遗传毒性杂质控制PPT 图文共57页文档

少数致癌性物质
• 类黄曲霉素（aflatoxin-like-），N-亚硝基（N-nitroso）和氧化偶氮化合物（azoxy） • 不适用1.5 g/天的TTC标准，应根据具体 指导原则的原理，具体问题具体分析、
O H O H O 黄曲霉素 Aflatoxin O N-亚 硝 基 化 合 物 N-nitroso 偶氮氧化物 Azoxy O R R O O N R N N O R O
PDE的计算方法
• PDE=NO(A)El体重校正/（F1 F2 F3 F4 F5） • F1=种属间差异系数 • F2=个体间差异系数 • F3=短期毒理数据的校正 • F4=对于严重毒性的校正因子 • F5=如果未确定NOEL时的校正因子 • 如无NOAEL数据，可用LOAEL代替
原料药/制剂 的终点控制
ICH M7提供了4种控制方法
• 1、终产品控制：在原料药标准中采用合适 的方法对相关杂质进行检验，达到可接受 的限度。 • 2、中间控制+终产品控制：采用合适的方 法对原材料，起始物料或者中间体的相关 杂质进行检测，或进行生产过程的控制， 使终产品杂质达到可接受的限度。
ICH M7对杂质的控制方法-续
• <1个月，适用于传统的I期药品临床试验的给药时间。 • 1~12个月，适用于涵盖大多数II期和许多III期情况临床试 验的给药时间。适用于市售产品，其（累积）的给药持续 时间不超过12个月。 • 1~10年，涵盖延长期限的III期临床试验（结果研究）和许 多药品上市许可（可能包括用于老年的各种药物）。 • >10年，覆盖药品的所有上市许可，其积累适用通常超过 10年。
作为无致突变的杂质
警示结构
潜在毒性杂质的确定
• 1类：致突变和致癌性数据为阳性。基于文献中报告的动物/人体毒性 。现有的公开数据库，如ToxNet、NTP、InChem、BG-Chemie、日本 现有化学物质数据库和/或市售数据库，如VITIC和Leadscope。 • 2类：致突变数据为阳性，但致癌性未知。依据包括：如已知的细菌 突变Ames试验结构阳性，但是未报告啮齿类动物致癌性数据。 • 3类：有警示结构。有潜在遗传毒性风险。Q(SAR)系统显示警示结构 具有遗传毒性，但与活性物质结构无关。如果细菌突变Ames试验阳 性，划为2类，如果细菌突变Ames试验阴性，划为5类。 • 4类：有警示结构。但是与原料药和原料药结构相似物有关，而细菌 突变Ames研究显示此类物质呈阴性。 • 5类：没有警示结构。没有遗传毒性的文献报告，或在细菌突变Ames 试验阴性，或者有重复的数据证明与警示结构不相关。

ICH M7
目前在第四阶段
FDA
2005年工作小 组成立 2008年指南
内容
一、简介
二、ICH M7
三、遗传毒性杂质的分类
四、限度控制
五、案例
六、总结
ICH M7
• 引言 • 指导原则的范围 • 总体原则
• 上市药品需要考虑的事项
• 原料药和制剂的杂质评估 • 风险评估因素（杂质分类） • 风险表征（控制限度） • 控制策略 • 文件 • 注意事项 词汇表 参考文献 附录
ICH M7对遗传毒性杂质的控制
• 遗传毒性杂质可能出现在起始物料、溶剂、中间
体、副产物和降解产物中，并可能引入到制剂中 • ICH M7提供了一个可用于遗传毒性杂质鉴别、分 类、定量分析和控制的可行性框架。 限制潜在的致癌风险 提供了安全性评估和质量风险控制的概念
对ICHQ3A和Q3B的补充
O
高于1.5g的TTC
• 遗传毒性杂质：致癌性与时间和剂量均有关系；
较短时间内可以承受高于1.5 g/天的剂量，不影 响致癌性。 • 含义：短时间+高浓度和长时间+低浓度得到同样 的效果 • Haber定律：浓度(C)时间(T)=常数(k)
阶段性的TTC限度
放宽限度-阶段性TTC数据
• 低于终身给药剂量的限度（Less-Than-Lifetime）：基 于TTC可接受的限度为1.5 g/天是计算患者终生服药的 基础上得出的理论值，按照70岁寿命计算： • 1.5 g/天*365天*70年（25,550天）=38.3mg
分析潜在的杂 质
必要时重复以 上工作
对杂质进行结 构评价
提交完整的控 制策略
遗传毒性杂质的控制原则

2-氯丙酸 3-氯-2,2-二甲基-1-丙醇 1，3-二氯-2,2-二甲基丙烷
对甲苯磺酸季戊酯（布洛芬）： 苯：溶剂石油醚可能含有苯
右旋布洛芬中可能含有的基因毒性杂质
右旋布洛芬中合成路线
甲苯中要控制苯！
布洛芬赖氨酸中可能含有的基因毒性杂质
布洛芬赖氨酸合成工艺
=
布洛芬赖氨酸水杨醛的限度问题
台湾2016年9月缺陷信及回复：
氟马西尼合成工艺
氟马西尼中N,N-二甲苯胺基因毒性
盐酸格拉司琼中可能含有的基因毒性杂质
Granisetron起始原料1-甲基吲唑-3-羧酸 中可能含有的基因毒性杂质
Granisetron起始原料氮杂壬胺可能含有的基因毒性杂质
盐酸格拉司琼中可能含有的基因毒性杂质
盐酸格拉司琼欧洲药品质量管理局(EDQM) 缺陷信
磷酸氟达拉滨中可能含有的基因毒性杂质
Fludarabine起始原料合成工艺
磷酸氟达拉滨合成工艺
氯苄
氯苄的毒性资料
The Carcinogenic Potency Database (CPDB)致癌物数据库公布的1547种致癌物质中有氯苄：
托拉塞米中可能含有的基因毒性杂质
托拉塞米起始原料合成工艺
O
O NH2 A Carbamates 氨基甲酸类
AA NN
AR Hydrazines and azo Compounds 肼和偶氮化合物
EWG
Michale-reactive Acceptors 迈克尔加成反应受体
O P
OR
O S
OR
Alkyl Esetrs of Phosphonates or Sulfonates 膦酸酯或者磺酸酯
D-（+）-樟脑磺酸乙酯

主要内容
1
背景知识介绍
2
杂质与杂质限度
3
确定毒性阈值的步骤
4
最大限度地控制杂质
Step 1:
依据化学结构，将杂质分为五类；
Step 2:
按照分类，确定验证的策略 (参见决策路线图 )；
Step 3:
按照日剂量，确定原料药中杂质的限度 (参见表1：短期用药推荐容许日摄入量)。
Step
1: 分类
Class1:Genotoxic Carcinogens
O
O NH2 A Carbamates 氨基甲酸类
AA NN
AR Hydrazines and azo Compounds 肼和偶氮化合物
EWG
Michale-reactive Acceptors 迈克尔加成反应受体
O P
OR
O S
OR
Alkyl Esetrs of Phosphonates or Sulfonates 膦酸酯或者磺酸酯
该杂质是否有 基因毒性？
API Genotoxic2
该原料是否有
基因毒性？
Y
N
es
o
N o
PDE(e.g.ICH Q3
Control as an
(see Table 1)
w
appendix 2 reference
ordinary impurity
Class5:No Alerts
Step 3:
TTC=1.5微克/天
Class2:Genotoxic Carc unknow
Class3:Alert-Unrelated
to parent
第1类：已知的、具有基 因毒性（突变性）和致癌 性第的2类杂：质已知的、具有基 因毒性（突变性），但致 癌第性3类未：知具的有杂警质示结构、 与API无关、基因毒性（

三氟甲磺酸酐与乙醇反应生成三氟甲磺酸乙酯！
32
甲磺酸伊马替尼中可能含有的基因毒性杂质
33
伊马胺：
甲磺酸伊马替尼起始原料合成工艺
伊马酸：
34
甲磺酸伊马替尼合成工艺
35
米力农中可能含有的基因毒性杂质
36
米力农起始原料合成工艺
米力农起始原料有4-甲基吡啶、乙酰氯、原甲酸三乙酯以及氰乙酰胺，目前没有这几个起始原料的合成工艺。
62
布洛芬合成路线
63
布洛芬中具有结构警示的杂质
3-氯-2,2-二甲基-1-丙醇
64
布洛芬中基因毒性杂质的讨论
2-氯丙酸 3-氯-2,2-二甲基-1-丙醇 1，3-二氯-2,2-二甲基丙烷
对甲苯磺酸季戊酯（布洛芬）：
苯：溶剂石油醚可能含有苯
65
右旋布洛芬中可能含有的基因毒性杂质
66
右旋布洛芬中合成路线
27
醋酸阿比特龙中可能含有的基因毒性杂质
28
醋酸阿比特龙加拿大缺陷信1/1（2018.5）
29
Continued!
30
醋酸阿比特龙起始原料合成工艺
3-吡啶硼酸合成工艺： 31
醋酸阿比特龙合成工艺
Mesityl oxide is a by-product which is originated from the aldol condensation of acetone to give diacetone alcohol 丙酮缩合成二丙酮醇，二丙酮醇脱水生成异亚丙基丙 酮 （2ppm)：
23
甲溴后马托品起始原料扁桃酸的合成路线
24
甲溴后马托品起始原料托品醇的合成路线 见前述！
25
甲溴后马托品的合成路线

齿类动物致癌数据）
3类 含警示结构的物质，与原料药结 控制杂质在可接受的限度（合适的 构无关联，无致突变性数据 TTC）或进行细菌突变试验；如无致 突变性，归为5类；如有致突变性， 归为2类
4类 含警示结构的物质，但与无致突 变性的原料药结构相似（如中间 体）
作为无致突变的杂质
5类 无警示结构，或有重复的数据证 明其警示结构无致突变性
遗传毒性杂质的控制
• ICH指导原则指出“如果杂质具有非常见毒 性，则应降低限度阈值（报告、鉴定、验 证）”（附件1，注释2）
• 什么是非常见毒性？如何处理？
非常见毒性
• ICH Q3专家工作组（1990s）设想为特异的 不可逆的毒性（致畸性、致癌性、生殖毒 性），但未提出限制策略。
• FDA和EMEA对待遗传毒性杂质的态度为零 容忍，（例如1ppm的限度）。
• 3类：有警示结构。有潜在遗传毒性风险。Q(SAR)系统显示警示结构 具有遗传毒性，但与活性物质结构无关。如果细菌突变Ames试验阳 性，划为2类，如果细菌突变Ames试验阴性，划为5类。
• 根据工业界的建议，调整方法的TTC范围（ 由10ˉ6调整为10ˉ5）
FDA对遗传毒性杂质的控制
• 原先采用对药物批次中遗传毒性杂质的验 证（遗传毒性实验和2年啮齿类动物致癌性 试验）。
• 2004年起由工业界与FDA经过会议，就临 床试验“阶段TTC方法”达成共识。
• 2008年美国FDA发补草案指南，采纳阶段 TTC
• ICH M7明确对遗传毒性杂质进行控制，根 据风险/获益，阶段性TTC方法。
对遗传毒性杂质控制的历史演变
• 2002年欧盟CHMP基于体内遗传毒性数据采 用了风险评估方法（由于缺乏大多数遗传 毒性杂质的可靠数据,不具有可操作性）

FDA
2008年签发《原料药和成品药中遗传 毒性和致癌性杂质，推荐方法》
内容和EMA指南基本一致，主要包括：
◆原料药和制剂中的基因毒性杂质生 成的预防办法
◆基因毒性杂质的分析方法、处理方 法和减少方法
◆上市申请和临床研究申请的可接受 限度
◆草药、原料药和制剂中基因毒性杂 质评估指南
三、ICH M7（适用范围）
◆范围：涉及制剂（如：成分、生产工艺、剂型） 变更时
◆需评估：所有新的诱变性降解物；已有诱变性 降解产物更高的可接受标准
◆不建议评估：原料药未发生变更
◆不需评估：制剂生产场所变更
◆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.临床使用剂量增加 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采用较高可接 受摄入量，变为不那么严重的病患情况后，原有的 杂质可接受摄入量不再适当 4.使用新的给药途径 5.扩大使用患者群包括孕妇和（或）小儿
EMA
2006年颁布《基因毒性杂质限度指南》
2010年发布《遗传毒性杂质限度指导 原则问答》 ◆为限制新活性物质中的基因毒性杂 质提供了解决问题的框架和具体方案。
◆新药必须进行基因毒性杂质分析
◆对于现有药品，不强制进行基因毒 性杂质分析评估
◆对已上市产品进行化学合成变更或 仿制药上市前，需对合成路线、过程 控制、杂质概括评价并与现有产品对 比，以确定未引入新的或更高水平的 基因毒性杂质
QSAR 工具
a. Derek Nexus b. Sarah Nexus c. CASE Ultra statistical-based d. CASE Ultra rulebased e. Leadscope statistical-based f. Leadscope rule-based

风险控制措施
物质的安全标准 和限值，限制其在食品、饮用
水等领域的含量。
加强监管
加强对遗传毒性物质的监测和 监管，确保其安全使用和管理
。
替代品研发
鼓励和支持科研机构和企业研 发低风险或无风险的替代品， 减少对遗传毒性物质的依赖。
提高公众意识
加强公众对遗传毒性物质的认 识和防范意识，倡导健康的生
染色体畸变检测的方法包括荧光原位杂交、染色体显带技术、比较基因 组杂交等，这些方法能够检测出染色体的畸变，并对其发生机制进行深 入研究。
微核检测
微核检测是评估遗传毒性物质对细胞分裂和染色体分离影响的重要手段。
微核是由于细胞分裂过程中染色体畸变或异常分离形成的微小细胞器，其数目和形 态可以反映细胞分裂和染色体分离的异常情况。
基因突变检测主要通过分析生物体基 因序列的变化，包括碱基对的替换、 插入和缺失等，以评估遗传毒性物质 对基因的损伤程度。
染色体畸变检测
染色体畸变检测是评估遗传毒性物质对生物体染色体结构影响的重要手 段。
染色体畸变检测主要通过分析染色体数目的变化和结构异常，如染色体 断裂、易位、重复等，以评估遗传毒性物质对染色体结构的损伤程度。
微核检测的方法包括流式细胞术、荧光显微镜观察等，这些方法能够快速、准确地 检测出微核的数量和形态，并对其发生机制进行深入研究。
遗传毒性物质的风
04
险评估与控制
风险评估方法
定量风险评估
01
通过数学模型和统计学方法，对遗传毒性物质的风险进行量化
和预测。
定性风险评估
02
基于专家判断和经验，对遗传毒性物质的风险进行评估和分类
DNA交联
某些化学物质能够使两个或多个DNA 碱基之间形成共价键，导致DNA复制 受阻或转录异常，引起基因表达异常 或细胞死亡。

Thank ou
遗传毒性及其评价
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿

最常见，是体内识别 DNA 损伤最多的修复通路 在DNA内切酶、外切酶、 DNA聚合酶、DNA连接酶 等共同作用下，将DNA受损部位切除，并以另一条完 整的DNA链为模板，再填补切去的部分
可编辑课件
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可编辑课件
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（三）错配修复(mismatch repair,MMR) （四）链断裂的修复 （五）交联修复 （六）跨损伤的DNA合成
诱变性(mutagenicity) 致突变性
化学物质
遗传毒物(genotoxicant) 诱变剂(mutagen) 致突变物
遗传物质
突变
(mutation)
过程－致突变(mutagenesis)
直接致突变物—无需代谢活化
(direct-acting mutagen)
间接致突变物—需代谢活化
(indirect-acting mutagen)
按发生方式
频率 进程 后果
突变
自发突变 低
(spontaneous mutation)
诱发突变 高
渐进 有益 突然 有害？
(induced mutation)
可编辑课件
7
第二节 遗传毒性的类型
可编辑课件
8
从遗传学角度分类
基因突变(gene mutation) 染色体结构畸变(structural chromosome aberration) 染色体数目畸变(numerical chromosome aberration)
损伤修复机制损伤修复机制repairmechanismsrepairmechanisms损伤耐受机制损伤耐受机制tolerancemechanismstolerancemechanisms遗传毒性的机制遗传毒性的机制精选课件37一一损伤的逆转损伤的逆转直接修复直接修复损伤修复机制损伤修复机制repairmechanismsrepairmechanisms碱基切除修复碱基切除修复baseexcisionrepairberbaseexcisionrepairber二二切除修复切除修复切除和替换损伤的dna碱基受损碱基移除由dna糖基化酶启动由多个酶共同完成主要针对dna单链断裂小的碱基改变及氧化性损伤精选课件38核苷酸切除修复核苷酸切除修复nucleotideexcisionrepairnernucleotideexcisionrepairner最常见是体内识别dna损伤最多的修复通路在dna内切酶外切酶dna聚合酶dna连接酶等共同作用下将dna受损部位切除并以另一条完整的dna链为模板再填补切去的部分精选课件39精选课件40四链断裂的修复链断裂的修复五交联修复交联修复六六跨损伤的跨损伤的dnadna合成合成三错配修复错配修复mismatchmismatchrepairmmrrepairmmr精选课件41损伤耐受机制损伤耐受机制tolerancemechanismstolerancemechanisms未清除dna损伤但可允许细胞存活一重组修复一重组修复复制后修复二sossos修复修复在大肠杆菌阻止dna复制的损伤等可诱发sos修复系统即诱导细胞产生特殊的dna聚合酶以不严格的碱基配对使复制通过损伤部位通过sos修复细胞得以存活但常导入错误的碱基故为易错修复精选课件42常见的dna损伤及其修复机制dna损伤因素dna损伤类型修复机制x射线氧自由基自发脱碱基单链断裂无碱基位点氧化性碱基碱基切除修复紫外线多环芳烃嘧啶二聚体大分子dna加合物核苷酸切除修复抗癌药丝裂霉素双链断裂链间交联双链断裂修复同源重组修复和末端连接复制错误碱基错配碱基缺失碱基插入错配修复精选课件43错配修复切除修复直接修复双链损伤双链损伤单链损伤单链损伤单个核苷片添加转录偶联性ner多个核苷片合成全基因组ner碱基切除修复核苷酸切除修复非同源性末端连接同源重组dnadna修复修复精选课件44对对dnadna合成和修复有关的酶系统的作用合成和修复有关的