化学药品杂质的药理毒理要求与问题

化学药品杂质的药理毒理要求与问题第1页/共53页毒理学研究内容：毒理学（toxicology）是一门研究外源因素(化学、物理、生物因素)对生物系统的有害作用的应用学科。是一门研究化学物质对生物体的毒性反应、严重程度、发生频率和毒性作用机制的科学，也是对毒性作用进行定性和定量评价的科学。是预测其对人体和生态环境的危害，为确定安全限值和采取防治措施提供科学依据的一门学科。第2页/共53页药理学研究内容：药理学(pharmacology)是研究药物与机体相互作用及其规律和作用机制的一门学科。药理学主要指研究有关使用化学物质治疗疾病时引起机体机能变化机制的学问。第3页/共53页药物与机体相互作用的两方面：一方面是药物如何影响机体，我们称之为药物效力动力学。另一方面，那么药物进入机体以后，对机体是一个异物，机体反过来影响药物，那么机体如何影响药物也是药理学研究的题目，叫做药物代谢动力学。一般药物效力动力学比药物代谢动力学研究多，近年来随着新药更多的研发，以及药物更合理的应用，那么药物代谢动力学的研究也是越来越多。第4页/共53页杂质研究的重要性安全有效评价不仅取决于原料药和制剂本身的毒性特征，还取决于产品中所含杂质的评价。在非临床研究中，越来越重视杂质对安全有效的影响和总体评价。第5页/共53页质量控制的核心内容之一安全有效的重要实验之一临床安全包装的要素之一研发风险控制的环节之一第6页/共53页杂质产生的因素1、制备时引入药品制备中的有机化学反应，多不能定量完成，常使产品含有副产物或为反应的原料，原料有多为工业品，要带进一些杂质，因此要有可靠的精制方法，以除去可能的杂质，并严格质量检验，以保证药品的质量。第7页/共53页例如：阿司匹林水杨酸-对胃有刺激性乙酰水杨酸酐，乙酰水杨酰水杨酸等衍生物-有免疫活性，可引起过敏反应。第8页/共53页2、原料和制剂的贮藏

因保管或贮藏因素、或外界环境影响、或微生物作用可能发生水解、氧化、异构体、聚合、潮解、霉变等变化而产生杂质。第9页/共53页3、药物本身的结构因素如异构体：可能存在无效或低效差异。※几何异构体的药物，其顺式体与反式体的生物活性多数不同第10页/共53页4、制剂处方的辅料成分胶囊壳的防腐剂成分主药与辅料中的少量物质其反应生成另外的杂质。第11页/共53页杂质研究常见问题未提供安全性限度确定依据，未结合杂质研究指导原则要求及实测结果制定单个杂质的限度。未与原发厂药品进行杂质种类和含量的比较研究与分析。有关物质（含异构体）：制定的限度依据不充分，未说明限度制订的依据，将异构体单独进行要求，并对>0.1％的杂质进行定性。质量和稳定性研究中未对有关物质检查进行研究，不能全面反映药品质量。第12页/共53页化学药物杂质研究的技术指导原则

1、创新药可通过药理毒理、临床研究考察保证安全的前提下-制定杂质的限度充分的文献数据证明该杂质的安全性必要的安全试验证明杂质与毒性的关系第13页/共53页新药中杂质安全性与质量研究的方法：理想：分离纯化杂质合成杂质成分可选择的：含有杂质的原料药第14页/共53页杂质限度制定时考虑的因素：杂质及含一定限量杂质的药品的毒理学研究结果给药途径；每日剂量；给药人群；杂质药理学可靠的研究结果；原料药的来源；治疗周期；第15页/共53页药品生产企业对生产高质量药品所需成本和消费者对药品价格的承受力。药品治疗标准对毒性杂质和毒性残留有机溶剂应严格规定限度。第16页/共53页确认质控限度合理的理由：-所含杂质的种类与量（已知/未知）-药学研究对安全和有效的可控性

由于动物与人在毒性反应上的差异-重视上市后ADR监测(AdverseDrugReactions)第17页/共53页

对用于某些适应证的药物，可根据用药人群、剂量、用药周期、临床经验、利弊权衡等，对杂质的限度做适当的调整。第18页/共53页杂质基本得到合理控制的依据-当实测水平和拟接受的杂质标准未超过体内遗传毒性研究的杂质水平-当实测水平和拟接受的杂质标准得到科学文献的充分论证。-当实测水平和拟接受的杂质标准没有超过已批同类药品的杂质水平。-当杂质本身为原料药的主要代谢物。第19页/共53页2、原料药和制剂手性药物对映体有严重ADR时，应严格控制对映体纯度。提供质量研究及标准制订的依据一类光学异构体药物：a．提供各光学异构体的药效及毒性试验资料，以便在质量标准中严格控制有毒性的异构体。b．天然提取的手性药物人工合成时，对天然产物中不存在的、但合成中可能生成的光学异构体，也应考虑提供各光学异构体的药效及毒性试验。第20页/共53页原料药存在异构体，请说明选择R构型开发的依据，比较说明R构型和S构型在药理毒理上的差异，以说明本品构型选择的合理性。结合产品实际贮存条件下的稳定性情况及其安全性评价,确定有关物质的适宜限度，并对含量较多的单一杂质进行定性分析，并提供相应的安全性评价背景资料。第21页/共53页我国相关指导原则-对超过鉴定限度的杂质应作进一步的研究，确定其来源，推测其可能的结构，进而判断该杂质对药物安全性的影响；-对于在稳定性研究中产生的超过鉴定限度的降解产物也应做相应的研究。对于未超过鉴定限度的杂质一般不需进行结构研究。对于可能具有特殊的生理活性或毒性的杂质，则应进行结构确证和安全性验证。第22页/共53页-对于含量较大的未知杂质，如果能通过一系列的药学研究确定其化学结构，则可利用已有的结构－毒性数据库，初步预测该杂质的毒性，从而为该杂质限度的制订提供依据。第23页/共53页确定杂质限度的主要依据-药典-文献-药学-药理毒理原则：临床实验样品杂质不得超过临床前安全有效研究的样品。第24页/共53页要求确认毒理试验样品中的杂质情况1）药学研究用原料药购自多家单位或自制，请说明其用途和质量（重点是杂质情况），分析可能引入后续反应的杂质。2）确定原料的定点厂家，并提供制备工艺（说明使用的有毒溶剂），提供完整的质量标准（包括比旋度、熔点等），重点对有关物质检查方法的可行性进行研究和验证，对可能引入后续反应的杂质进行有效控制。第25页/共53页

杂质的安全性在理论上是指无危险或危险度极低，达到可以忽略的程度。但由于实验条件的限制和多种因素的影响，在毒理学安全性评定的实际工作中，不可能精确确定绝对安全的接触剂量。一般所指安全量是指在一定接触剂量和接触方式下，不致造成损害的剂量。第26页/共53页药理毒理研究申报资料项目包括：药理毒理研究资料综述主要药效学试验资料及文献资料一般药理学研究的试验资料与文献资料急性毒性试验资料与文献资料长期毒性试验资料与文献资料过敏性（局部、全身、光敏性）、溶血性、局部刺激性等主要与局部、全身给药相关的特殊安全性试验资料与文献资料复方制剂中多种成分药效、毒性、药代动力学相互影响的试验资料及文献资料致突变试验资料及文献资料生殖毒性试验资料及文献资料致癌试验资料及文献资料依赖性试验资料及文献资料动物药代动力学试验资料及文献资料第27页/共53页已有国家药品标准的原料药或者制剂。一般不要求进行动物研究药理毒理研究资料综述。关注：合成的原料药如存在异构体（包括顺反异构及光学异构）、工艺等改变影响等。必要时：试验数据支持第28页/共53页非临床药理学研究涉及的内容

主要药效学（含作用机制）药代动力学微量的杂质难以检测根据含量的情况决定第29页/共53页有药理活性的杂质：已知的：可以控制未知的：必须通过试验研究，确定杂质限度，保证用药的安全有效。第30页/共53页毒理研究范围一般（安全）药理学急性（单次给药）毒性长期（重复给药）毒性致突变（遗传毒性）生殖毒性致癌性其它毒性（刺激性、过敏性、溶血性、光毒性、免疫毒性、药物依赖性…）第31页/共53页考察原料药的毒性通常多结合制剂进行考察

可结合于长毒试验中：-刺激试验-过敏试验-光毒性试验-免疫毒性试验第32页/共53页过敏试验β-内酰胺类抗生素注射剂，其物质结构特征易在生产、贮存、使用过程中产生聚合物，是引发过敏反应的因素之一，且β-内酰胺类抗生素引起的临床过敏反应居各类抗生素之首。替卡西林钠克拉维酸钾、头孢噻吩钠、硫酸头孢匹罗/碳酸钠，注射用磺苄西林钠、注射用苯唑西林钠、注射用阿莫西林钠舒巴坦钠。第33页/共53页光毒性杂质存在已知光毒性杂质-光毒性风险在早期临床中开展光毒性研究和评价第34页/共53页溶血试验注射给药静脉注射血管丰富的部位体内/体外

体外结果为阳性结果体内试验第35页/共53页致突变（遗传毒性）：基因突变：碱基置换、移码、大段损伤染色体畸变：染色体结构异常、染色体数目异常第36页/共53页致突变（遗传毒性）试验研究项目：微生物回复突变试验哺乳动物培养细胞染色体畸变试验啮齿类动物微核试验（常用啮齿类动物骨髓嗜多染红细胞(PCE)微核试验）DNA损失试验程序外DNA合成试验第37页/共53页遗传毒性杂质

毒理学背景具有体内遗传毒性的化合物在任何暴露量下都有可能对DNA产生损伤而引发肿瘤。目前用试验方法证明某诱变剂引起遗传毒性的阈值仍非常困难。第38页/共53页应考虑遗传毒性试验的杂质潜在的杂质可引起遗传毒性的结构单元：有充分的与阈值相关证据的遗传毒性化合物，如与细胞分化过程中纺锤体相互作用；拓扑异构酶抑制；DNA合成抑制；过度的防御机制；代谢过度和生理性干扰（如诱导红血球生成、高体温和低体温）。无充分与阈值相关证据的遗传毒性化合物。第39页/共53页了解杂质的毒性合理确定杂质限度、降低安全风险。如某一杂质含量低于规定的质控限度，则不必对该杂质的安全性进行确认，除非已知该杂质具有明显的毒性。如：XXX采用的合成路线可产生有遗传毒性的双叠氮杂质X,在产品中检测到该杂质,尽管其含量极低,但用药人群广，治疗常见病，考虑到其毒性的严重后果,质量标准中仍作为特殊杂质严格控制。第40页/共53页XXX原料药-质量标准：增加了2个有遗传毒性杂质的监控。对遗传毒性杂质B的控制，其制定的限度为10ppm，大于欧盟对遗传毒性杂质限度的规定，需进一步补充提供毒理学研究。第41页/共53页生殖毒性试验一般生殖毒性--I段临床症状、体重和摄食；雌性受孕、分娩、活胎与死胎、外观、骨骼与内脏等；雄性生育力。致畸敏感期毒性--II段对孕期和胚胎的影响，评价胚胎毒性和潜在致畸性。围产期毒性--III段对子代动物的影响。第42页/共53页

某些手性药两个对映体的药理/毒理有显著差异：左旋分子能治这个病，而右旋分子则治另一种病；左旋可治病，而右旋非但不能治病且有明显毒性。例如：

“反应停事件”-酞胺哌啶酮（Thalidomide）混有左右两种手性分子的外消旋体药的两面性体现。

“S-对映体”是致使胎儿畸形的罪魁祸首第43页/共53页法国药政部门规定可能有致畸毒性的杂质

—摄入剂量应<1.5ug/天有致畸毒性的杂质

—摄入剂量应<0.15ug/天第44页/共53页致癌试验化学致癌物危险评价包括两方面：一是定性的，即该化学物能否致癌；二是定量的，即进行剂量反应关系分析，以推算可接受的危险度的剂量，或人体实际可能接触剂量下的危险度。第45页/共53页致癌试验：1.构效关系分析—同系物找出该系物质化学结构中与致癌性关系最密切的构份，以及其他构份改变时所产生的影响。如对数百种多环芳烃类化合物的小鼠皮肤癌诱发试验结果做的构效关系分析表明，不仅化学结构的微小变化都关系着致癌性的强弱，而且与其立体结构性的变化也有密切关系。第46页/共53页2.通过致突变试验进行致癌物筛检3.恶性转化试验4.