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降解雜質(zhì)的研究在整個(gè)藥品研發(fā)過(guò)程中占著舉足輕重的地位。自ICH M7頒布以來(lái)，直接將其推向了頂峰，成為行業(yè)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。2018年華海藥業(yè)NDMA事件依然在耳畔回響，時(shí)刻鞭策制藥人砥礪前行。本文著重關(guān)注致突變雜質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的深度而對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的廣度不作論述。

一、ICH M7關(guān)于API和制劑致突變降解雜質(zhì)的政策解讀

ICH M7指出：“制劑中實(shí)際的降解產(chǎn)物包括那些制劑在擬定的長(zhǎng)期儲(chǔ)存條件以及內(nèi)包裝和外包裝儲(chǔ)存期間觀察到的高于ICHQ3B報(bào)告限度的雜質(zhì)，還包括那些在制劑生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的雜質(zhì)。如果實(shí)際降解產(chǎn)物水平超過(guò)ICH Q3A/3B所述的鑒定限度，則應(yīng)進(jìn)行鑒定。有些低于鑒定限度的降解產(chǎn)物可能也要進(jìn)行鑒定。”這段話清晰的告訴我們降解產(chǎn)物中若有痕量致突變雜質(zhì)，需要進(jìn)行評(píng)估和控制。然而低于鑒定限的痕量雜質(zhì)如何進(jìn)行鑒定、如何進(jìn)行評(píng)估與控制，是當(dāng)今世界藥品研發(fā)一直在探討的難點(diǎn)。

ICH M7還指出：“對(duì)于已經(jīng)定性為具有致突變的潛在降解雜質(zhì)，一定要了解該降解途徑與原料藥和制劑的生產(chǎn)工藝和/或其擬定的包裝和存貯條件的相關(guān)性。”換言之，如果對(duì)于API和制劑中致突變雜質(zhì)的研究深度不夠，可能導(dǎo)致藥品的包裝和存貯條件不合適，直接結(jié)果就是藥品的安全性無(wú)法得到保障?？上攵?，若出現(xiàn)這樣的情況，審評(píng)通過(guò)的可能性就極低，數(shù)十萬(wàn)的審評(píng)費(fèi)就此揮手告別。

二、評(píng)估致突變降解雜質(zhì)的一般思路

本文參考有關(guān)文獻(xiàn)，探討如何依據(jù)ICH M7的要求對(duì)API和制劑中致突變降解雜質(zhì)進(jìn)行評(píng)估。ICH M7明確指出：“相關(guān)降解途徑的知識(shí)，例如來(lái)自于化學(xué)降解原理、相關(guān)的強(qiáng)制降解實(shí)驗(yàn)和研發(fā)期間的穩(wěn)定性研究，可用來(lái)指導(dǎo)選擇需要評(píng)估致突變性的潛在降解產(chǎn)物。”這是評(píng)估致突變降解雜質(zhì)的核心指導(dǎo)思想。為了確定潛在降解產(chǎn)物的相關(guān)性，需要進(jìn)行穩(wěn)健的基于科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估試驗(yàn)研究1：

通過(guò)精心設(shè)計(jì)的強(qiáng)制降解試驗(yàn)研究來(lái)進(jìn)一步檢查；

加速穩(wěn)定性試驗(yàn)；或精心設(shè)計(jì)的動(dòng)力學(xué)等效更短期的穩(wěn)定性研究；

通過(guò)原料藥和制劑的長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究確認(rèn)。

由ICH Q1A所推薦的強(qiáng)制試驗(yàn)研究能夠用來(lái)獲取一組潛在降解產(chǎn)物，所產(chǎn)生的降解產(chǎn)物可以包括在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中。這些強(qiáng)制降解產(chǎn)物在ICH長(zhǎng)期和加速穩(wěn)定研究中可能存在，也可能不存在，屬于潛在降解產(chǎn)物。

評(píng)價(jià)ICH 加速穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果（40℃/75%RH6個(gè)月）也可以揭示應(yīng)該評(píng)估的降解產(chǎn)物。其研究包括一系列的穩(wěn)定性條件：從敞口存貯到最終包裝產(chǎn)品進(jìn)行的相應(yīng)研究。這些條件所形成的的降解產(chǎn)物應(yīng)進(jìn)行致突變雜質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，屬于潛在降解產(chǎn)物。

在擬定的長(zhǎng)期穩(wěn)定性存貯條件（按照ICH Q1A和M7執(zhí)行的一級(jí)和二級(jí)包裝）所形成的降解產(chǎn)物也應(yīng)進(jìn)行致突變雜質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，屬于實(shí)際降解產(chǎn)物。

在藥物中致突變雜質(zhì)是痕量存在，其發(fā)現(xiàn)具有極高難度。如果沒(méi)有開(kāi)發(fā)出針對(duì)性的檢測(cè)方法，就無(wú)法發(fā)現(xiàn)這種比微量還要低幾個(gè)數(shù)量級(jí)的雜質(zhì)。有機(jī)化學(xué)降解原理可以為我們找到恒量降解雜質(zhì)的可能性，這一方法的有效性取決于理論和經(jīng)驗(yàn)的強(qiáng)弱。如果要想彌補(bǔ)短板，可以借助于專業(yè)軟件幫助我們?nèi)娑羁痰睦斫馓囟ǖ乃幬锓肿咏Y(jié)構(gòu)可能存在的降解產(chǎn)物。國(guó)外著名的化學(xué)降解預(yù)測(cè)軟件Zeneth就是一款基于大量的化學(xué)反應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)所提煉的的規(guī)則進(jìn)行潛在降解產(chǎn)物預(yù)測(cè)的軟件。軟件預(yù)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)在于我們可以更為全面的理解原料藥和制劑的降解路徑：酸、堿、氧化自由基誘導(dǎo)劑、過(guò)氧化氫、重金屬、光、溶液pH、輔料、雜質(zhì)等等因素中哪一個(gè)或哪幾個(gè)因素起了作用。這樣就避免了人為經(jīng)驗(yàn)和理論水平的不足導(dǎo)致評(píng)估的缺陷。當(dāng)然缺點(diǎn)就是要評(píng)估的降解產(chǎn)物遠(yuǎn)多于實(shí)際存在的降解雜質(zhì)。這顯然增加了藥品研發(fā)的成本。因此，隨之而來(lái)的問(wèn)題就是使降解雜質(zhì)的研究對(duì)象更加聚焦且要盡可能的減少遺漏從而達(dá)到降低研發(fā)成本但不降低藥品安全性的研發(fā)目的。基于此種需求，強(qiáng)制試驗(yàn)研究的新功能應(yīng)運(yùn)而生。

傳統(tǒng)的強(qiáng)制試驗(yàn)（亦即強(qiáng)制降解）在制藥工業(yè)中的功能有：獲取關(guān)于原料藥和制劑穩(wěn)定性的知識(shí)和理解；識(shí)別降解路徑；為制劑工藝的開(kāi)發(fā)策略提供先驗(yàn)知識(shí)；開(kāi)發(fā)指示穩(wěn)定性的分析方法。ICH M7直接將強(qiáng)制降解試驗(yàn)研究的作用進(jìn)一步拓展為：強(qiáng)制降解試驗(yàn)又可以提供降解雜質(zhì)的研究對(duì)象。功能的變化迫使合成研究人員也需要掌握強(qiáng)制降解研究試驗(yàn)的規(guī)范。

三、評(píng)估致突變降解雜質(zhì)的三種策略

強(qiáng)制降解的產(chǎn)物數(shù)目眾多，ICH指導(dǎo)文件并沒(méi)有就如何進(jìn)行強(qiáng)制試驗(yàn)研究以及降解產(chǎn)物中哪些雜質(zhì)為評(píng)估對(duì)象出臺(tái)細(xì)則。不同的公司對(duì)確切的降解條件有不同的解讀。Glaxo Smith Kline、Astra Zeneca、Lilly等制藥公司的科學(xué)家總結(jié)了三種方法用以辨識(shí)降解路徑（針對(duì)致突變雜質(zhì)）和確立潛在致突變降解雜質(zhì)的研究對(duì)象1。

方法一：觀察加速和長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究結(jié)果后進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。第一種策略簡(jiǎn)單易行，使用強(qiáng)制降解引導(dǎo)加速和長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究。為強(qiáng)制降解研究而制備的樣本用于開(kāi)發(fā)指示穩(wěn)定性的分析方法。強(qiáng)制降解會(huì)生成數(shù)量巨大的降解產(chǎn)物，降解產(chǎn)物的種類多和含量高使得降解物易于檢測(cè)（使用已經(jīng)開(kāi)發(fā)的方法）。通過(guò)比較加速和長(zhǎng)期穩(wěn)定性的檢測(cè)結(jié)果，依據(jù)ICH M7的指導(dǎo)原則確定哪些降解物需要結(jié)構(gòu)鑒定。ICH M7指出：“如果實(shí)際降解產(chǎn)物水平超過(guò)ICH Q3A/3B所述的鑒定限度，則應(yīng)進(jìn)行鑒定。有些低于鑒定限度的降解產(chǎn)物可能也要進(jìn)行鑒定”。在加速和長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究試驗(yàn)中低于鑒定限的雜質(zhì)也需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定，這些雜質(zhì)在強(qiáng)制降解試驗(yàn)中含量可能就會(huì)比較高，從而便于進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。這里要注意“有些低于鑒定限度的降解產(chǎn)物可能也要進(jìn)行鑒定”是一個(gè)模糊的說(shuō)辭，不利于指導(dǎo)研究工作的開(kāi)展。

方法二：通過(guò)計(jì)算降解產(chǎn)物的相對(duì)含量進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。第二種策略使用強(qiáng)制降解研究來(lái)描述潛在降解產(chǎn)物和降解路徑，對(duì)“主要”的降解產(chǎn)物進(jìn)行鑒定。如何確定“主要”的降解產(chǎn)物則是第二種策略的核心。系統(tǒng)的方法是Alsante等人所做出的研究工作2。Alsante等人將“主要的降解產(chǎn)物”的定義為：一個(gè)降解物產(chǎn)生的量是總體降解量的10%，并且還要大于最大單個(gè)降解物含量的25%（圖一和圖二以實(shí)例說(shuō)明）。這一策略已被Dow.L.K等人成功應(yīng)用于開(kāi)發(fā)實(shí)踐，并且可靠地顯示出主要降解路徑，創(chuàng)建了合理數(shù)目的潛在降解產(chǎn)物（全面包含了實(shí)際降解產(chǎn)物）。表1進(jìn)一步增加比較兩種標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)節(jié)。（關(guān)于降解程度的有關(guān)要求參見(jiàn)ICH Q1和相關(guān)文獻(xiàn)。）

圖片方法三：通過(guò)使用動(dòng)力學(xué)等效和成比例放大的ICH Q3B限度進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。第三種策略是基于動(dòng)力學(xué)等效的概念和ICH Q3B限度而開(kāi)發(fā)的方法。這種策略要比上述兩種更為復(fù)雜，但它可以減少需要觀測(cè)和形成的潛在致突變雜質(zhì)的數(shù)量，尤其是上述兩種方法還沒(méi)有完全建立起來(lái)的時(shí)候更為適用。感興趣的讀者請(qǐng)參考相關(guān)文獻(xiàn)1，3，4?；趧?dòng)力學(xué)等效實(shí)驗(yàn)得到的降解程度通常是5-10%，這個(gè)數(shù)據(jù)是貨架期內(nèi)可接受的降解程度（一般為2%）的2.5-5倍。由此獲得動(dòng)力學(xué)等效實(shí)驗(yàn)降解物的鑒定限為正常存貯條件下鑒定限的2.5-5倍。這種方法可以免去鑒定強(qiáng)制降解條件下產(chǎn)生的大量含量較低的降解物，而這些小含量的降解物與貨架期內(nèi)按照ICH條件存貯的情況下所產(chǎn)生的降解物沒(méi)有任何相關(guān)性，從而減少了無(wú)用功。

以上三種方法各有千秋，相得益彰：第一種方法耗時(shí)較長(zhǎng)且容易遺漏；第二種方法簡(jiǎn)單但工作量大（筆者在實(shí)際工作中第二種方法應(yīng)用較多）；第三種方法理論水平和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力要求較高，但目標(biāo)性更強(qiáng)無(wú)用功更少。

限于筆者水平不正之處敬請(qǐng)指正。

參考文獻(xiàn)：

1.MarkH. Kleinman ；Andrew Teasdale. Organic Process Research & Development. 2015,19,1447-1457.

2.Alsante,K.M.Adv. Drug Delivery Rev.2007,59,29-37.

3.Waterman,K.C.Int.J.Pharm.2005,293,101-125.

4.Waterman,K.C.Pharm.Res.2007,24,780-790.