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化學(xué)藥物中亞硝胺類雜質(zhì)研究技術(shù)指導(dǎo)原則（試行）

一、概述

自2018年7月在纈沙坦原料藥中檢出N-亞硝基二甲胺（NDMA）以來，陸續(xù)在其他沙坦類原料藥中檢出了各類亞硝胺雜質(zhì)，如NDMA、N-亞硝基二乙胺(NDEA)等。進(jìn)一步的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在個(gè)別供應(yīng)商的非沙坦類的藥物中（如雷尼替丁），亦有亞硝胺類雜質(zhì)的檢出。亞硝胺類雜質(zhì)屬于ICH M7（R1）(《評(píng)估和控制藥物中DNA反應(yīng)性（致突變）雜質(zhì)以限制潛在致癌風(fēng)險(xiǎn)》)指南^【1】中提及的“關(guān)注隊(duì)列”物質(zhì)。根據(jù)世界衛(wèi)生組織公布的致癌物清單^【2】，NDMA和NDEA均屬于2A類致癌物質(zhì)；根據(jù)國際認(rèn)可數(shù)據(jù)庫，已有部分亞硝胺類雜質(zhì)有公開的致癌性數(shù)據(jù)，如NDMA、NDEA、N-亞硝基-N-甲基-4-氨基丁酸（NMBA）、N-亞硝基二丁胺（NDBA）等。

為了保證藥品的安全和質(zhì)量可控，實(shí)現(xiàn)有效的風(fēng)險(xiǎn)控制，特制定本技術(shù)指導(dǎo)原則，旨在為注冊(cè)申請(qǐng)上市以及已上市化學(xué)藥品中亞硝胺類雜質(zhì)的研究和控制提供指導(dǎo)。

藥品上市許可持有人/藥品生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)切實(shí)履行藥品質(zhì)量管理的主體責(zé)任，對(duì)藥品的安全和質(zhì)量進(jìn)行全生命周期管理，盡可能的避免亞硝胺類雜質(zhì)的引入，若確不能完全避免的，應(yīng)充分評(píng)估藥品中亞硝胺類雜質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)，并將亞硝胺類雜質(zhì)水平控制在安全限度以下。

二、亞硝胺類雜質(zhì)產(chǎn)生的原因

根據(jù)目前所知，亞硝胺類雜質(zhì)有多種產(chǎn)生原因^【3】，如工藝產(chǎn)生、降解途徑和污染引入等。具體來講，亞硝胺類雜質(zhì)可能通過以下途徑引入^【4】：

（一）由工藝引入亞硝胺類雜質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)

目前所知，NDMA、NDEA雜質(zhì)可能通過亞硝化機(jī)理生成。即在一定條件下，胺類化合物尤其是仲胺，與亞硝酸鈉（NaNO₂）或其他亞硝化試劑反應(yīng)產(chǎn)生亞硝胺類雜質(zhì)。

在同一工藝步驟中使用了能引入仲胺和亞硝化試劑的物料（包括起始物料、溶劑、試劑、催化劑、中間體等），有較高的風(fēng)險(xiǎn)引入亞硝胺類雜質(zhì)；即使在不同的工藝步驟中分別使用能引入仲胺和亞硝化試劑的物料，也可能會(huì)產(chǎn)生亞硝胺類雜質(zhì)。

除物料本身帶有仲胺結(jié)構(gòu)外，仲胺可能的來源有：伯胺、叔胺及季銨可能引入仲胺雜質(zhì)；酰胺類溶劑（如N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等）在適宜的條件下（如：酸性，高溫等）可能產(chǎn)生仲胺。

亞硝化試劑可能引入來源有：亞硝酸鹽、亞硝酸酯、亞硝酸、由亞硝酸鹽制備的物質(zhì)（如:疊氮化鈉等），胺類化合物的氧化等。

（二）由污染引入的風(fēng)險(xiǎn)

原料藥生產(chǎn)過程中使用了被亞硝胺類雜質(zhì)污染的物料（起始物料、中間體、溶劑、試劑、催化劑等）可能帶來亞硝胺類雜質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)。

使用回收的物料亦有引入亞硝胺類雜質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)。已發(fā)現(xiàn)的回收物料被亞硝胺污染的實(shí)例包括鄰二甲苯、氯化三丁基錫（用作疊氮化三丁基錫的來源）、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）。

在同一生產(chǎn)線生產(chǎn)不同的品種，交叉污染也可能成為引入亞硝胺類雜質(zhì)的潛在原因。

（三）降解產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)

某些藥物本身會(huì)降解產(chǎn)生亞硝胺類雜質(zhì)，如雷尼替丁在高溫下會(huì)產(chǎn)生亞硝胺類雜質(zhì)。

三、控制策略

（一）基本控制理念

由于亞硝胺類雜質(zhì)在人體中可接受限度較小，微量雜質(zhì)的檢測(cè)和控制難度大。因此對(duì)于亞硝胺類雜質(zhì)的控制應(yīng)采取避免為主，控制為輔的策略。

避免為主是指在藥品的研發(fā)階段應(yīng)根據(jù)亞硝胺類雜質(zhì)產(chǎn)生的原因從原料藥工藝路線的選擇、物料的選擇與質(zhì)控、工藝條件的優(yōu)化等方面盡量避免亞硝胺類雜質(zhì)的產(chǎn)生，并在生產(chǎn)過程中嚴(yán)格執(zhí)行各操作規(guī)范。藥品上市許可持有人/藥品生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)與各物料（原料藥應(yīng)包括起始物料、溶劑、試劑、催化劑、中間體等，制劑應(yīng)包括原料藥、輔料、包材等等）生產(chǎn)商充分溝通，對(duì)物料生產(chǎn)和回收工藝進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法可以采用ICH Q9（《質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)管理》）中所述的FMEA（Failure Mode Effects Analysis）或FMECA（Failure Mode, Effects and Criticality Analysis）^【5】，或其他科學(xué)合理的方法。

若評(píng)估發(fā)現(xiàn)有生成亞硝胺類雜質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)首先分析亞硝酸鹽或者可能形成亞硝胺類雜質(zhì)的相關(guān)試劑和溶劑在工藝中使用的必要性，盡量避免選擇可能生成亞硝胺類雜質(zhì)的生產(chǎn)工藝^【6】。

控制為輔的策略是指當(dāng)評(píng)估藥品具有亞硝胺類雜質(zhì)殘留風(fēng)險(xiǎn)且相關(guān)工藝無法避免時(shí)，應(yīng)盡可能將該步驟調(diào)整至工藝的早期，利用后續(xù)多步驟的操作降低亞硝胺類雜質(zhì)殘留風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)須根據(jù)工藝路線分析可能生成的亞硝胺結(jié)構(gòu)，并優(yōu)化工藝，制定詳細(xì)的過程控制策略，保證生產(chǎn)過程中此類雜質(zhì)的有效去除。

由降解產(chǎn)生亞硝胺類雜質(zhì)的情況，應(yīng)分析降解產(chǎn)生的條件，通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝、處方、貯存條件等，降低降解雜質(zhì)的產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。例如有研究顯示^【7】：某些雷尼替丁制劑中的NDMA含量在室溫下會(huì)隨著時(shí)間的推移而增加，溫度升高也會(huì)導(dǎo)致NDMA的含量增加。在此種情況下，應(yīng)進(jìn)一步研究并確認(rèn)NDMA雜質(zhì)的含量在藥品有效期內(nèi)仍低于安全限度。

對(duì)于明確有亞硝胺類雜質(zhì)殘留風(fēng)險(xiǎn)的品種應(yīng)建立合適的分析方法，確保成品中亞硝胺類雜質(zhì)低于限度要求。

（二）限度控制

藥物中亞硝胺類雜質(zhì)的控制策略建議參考ICH M7（R1）指南的相關(guān)規(guī)定，應(yīng)保證最終擬定的控制策略和雜質(zhì)限度具有充分合理的科學(xué)依據(jù)。亞硝胺類雜質(zhì)的致癌風(fēng)險(xiǎn)較高，不適合按照ICH M7（R1）提出的1.5μg/天的毒理學(xué)關(guān)注閾值（TTC）控制限度。

藥品上市許可持有人/藥品生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)根據(jù)研發(fā)品種的物料屬性、工藝路線、生產(chǎn)過程、降解情況、分析測(cè)試結(jié)果、監(jiān)管機(jī)構(gòu)的要求確定應(yīng)該控制的亞硝胺類雜質(zhì)種類。藥物中亞硝胺類雜質(zhì)的控制應(yīng)在符合ICH M7（R1）要求基礎(chǔ)上制訂控制策略，以使該類雜質(zhì)在原料藥和制劑中的水平低于可接受限度。

1.能在權(quán)威機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)庫中查找到TD₅₀值（50%腫瘤發(fā)生率）的亞硝胺類雜質(zhì)

根據(jù)ICH M7（R1），應(yīng)使用來自最敏感性別和物種的最敏感目標(biāo)器官的TD₅₀值來計(jì)算可接受的攝入量。亞硝胺類雜質(zhì)致癌風(fēng)險(xiǎn)高，根據(jù)ICH M7（R1），應(yīng)使用來自研究設(shè)計(jì)完善的致癌性試驗(yàn)中的最低TD₅₀值，或與人類風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估最相關(guān)的種屬、性別和腫瘤發(fā)生器官部位的最低TD₅₀值來計(jì)算可接受攝入量，設(shè)定對(duì)應(yīng)腫瘤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)為十萬分之一，人體體重統(tǒng)一按50kg計(jì)算，則該亞硝胺類雜質(zhì)的每日可接受攝入量（Acceptable Intake，AI）為：TD₅₀（mg/kg/天）×50kg/50000。

結(jié)合各藥品法定說明書中規(guī)定的每日最大用藥量，可計(jì)算出該藥品中亞硝胺類雜質(zhì)的控制限度。計(jì)算公式為：

限度=AI/每日用藥量。

具體可參考本文所附示例1。

2.未在權(quán)威機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)庫中查見TD₅₀值的亞硝胺類雜質(zhì)

未能在權(quán)威機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)庫中查詢到TD₅₀值時(shí)，可選用以下幾種方法分別獲得該亞硝胺類雜質(zhì)的控制限度，并建議取其中最小值：

A.可以參考國際權(quán)威機(jī)構(gòu)，如WHO、國際化學(xué)品安全性方案（International Programme on Chemical Safety，IPCS）等公布的數(shù)據(jù)或建立的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。

B.與已有TD₅₀值的亞硝胺類雜質(zhì)結(jié)構(gòu)相似，可以導(dǎo)用其TD₅₀值計(jì)算雜質(zhì)限度。如示例2。

（三）檢測(cè)方法的建立

藥物中亞硝胺類雜質(zhì)的分析測(cè)試方法，可以參考權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布的方法，亦可自行開發(fā)方法，均需注意分析方法靈敏度應(yīng)與所論證的雜質(zhì)限度相匹配，并采用雜質(zhì)對(duì)照品進(jìn)行完整的方法學(xué)驗(yàn)證，保證亞硝胺類雜質(zhì)能夠準(zhǔn)確有效的檢出。若采用自行開發(fā)方法，需證明該方法等效于或者更優(yōu)于同品種官方公布的方法。

（四）全生命周期的風(fēng)險(xiǎn)控制

對(duì)于申報(bào)上市的產(chǎn)品，申請(qǐng)人在研發(fā)中，應(yīng)進(jìn)行亞硝胺類雜質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，對(duì)明確有亞硝胺類雜質(zhì)潛在風(fēng)險(xiǎn)的品種應(yīng)進(jìn)行充分的研究，在申報(bào)資料的相應(yīng)章節(jié)提交亞硝胺類雜質(zhì)的研究資料及檢測(cè)結(jié)果，同時(shí)應(yīng)注意用于研究的樣品的批次、批量必須具有代表性以及科學(xué)依據(jù)。

對(duì)于已上市藥品，藥品上市許可持有人/藥品生產(chǎn)企業(yè)也應(yīng)主動(dòng)對(duì)于亞硝胺類雜質(zhì)存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，若存在潛在的亞硝胺類雜質(zhì)產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)，可參照本指導(dǎo)原則以及其他相關(guān)指導(dǎo)原則的要求進(jìn)行研究，根據(jù)研究結(jié)果采取相應(yīng)的措施，以防止或最小化患者亞硝胺類雜質(zhì)的暴露。

四、其他

NDMA是一種常見亞硝胺類物質(zhì)，在水中和食物中，包括熏肉和烤肉、奶制品和蔬菜中均有發(fā)現(xiàn)，所有人均會(huì)暴露于一定水平的NDMA。目前，NDMA暫時(shí)可接受攝入量為96ng/天。長期暴露于高出可接受水平的致突變性致癌物如NDMA可能會(huì)增加患癌風(fēng)險(xiǎn)，但持續(xù)70年每天服用含有等于或低于可接受水平NDMA的藥品的人并不會(huì)增加患癌風(fēng)險(xiǎn)。^【8】

目前各國藥品監(jiān)管機(jī)構(gòu)正在對(duì)藥品中的亞硝胺類雜質(zhì)積極開展相應(yīng)的探索研究，本指導(dǎo)原則將基于各方研究結(jié)果及風(fēng)險(xiǎn)效益評(píng)估原則不斷完善。

五、附件

示例1：有權(quán)威機(jī)構(gòu)推薦的TD₅₀值的亞硝胺類雜質(zhì)的限度^【9】

一般來說，對(duì)于具有陽性致癌數(shù)據(jù)的誘變雜質(zhì)，建議根據(jù)國際公認(rèn)數(shù)據(jù)庫中致癌性物質(zhì)的TD₅₀值來計(jì)算每日可接受的攝入量（AI）。NDMA在小鼠與大鼠的TD₅₀值分別為0.189mg/kg/天和0.0959mg/kg/天。按照更為保守的大鼠TD₅₀值0.0959mg/kg/天和人體重50kg來計(jì)算人對(duì)NDMA的每日最大攝入量為：0.0959mg/kg/天×50kg/50000=0.0000959mg/天≈96ng/天，此時(shí)對(duì)應(yīng)腫瘤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)為十萬分之一。

若按照纈沙坦每日最大用藥320mg計(jì)算，則其NDMA限度設(shè)定為：

96ng/320mg=0.00003%=0.30ppm。

示例2：未在權(quán)威機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)庫中查見TD₅₀值的亞硝胺類雜質(zhì)的限度^【9b】

國際公認(rèn)數(shù)據(jù)庫中暫無N-亞硝基二異丙胺（DIPNA）和N-亞硝基乙基異丙基胺（EIPNA）的TD₅₀數(shù)據(jù)。根據(jù)ICH M7（R1），應(yīng)采用具體問題具體分析原則來確定可接受攝入量，如采用密切相關(guān)結(jié)構(gòu)的致癌性數(shù)據(jù)。為確定密切相關(guān)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了專家構(gòu)-效關(guān)系（SAR）分析。該分析提示，根據(jù)密切的SAR和烷基重氮離子形成，NDMA和NDEA的數(shù)據(jù)可用于外推DIPNA和EIPNA的AI值。Sulc等人（2010年）研究結(jié)果顯示，烷基N-亞硝胺可通過α-羥基化進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化并釋放羰基化合物，如對(duì)相應(yīng)的烷基重氮離子甲醛化，導(dǎo)致DNA共價(jià)修飾。

根據(jù)纈沙坦每日用藥量和用藥周期，參考示例1的計(jì)算方法，可以得出DIPNA、EIPNA的人每日最大攝入量為26.5ng/天，此時(shí)對(duì)應(yīng)腫瘤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)為十萬分之一。

六、參考文獻(xiàn)

1．ICH M7(R1)  Assessment and control of DNA reactive (mutagenic) impurities in pharmaceuticals of limit potential carcinogenic risk [EB/OL] (2017-03-31)

2.世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)致癌物清單，http://samr.cfda.gov.cn/WS01/CL1991/215896.html

3．(a) Assessment report, 14 February 2019, EMA/217823/2019. (b)A Screening Procedure for the Formation of Nitroso Derivatives and Mutagens by Drug-Nitrite Interaction, Chem. Pharm. Bull. 1982, 30(9), 3399-3404. (c) Formation of N-Nitrosodimethylamine (NDMA) from Dimethylamine during Chlorination, Environ. Sci. Technol. 2002, 36, 588-595. (d) N-nitrosomethylanlaniline, Org. Synth. 1933, 13, 82. (e) Nitrosomethylurea. Org. Synth. 1935, 15, 48.

4．(a) Information on nitrosamines for marketing authorisation holders，EMA/189634/2019. (b) Questions and answers on “Information on nitrosamines for marketing authorisation holders”，EMA/CHMP/428592/2019 Rev.1

5．ICH Q9  Quality risk management [EB/OL] (2005-11-09)

6．Inhibition of Nitrosamine Formation by Inorganic and Organic Salts, Chem Pharm Bull, 1986, 34(8), 3485-3487.

7．Questions and Answers: NDMA impurities in ranitidine (commonly known as Zantac)，https://www.fda.gov/drugs/drug-safety-and-availability/

8．Statementfrom Janet Woodcock, M.D., director of FDA’s Center for Drug Evaluation andResearch, on impurities found in diabetes drugs outside the U.S. https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/statement-janet-woodcock-md-director-fdas-center-drug-evaluation-and-research-impurities-found

9．(a) Sartan medicines: companies to review manufacturing processes to avoid presence of nitrosamine impurities, 17 April 2019, EMA/248364/2019 Rev 1. (b) Temporary interim limits for NMBA, DIPNA and EIPNA impurities in sartan blood pressure medicines, 20 August 2019, EMA/351053/2019 rev 1. (c) FDA updates table of interim limits for nitrosamine impurities in ARBs, http://www.fda.gov/Drugs/DrugSafety/ucm613916.htm