產(chǎn)物。

三、基因毒性雜質(zhì)控制：

1）評(píng)估原料和制劑中潛在致突變雜質(zhì)的來源（合成雜質(zhì)：原料中已鑒定的實(shí)際雜質(zhì)；原料中潛在雜質(zhì)—起始物料、試劑及中間體；評(píng)估起始物料和中間體中已鑒定雜質(zhì)和副產(chǎn)物攜帶進(jìn)入原料風(fēng)險(xiǎn)；原料藥合成后期引入的起始物料，應(yīng)評(píng)估起始物料合成最后步驟；實(shí)質(zhì)上就是雜質(zhì)譜匯總）；

2）對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行鑒定—通過軟件評(píng)估、警示結(jié)構(gòu)、特定化合物數(shù)據(jù)庫進(jìn)行判斷，軟件分析（兩種互補(bǔ)的計(jì)算毒理學(xué)方法來預(yù)測(cè)細(xì)菌致突變性結(jié)果）是必要的僅進(jìn)行視覺評(píng)估（警示結(jié)構(gòu)）目前是不可接受的（M7問答）；

3）對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行分類—第1類：明確致突變、致癌物，如甲醛、乙醛等；第2類：明確致突變、致癌性未知物；第3類：警示結(jié)構(gòu)，且與母體結(jié)構(gòu)不一致；第4類；警示結(jié)構(gòu)且與母體結(jié)構(gòu)一致，按一般雜質(zhì)控制；第5類；沒有警示結(jié)構(gòu)，或具有足夠數(shù)據(jù)的警示結(jié)構(gòu)，但證明沒有致突變性或致癌性，比如非致突變但致癌物（如苯胺、乙酰胺、羥胺）、致突變但不致癌物（甲基溴、丙烯醛、對(duì)氨基苯酚）、體外致突變但體內(nèi)不致突變（如EDAC）、具有警示結(jié)構(gòu)但證明沒有致突變性（如苯胺、羥胺、對(duì)硝基苯酚、叔丁基氯、碘甲烷等）。

通過數(shù)據(jù)庫查找相關(guān)的細(xì)菌致突變性數(shù)據(jù)和致癌性數(shù)據(jù)，評(píng)估可用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可將雜質(zhì)分為三類之一：第1類（確定該化合物是致突變致癌物），第2類（確定該化合物沒有致癌性數(shù)據(jù)但有致突變性），第5類（該化合物沒有致突變性）。在沒有任何相關(guān)或足夠的數(shù)據(jù)情況下，可以計(jì)算評(píng)估以確定雜質(zhì)的致突變性。通過使用兩種互補(bǔ)的計(jì)算毒理學(xué)方法來預(yù)測(cè)細(xì)菌致突變性結(jié)果，以確定雜質(zhì)是預(yù)測(cè)為DNA誘變性（分配到3類）還是非致突變性（分配到5類）。

4）對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行定性—即確定限度。①應(yīng)根據(jù)監(jiān)管機(jī)構(gòu)公布的特定化合物濃度限度或根據(jù)已發(fā)布的特定限制（毒理學(xué)數(shù)據(jù)）計(jì)算（具體計(jì)算方式詳見短文基因毒性雜質(zhì)判斷及限度計(jì)算方式）；②基于TTC計(jì)算。

5）評(píng)估雜質(zhì)潛在殘留的風(fēng)險(xiǎn)—即對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行定量，證明殘留量低于允許的安全限值；殘留水平若高于基于TTC計(jì)算的限度，則需要調(diào)整工藝以減少或消除有異常的雜質(zhì)，或進(jìn)行安全性測(cè)試，Ames試驗(yàn)陰性，將消除進(jìn)一步工藝開發(fā)和痕量水平的分析控制的需要。

6）控制策略：詳見M78.1工藝相關(guān)雜質(zhì)的控制。

策略1：從監(jiān)管角度來看，最保守的做法是在原料或制劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中控制基因毒性雜質(zhì)。策略2：與策略1類似，缺點(diǎn)是基因毒性雜質(zhì)限度低，檢測(cè)困難，可能很難找到合適的物料供應(yīng)商；優(yōu)點(diǎn)是合成工藝前幾步產(chǎn)生的基因毒性雜質(zhì)在早期得到控制。策略3：在起始物料、中間體中建立雜質(zhì)的可接受標(biāo)準(zhǔn)高于限度，通過加標(biāo)清除試驗(yàn)確認(rèn)最終殘留水平低于限度的30%。策略4：明確工藝參數(shù)及其對(duì)殘留雜質(zhì)水平（包括去向和清除知識(shí)）的影響，確信原料藥中的雜質(zhì)水平將會(huì)低于可接受限度，不需要將雜質(zhì)訂入任何質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，但仍然要通過積累檢測(cè)數(shù)據(jù)來證明。

①對(duì)于在合成的最后一步之前形成或引入的基因毒性雜質(zhì)，應(yīng)嘗試在中間體中進(jìn)行控制；對(duì)于在API前多步引入的基因毒性雜質(zhì)，需要考慮清除雜質(zhì)的路徑包括結(jié)晶/純化、生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性、揮發(fā)性、在下游的化學(xué)反應(yīng)性，通過雜質(zhì)加標(biāo)清除試驗(yàn)或其在后續(xù)步驟的反應(yīng)性來監(jiān)測(cè)殘留量低于允許的安全限值。②如果在最后一步合成步驟中形成或引入的基因毒性雜質(zhì)，則應(yīng)在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行控制，至少6個(gè)連續(xù)的中試批次或3個(gè)連續(xù)的生產(chǎn)批次中，致突變雜質(zhì)水平均低于可接受限度的30%，可進(jìn)行定期檢測(cè)，否則需常規(guī)檢測(cè)。③基因毒性雜質(zhì)是潛在降解產(chǎn)物，需要通過強(qiáng)降解試驗(yàn)研究確定，如果開發(fā)研究證明其不存在，則可能不需要在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行控制，但仍要關(guān)注重點(diǎn)批次在加速、長(zhǎng)期儲(chǔ)存條件下是否形成，是否低于允許的安全限值，以便制定合適的策略如考慮包裝形式、儲(chǔ)存條件等。

四、基因毒性雜質(zhì)分析遇到的挑戰(zhàn)：1）限度低—基因毒性雜質(zhì)限度基于于最大日劑量、暴露時(shí)間、毒理學(xué)數(shù)據(jù)及TTC。例如長(zhǎng)期使用的高劑量藥物，在TTC限值適用的情況下，定量限、檢測(cè)限可能<<1ppm。2）基質(zhì)干擾，影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。3）一些基因毒性雜質(zhì)可能具有高度反應(yīng)活性或者不穩(wěn)定，使得直接測(cè)定非常困難；其他情況比如分析物是非揮發(fā)性或者無紫外吸收，使用常規(guī)分析技術(shù)非常困難。

藥物研發(fā)過程中，對(duì)基因毒性雜質(zhì)的識(shí)別、評(píng)估及控制是雜質(zhì)控制策略的重要組成部分，同時(shí)需要選擇合適的分析技術(shù)對(duì)基因毒性雜質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，證明殘留量低于允許的安全限值，滿足監(jiān)管需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]人用藥品注冊(cè)技術(shù)要求國際協(xié)調(diào)會(huì)議（ICH協(xié)調(diào)指導(dǎo)原則）M7：評(píng)估和控制藥物中DNA反應(yīng)性（致突變）雜質(zhì)以限制潛在的致癌風(fēng)險(xiǎn)；

[2]  Bercu,J.P.,Galloway,S.M.,Parris,P.etal.(2018).Potentialimpurities in drug substances:

compound-specifictoxicology limits for 20 synthetic reagents and by-products, and aclass-specifictoxicology limit for alkyl bromides. Regul. Toxicol. Pharmacol.94: 172-182.