原料藥的合成涉及反應物、試劑、溶劑、催化劑和其他加工助劑的使用，因為其中的化學反應和終產物降解，原料藥及制劑中會存在雜質。

在對藥物雜質的研究中，人們逐漸認識到有些雜質以較低水平存在即可直接造成DNA損傷，進而導致DNA突變，并可能因此引發癌癥。

因此，為限制人暴露于潛在致突變雜質導致額外的患癌風險，使用細菌致突變試驗來評估雜質致突變的可能性并指定適宜的控制策略，對保證化學藥物的安全性具有重要意義。

在對大量的致突變性/致癌性化合物的化學結構的回顧整理下，相關學者提出了給予專家規則的Structure Alert概念和給予統計學規則的Hypothesis概念，認為具有某些特定化學特征的藥物雜質具有較高的致突變性潛力。

若化學藥物中不能排除具有相關結構特征雜質的存在可能性的話，則需要進行危害評估（Hazard Assessment）并控制風險。（關于化學藥物中遺傳毒性雜質的識別，可參見：專家解讀（一）｜化學藥物中遺傳毒性雜質的識別）

危害評估的方法 

致突變性雜質的危害評估方法主要是通過數據庫、文獻檢索、定量構效關系（Quantitative Structure-Activity Relationships, QSAR）評估以及遺傳毒性試驗等評估方法將雜質分類，并根據相關結果對雜質進行后續的研究和控制。

危害評估方法一：數據庫、文獻檢索

? 已有資料顯示雜質是有致突變性的致癌物質，則將其歸為1類；

? 已有資料顯示雜質有致突變性，即細菌回復突變試驗呈陽性，或有其他與DNA反應性相關的基因突變的陽性致突變性數據（例如，體內基因突變研究顯示陽性），但無嚙齒動物致癌性數據的物質，則將其歸為2類；

? 已有資料顯示無致突變性或致癌性潛在風險的物質，則將其歸為5類雜質。

危害評估方法二：定量構效關系（QSAR）評估

應用QSAR方法進行計算機模擬，預測細菌回復突變試驗的結果時，應采用兩個互補的QSAR預測方法，一個方法基于專家知識規則，另一個方法基于統計學。

如果兩個互補的QSAR方法預測結果均沒有警示結構，則可以認為該雜質沒有致突變性，足以得出該雜質沒有致突變性風險的結論，不建議做進一步的檢測。

QSAR模型采用的預測方法應遵循OECD制定的一般驗證原則，如確定的終點，明確的算法，確定的應用范圍，模型適當的擬合度、耐用性和可預測性，以及機制解釋。

對計算機系統得出的任何陽性（Positive）、陰性（Negative）、相互矛盾（Contradicted）或無法得出結論（Inconclusive）的預測結果，申請人可根據專業知識進行綜合評估（Expert Review），提供進一步支持性證據，合理論證并得出最終分類結論。

危害評估方法三：遺傳毒性試驗

對于應用QSAR方法評估為3類的雜質，可以進一步開展細菌回復突變試驗。

如果試驗結果為陽性，則該雜質歸為2類；如果試驗結果為陰性，則該雜質歸為5類。對于歸為5類的雜質，如果對應長期給藥且雜質日攝入量超出1mg，仍應考慮開展最低篩選要求的遺傳毒性試驗（點突變試驗和染色體畸變試驗）。

對于致突變性（如細菌回復突變試驗）結果為陽性的雜質，如果無法控制在可接受的攝入量，可以根據其作用機制和預期的靶器官（組織）分布，選擇合適的體內遺傳毒性試驗，或選擇合適的種屬進行致癌性試驗，明確其體內致突變風險或致癌性風險，指導對其設定特定的控制限度。

可接受攝入量的計算方法 

與基因毒性雜質可接受攝入量計算相關的有多個概念，包括TTC ( Threshold of Toxicological Concern ), AI ( Acceptable Intake ), PDE ( Permitted Daily Exposure), 不同的概念對應不同的限度計算方式。

確定遺傳毒性雜質限度值的計算方法包括根據化合物特異性風險評估計算，根據毒理學關注閾值計算和根據給藥周期調整計算等。

方法一：根據致癌性數據計算化合物特異性限度

如果雜質具備足夠的致癌性數據，但無毒理學閾值，則應采用化合物特異性風險評估方法來推導可接受攝入量。

根據導致50%腫瘤發生率的給藥劑量（TD50）線性外推法來計算特異性的可接受攝入量，或使用國內外權威機構公布的可接受攝入量參考值。

TD50線性外推法，即通過嚙齒類動物致癌性數據來計算雜質的可接受攝入量，如采用TD50值的1/50000作為攝入量，即相當于終生發生腫瘤的額外風險為十萬分之一。

AI=TD50×BW/50000

其中BW為體重調節系數（Body Weight），一般取值50kg。

方法二：根據實際閾值計算的特異性限度

一些雜質的毒性與劑量的反應呈非線性或有實際閾值，針對此類雜質可通過未觀察到作用劑量（No-Observed Effect Level, NOEL）或觀察到作用的最低水平（Lowest-Observed Effect Level, LOEL）為起始點( Point of Departure, PoD)，經各不確定性因子（Uncertainty Factor）來計算每日允許暴露量（PDE）。

PDE= PoD×BW/UFs

其中PoD為NOEL（或LOEL）；

BW為體重調節系數（Body Weight），一般取值50kg；

UF為包含多個不確定因子的乘積，包括

F1為從不同動物種屬外推到人的因子；

F2為個體差異因子，可進一步細分為PK因子和PD因子；

F3為根據毒性研究的暴露周期采用的調整因子；

F4為根據毒性嚴重情況采用的調整因子；

F5為根據PoD的選擇采用的調整因子，確認為NOEL時一般為1，確認為LOEL時可根據不良反應的嚴重程度、出現比例等進行調整，最高可以為10；

方法三：根據毒理學關注閾值（TTC）計算限度

對于無毒理學研究數據的雜質可采用TTC計算可接受攝入量，TTC定義了未經研究的化學物質在致癌性和其他毒性風險可忽略時的可接受攝入量。

該理論認為，在人的整個生命周期（70年）內，對于有警示結構或明確有致突變性的雜質，每天攝入量不高于1.5μg，對應理論上額外增加的患癌風險不超過十萬分之一。

TTC限度可通用于大部分藥物作為可接受攝入量的默認值。已知致突變性致癌物的標準風險評估是假定致癌風險隨著累積劑量的增加而增加，終生以低劑量持續給藥的致癌風險與相同的累積劑量平均分配在較短給藥時長內的致癌風險等同，在研發期間和上市后給藥時間短于終生（less than lifetime, LTL）的暴露雜質可以有更高的可接受限度，并不導致更高的安全性風險。

在早期研發階段，將可接受風險設定為理論計算患癌風險增加約百萬分之一；在研發后期及上市后，在確認了主成分風險獲益比的情況下，可將可接受風險設定為理論計算患癌風險增加約十萬分之一。

需注意，LTL方法可以應用于基于TTC或化合物特異性AI限度，但不宜用于根據PDE公式計算的控制限度。

遺傳毒性雜質的控制策略 

控制策略是一套基于對當前產品和工藝的理解而制定的有計劃的控制方法，用以保證工藝性能和產品質量。

構建適宜控制策略的基礎是全面理解原料藥生產工藝相關的化學信息、制劑生產工藝以及原料藥和制劑的整體穩定性。原料藥中遺傳毒性雜質的控制有以下四種可能的方法：

控制方法1：

原料藥質量標準中包含雜質檢測項，采用合適的分析方法將雜質控制在可接受限度以內。

此控制方式在至少6個連續的中試批次或3個連續的生產批次下，相關雜質均低于可接受限度的30%，可考慮進行定期確認性檢測。

控制方法2：

在起始物料或中間體的質量標準中包含雜質檢測項，或作為過程控制項，采用合適的分析方法將雜質控制在可接受范圍內。

控制方法3：

在原料、起始物料或中間體的質量標準中對雜質進行檢測，或進行過程控制，制訂一個高于原料藥中該雜質可接受限度的標準，使用合適的分析方法并結合對雜質去向和清除的認知，及相關的工藝控制，保證原料藥中的雜質的水平低于可接受限度而無需在后續工藝中再行檢測。

控制方法4：

明確工藝參數及其對殘留雜質水平（包括去向和清除知識）的影響，確信原料藥中的雜質水平將會低于可接受限度，則建議無需對該雜質進行分析檢測（即不需要將雜質訂入任何質量標準中）。

需要注意，對于方法2和方法3，周期性檢測控制策略被接受的可能性較低，且由于近年以來，審評機構對遺傳毒性雜質的關注日益提高，控制方法4需要更深入的理論分析以及試驗數據的支持。

當前藥物安全性問題日益受到監管機構更多關注，對化學藥物進行完整的雜質譜研究和充分的雜質控制是通過審評審批的前提條件，對潛在遺傳毒性雜質的研究要經過完整的識別、評估和評價，在充分理解當前工藝水平和產品性質的基礎上，制定科學和充分的控制策略，保證和提高藥品質量。