2018年7月,全球制药行业被一则消息震动:常用降压药缬沙坦中检出 强致癌物NDMA,多国药品紧急召回。这场“N-亚硝胺杂质风暴”不仅改变了沙坦类药物的生产流程,更引发了全球药品监管体系的深刻变革。
七年过去,欧洲药品管理局(EMA)和美国食品药品监督管理局(FDA)已建立相对完善的N-亚硝胺杂质监管框架,但二者在具体执行标准上的差异让众多制药企业无所适从。本文将深入剖析两大权威机构在N-亚硝胺杂质限度制定上的异同,为药品研发与质量管控提供清晰指引。
1、监管策略
EMA和FDA在N-亚硝胺杂质监管上采用了相似的“三步走”策略:
①风险评估:识别API、终产品中是否存在N-亚硝胺杂质的风险。
②确认检测:如识别风险,需进行确证性检测以确认或排除N-亚硝胺杂质存在,分析方法的专属性、分离度和灵敏度应符合要求。
③风险控制:如确认存在N-亚硝胺杂质,需实施变更以缓解N-亚硝胺杂质风险。
2、具体实施各有侧重
EMA采用“整体风险监管方法”。①监管对象:化学合成药、生物制品、中药/植物药、中药/植物药;②三级防御体系:源头控制(建立辅料亚硝酸盐残留数据库等)、工艺阻断(优化API合成路线、添加亚硝化抑制剂等)、检测兜底(对高风险产品实施100%批次检测等);③动态风险评估机制:建立持续风险监控模型,根据风险高低建立控制策略。
FDA的按照“杂质类型细化管控”。①监管对象:聚焦小分子化学药;②三级防御体系与EMA相似;③实时更新N-亚硝胺杂质AI的方法主导限值的制定,并根据短缺风险制定临时限度的策略。
3、核心共性共识
两大机构均豁免了ICH S9定义的 晚期肿瘤药物 中的N-亚硝胺杂质管控要求。
1、AI值的确立方法
1.1 FDA
通过数据库和文献检索获取N-亚硝胺杂质现有致癌性及细菌致突变性数据;
对N-亚硝胺杂质进行体内/体外试验;
采用经科学论证的交叉参照分析(read-across),选用具有充分致癌性数据的结构类似物作为替代物。
FDA推荐使用N-亚硝基二甲胺(NDMA)、N-亚硝基哌啶(NPIP)、4-(甲基N-亚硝胺杂质基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、N-亚硝基吡咯烷(NPYR)、N-亚硝基吗啉(NMOR)作为替代物进行交叉参照分析。
当N-亚硝胺杂质缺乏充分的致癌性数据及其他安全性信息(包括细菌致突变性数据)时,应采用预测性的致癌效力分类法(CPCA)确定可接受摄入量(AI)限值。
若无法以上手段确定AI限值,FDA建议采用26.5ng/天作为默认AI限值。
1.2 EMA
A. 若识别出的N-亚硝胺杂质具有充分物质特异性动物致癌性数据
应计算半数致癌剂量(TD50),并依据ICH M7(R2)指南建议,推导终生暴露的物质特异性限量。
B. 若识别出的N-亚硝胺杂质缺乏充分物质特异性数据以推导终生暴露限量
1)致癌效力分类法(CPCA):应使用N-亚硝胺杂质致癌效力分类法确定可接受摄入量(AI),除非存在其他可靠数据可推翻此AI值。
2)符合GLP的强化艾姆斯试验(EAT)结果处理:阴性结果:允许按1.5 μg/day控制;阳性结果:需通过方案1)或3)确定AI值。
3)替代物交叉参照法:若存在具备充分致癌性数据的替代N-亚硝胺杂质,可通过构效关系(SAR)和交叉参照,以替代物的TD50为起点推导AI值。
4)体内转基因啮齿动物(TGR)致突变性研究(OECD 488)结果处理:阴性结果:可按非致突变杂质(NMI)控制[遵循ICH Q3A(R2)、Q3B(R2)],无需考虑方案1)、2)、3)的AI计算结果;阳性结果:需通过方案1)或3)确定AI值。
C. 若无法以上手段确定AI限值,EMA建议采用18 ng/天作为默认AI限值。
2、核心共识
FDA与EMA在N-亚硝胺杂质AI制定尚展现出显著的战略协同性,体现了全球监管机构对N-亚硝胺杂质类致癌物的科学共识。
分级控制策略的统一逻辑:两大机构均采用分级化控制理念,根据数据完整性决定评估路径。对于具备充分致癌性数据的N-亚硝胺杂质,均优先采用物质特异性限量(即基于TD50计算AI值);而对于缺乏数据的杂质,则依赖预测性方法(如CPCA或交叉参照)。这一策略体现了“数据优先、分级管控”的科学原则。
CPCA方法学的共同基础:双方均明确指出NDSRIs因具有原料药特异性,常缺乏直接致癌数据,导致其AI限值确定比普通小分子N-亚硝胺杂质更为复杂。这一共识推动了致癌效力分类法(CPCA)作为核心预测工具。
交叉参照(Read-Across)的科学地位:在缺乏目标化合物数据时,双方均允许采用结构相似物的致癌数据推导AI值,且均强调替代物需满足:具备充分致癌性数据库(如TD50)、与目标化合物结构及反应机制相似、维持十万分之一的癌症风险水平。
3、差异解读
AI计算逻辑差异
1)FDA强调CPCA作为主要手段,尤其适用于无毒理数据的NDSRI,其分类结果直接决定AI值。
2)EMA虽同样采用CPCA,但允许通过其他数据推翻CPCA结果,例如:
强化艾姆斯试验(EAT)阴性时,可按1.5 μg/day(非1类限值)控制,
体内转基因模型(TGR)阴性时,可归为非致突变杂质管理。
这一路径为EMA体系提供了更具体、更灵活AI判定方法。
限值的严格度差异
1)FDA对与高活性N-亚硝胺杂质(CPCA 1类)和无毒理数据且不适用于CPCA的N-亚硝胺杂质,设定限值为26.5 ng/天。
2) EMA对与高活性N-亚硝胺杂质(CPCA 1类)和无毒理数据且不适用于CPCA的N-亚硝胺杂质,设定限值为18 ng/天。
EMA标准较FDA严格约32%,显著增加分析方法开发难度。
交叉参照的替代物
1)FDA明确推荐5种替代物:NDMA、NPIP、NNK、NPYR、NMOR,因其具有充分致癌数据库且结构覆盖典型N-亚硝胺杂质类别。
2)EMA未限定具体替代物清单,但要求替代物需具备相同化学环境(如N-亚硝基结构警示)及充分致癌数据,并强调作用机制相似性的论证。
1、多个N-亚硝胺杂质限度要求
1.1 FDA
1)当识别出不止一种N-亚硝胺杂质时,N-亚硝胺杂质的总限值不应超过药品中效力最强的N-亚硝胺杂质的建议AI限值。
2)如果单个N-亚硝胺杂质的建议AI限值差异很大,基于效力最强的单个N-亚硝胺杂质的限值来设定总N-亚硝胺杂质限值可能不切实际,此时替代方法可能是合适的。
当药品中存在多种N-亚硝胺杂质(例如,小分子N-亚硝胺杂质和NDSRIs)时,可以使用替代的灵活AI限值方法来建立质量标准,确保N-亚硝胺杂质水平的总和导致的暴露水平不超过ICH M7(R2)中概述的1:100,000的可接受癌症风险。
3)建立N-亚硝胺杂质的总限值的替代方法
当同一药品中可能存在多种N-亚硝胺杂质时,可采用该灵活方法控制N-亚硝胺杂质总量,以满足基于十万分之一致癌风险增量的推荐可接受摄入量(AI)限值。。
各N-亚硝胺杂质应分别计算其占AI限值的百分比,确保所有N-亚硝胺杂质百分比总和不超过100%。N-亚硝胺杂质总量计算公式如下:
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Xi:第 i 种N-亚硝胺杂质的含量(单位:ppm)
AIi:第 i 种N-亚硝胺杂质限值(单位:ppm)
n:N-亚硝胺杂质种类总数(不得多于3种)
1.2 EMA
总原则:不超过ICH M7(R2)所述1/100,000可接受风险水平。
方法1:所有识别N-亚硝胺杂质的总日摄入量不超过效力最强N-亚硝胺杂质的AI值。
方法2:所有识别N-亚硝胺杂质的总风险水平计算值不超过1/100,000。
MAH需充分论证所选方法
单个N-亚硝胺杂质的质量标准通常包含以ppm或ppb表示的AI限值。特定药品的AI限值(ppm/ppb)计算:将上述相应AI(ng/d)除以药品特性概要载明的该产品最大日剂量(mg)。规格限值计算不考虑N-亚硝胺杂质分子量。
一种或多种N-亚硝胺杂质存在量<其各自限度的10%被视为可忽略毒理学风险,无需设定质控。低于各自限度10%的N-亚硝胺杂质无需纳入单个或总N-亚硝胺杂质限值计算。
但审评的总体原则仍需考虑,即“人用药品中N-亚硝胺杂质的存在应尽可能降低”。因此,即使仅产生极少量(<10% AI)的多种N-亚硝胺杂质,仍鼓励制造商改进工艺,因工艺和控制应尽可能预防或降低API和终产品中N-亚硝胺杂质存在。
方法1说明:总N-亚硝胺杂质的AI限值(ppm/ppb)应按含量不小于其限度10%的效价最强N-亚硝胺杂质设定。效价最强N-亚硝胺杂质指最低AI者。可定义单个N-亚硝胺杂质限值但非必需。但须明确说明哪些N-亚硝胺杂质纳入总N-亚硝胺杂质计算。
方法2说明:N-亚硝胺杂质限值应确保总风险不超过1/100,000。可采用2种方法满足此风险要求:
固定法:针对每种N-亚硝胺杂质设定固定限值(单位为ppm/ppb),且无需另行设定总N-亚硝胺杂质限值。每种N-亚硝胺杂质固定限值应设定为其限值的特定百分比,确保所有指定N-亚硝胺杂质的百分比限值总和不超过100%。
灵活法:应为每种N-亚硝胺杂质设定其特定的限值(ppm/ppb),并需另行制定总N-亚硝胺杂质的限值。总N-亚硝胺杂质的计算公式可表述为:
![]()
Xi:第 i 种N-亚硝胺杂质的含量(单位:ppm)
AIi:第 i 种N-亚硝胺杂质的限值(单位:ppm)
注:每批次判定总N-亚硝胺杂质限值符合性时,各N-亚硝胺杂质实测值(ppm/ppb)应转换为其相应AI限值的百分比。规定N-亚硝胺杂质的限值百分比总和不应超过100%。
2、核心共识
风险控制基准:均遵循 ICH M7(R2) 的致癌风险阈值:不超过1/100,000可接受风险水平。
总杂可选计算公式:对于FDA的替代方法和EMA的灵活法计算公式相同。
控制要求:均倡导 “尽可能降低“ 原则(鼓励工艺优化)。
总杂定义:所谓总杂是指定入质量标准中的所有N-亚硝胺杂质,FDA和EMA均协调统一了,在污染根本原因充分了解前提下,N-亚硝胺杂质检测含量始终低于可接受限值的10%时,可不定如质量标准。
3、差异解读
控制策略
维度 | FDA | EMA |
默认方法 | 效力最强的N-亚硝胺杂质 | 双轨并行,方法1和方法2并列(需自行论证) |
其他方法 | 替代方法:AI差异显著可以启用 | 方法2:固定法或灵活法均可直接选用(需自行论证) |
杂质种类限制 | n≤3种(明确限定纳入计算的杂质数量) | 无种类数量限制 |
豁免规则 | 杂质含量 < 自身AI限值的10% 时: ①不作为效力最强的N-亚硝胺杂质:无此描述; ②不纳入总杂:无此描述,附录C中以含量在限值的10%以下的亚硝胺杂质举例,因此可认为FDA要求将此类杂质定入总杂。 | 杂质含量 < 自身AI限值的10% 时: ①不作为效力最强的N-亚硝胺杂质:明确表述; ②不纳入总杂:明确表述。 |
含量在限值的10%以内要求不同
EMA:明确表述,杂质含量 < 自身AI限值的10% 时:①不作为效力最强的N-亚硝胺杂质;②不纳入总杂计算。
FDA:无相关表述,但是在FDA的文件附录C中以含量在限值的10%以下的亚硝胺杂质举例,因此可认为FDA要求将此类杂质定入总杂,作为最强的N-亚硝胺杂质不考虑其含量。
FDA要求的N-亚硝胺杂质种类总数不得多于3种的考量:风险控制保守性原则
①FDA基于 “最坏场景假设“(worst-case scenario) 制定该规则:
假设所有N-亚硝胺杂质具有协同致癌效应(非简单加和);
当>3种N-亚硝胺杂质共存时,其相互作用可能导致致癌风险非线性升高;
现有毒理学数据不足以支持>3种N-亚硝胺杂质的精确风险评估。
EMA未限制n值,但要求MAH论证方法的科学性,实际增加企业负担。
FDA的简化路径:通过硬性限定n≤3,降低合规复杂性,尤其利于中小型企业。
FDA的 “n≤3”规则本质是基于当前科学认知与工业实践的现实平衡,优先通过工艺革新将亚硝胺种类控制在3种以内,而非依赖后期检测调整。
EMA :严谨的化学家,步步为营构筑安全防线
FDA :务实的工程师,平衡科学可行性与风险控制
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本文最后更新于2026-04-16 11:16:55,如果你的问题还没有解决,可以加入交流群和群友们一起讨论。