基因毒杂质计算

基因毒性杂质定义

基因毒性杂质，又称遗传毒性杂质（Genotoxic Impurities, GTI），指较低水平下能直接或间接损伤细胞DNA，产生致突变和致癌作用的物质。这类致突变性致癌物通常由细菌突变试验（Ames试验）检测确定。

二

基因毒杂质分类

根据ICH指导原则将基因毒性杂质分为以下五类：

1类

已知具有诱变性和致癌性的杂质；

2类

已知具有诱变性、但致癌性未知的杂质；

3类

有与原料药结构无关的警示结构、无致突变性数据的杂质；

4类

有警示结构，且与经测试无致突变性的原料药及其相关化合物具有相同警示结构；

5类

无警示结构，或警示结果有数据证明其无诱变性和致癌性；

根据一下决策树可以对不同的类别进行后续策略指导：

三

限度计算方法

01

TD₅₀计算法

对于第一类杂质，可根据致癌试验TD₅₀（导致50%肿瘤发生率的给药剂量）的数据，进行线性外推，找到十万分之一致癌的概率所对应的值。TD₅₀线性外推法，即通过龋齿类数据来计算杂质的可接受摄入量。

可接受摄入量（acceptable intake，AI）=TD₅₀/50000*50kg；

杂质限度（ppm）=AI（μg/day）/药物最大剂量（g/day）。

举例如下：环氧乙烷在大鼠致癌性试验中的TD₅₀是21.3mg/kg·day，在小鼠中是63.7mg/kg·day。我们选择最保守的数据，即21.3mg/kg·day*50kg÷50000=21.3μg/day（其中50kg为亚洲人平均体重）。

某药物每日最大剂量为60mg，则该药物中环氧乙烷的限度=23.3/60*1000=388ppm。

02

TTC计算法

对于第二类和第三类杂质，没有致癌数据支持，因此引入TTC（毒理学关注阈值，Threshold of Toxicological Concern）的概念。基于TTC的可接受摄入量1.5μg/day被认为是安全的终生日暴露量。

但是在特定的条件下一些基因毒性杂质也可以有较高的阈值。如接触时间比较短等，这个需要根据实际情况再进行推算。

如果给药是间歇性的，则可接受日摄入量应根据给药总天数计算。例如，2年期间每周服用一次的药物（即104个服药天数），其可接受摄入剂量为每剂20 μg。

必须要强调的是TTC是一个风险管理工具，它使用的是概率方法，意思为：假如有一个基因毒性杂质，并且我们对它的毒性大小不太了解，没有明确的毒理学数据，那么我们可以按照TTC值计算，此时它的致癌的风险将低于1/100000的概率。所以TTC不能被理解为绝对无风险的保障。

有几个结构基团被认定为具有非常高的基因毒性，它们即使被摄入低于TTC值的量也会面临非常高的基因毒性风险。这一类高基因毒性的致癌物由黄曲霉毒素类 , N-亚硝基物类, 偶氮苯类等化合物构成，它们不能用TTC值的方法来进行评价。一般这类化合物有明确的毒理学数据，不能用TTC去计算其限度。

举例：亚硝胺杂质中的NDMA明确规定每日允许摄入量（AI值）为96ng/day，则盐酸二甲双胍原料药中NDMA的限度=AI值/二甲双胍每日最大摄入量（ADI）=96ng/2000mg=0.048ppm。

（不同药物中NDMA的限度是不一样的，其中AI值是固定不变的，但是每种药的每日最大摄入量是不一样的，所以最终的限度是不一样的）。

03

多个杂质总限度制定

根据ICH M7多个诱变性杂质可接受摄入量可知：如果有两个2类或3类杂质，则限度是针对单个杂质的。如果原料药质量标准中有3个或更多2类或3类杂质，临床研发和已上市药品中的总诱变性杂质应根据下表所列进行限制。

已具有可接受摄入限度的特定化合物或特定类别的化合物（1类），不应计入2类和3类杂质的总限度。另外，制剂中形成的降解产物应单独控制，不应计入总限度。

基因毒限度查询http://files.toxplanet.com/cpdb/chemnameindex.html