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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2025-07-21 20:11
ICH M7 指導(dǎo)原則《藥品中 DNA 反應(yīng)性(致突變性)雜質(zhì)的評(píng)估與控制,以限制潛在致癌風(fēng)險(xiǎn)》要求對(duì)原料藥和制劑進(jìn)行潛在致突變物(包括亞硝胺類化合物)的評(píng)估。亞硝胺是 ICH M7 中定義的 “關(guān)注類別” 內(nèi)的亞硝基化合物,因其具有強(qiáng)致癌性,可接受攝入量通常以納克 / 天計(jì),而非微克 / 天。因此,可能需要將其控制在 ICH M7 毒理學(xué)關(guān)注閾值以下。

亞硝胺類雜質(zhì)的主要來源包含三個(gè)因素:易反應(yīng)的胺、亞硝化劑和有利于亞硝化的反應(yīng)條件。
胺的來源
有機(jī)合成中胺的使用較為普遍,而亞硝化條件的使用僅限于特定反應(yīng)。其中,易反應(yīng)的胺是指經(jīng)亞硝化后可形成穩(wěn)定亞硝胺化合物的胺類物質(zhì)。

通常,仲胺最受關(guān)注,因?yàn)樗鼈兛芍苯优c亞硝化劑反應(yīng)形成穩(wěn)定的亞硝胺。除亞硝酸鹽濃度和 pH 值外,仲胺共軛酸的 pKa會(huì)影響亞硝化速率 —pKa 較低的胺即使在亞硝酸鹽濃度較低時(shí)也更容易被亞硝化。
由于叔胺可通過多種途徑形成亞硝胺,因此可將叔胺分為兩類:“非活化” 叔胺(包括簡(jiǎn)單的叔烷基胺)和 “潛在活化” 叔胺(包括任何具有可能在痕量亞硝化條件下促進(jìn) N-亞硝胺形成的結(jié)構(gòu)特征的叔胺)。

簡(jiǎn)單的非活化叔胺通過兩步亞硝化誘導(dǎo)脫烷基化及后續(xù)亞硝化機(jī)制形成亞硝胺,這使得非活化叔胺的反應(yīng)性約為相應(yīng)仲胺的 1/1000。因此,簡(jiǎn)單的非活化叔胺在痕量亞硝化條件下不被認(rèn)為有形成 N-亞硝胺的風(fēng)險(xiǎn),但當(dāng)存在化學(xué)計(jì)量的亞硝化劑時(shí)需予以考慮。

潛在活化叔胺包括具有立體電子特征的胺(如蘆竹堿)或其他結(jié)構(gòu)特征(如富電子芐基)的胺,這些特征可能增加脫烷基化和亞硝化的傾向。叔烷基苯胺衍生物在某些情況下可通過多種機(jī)制形成亞硝胺,其反應(yīng)性顯著高于簡(jiǎn)單的三烷基胺。
相比之下,伯胺與亞硝化劑反應(yīng)生成不穩(wěn)定的重氮鹽。四取代季銨鹽因配位飽和且?guī)д姾?,無法形成一步和兩步反應(yīng)途徑所需的初始亞硝鎓中間體(R?N?-NO)。但需注意,部分季銨鹽(主要是含甲基或芐基取代基的季銨鹽)在特定條件下會(huì)發(fā)生脫烷基化,生成相應(yīng)的叔胺,進(jìn)而可能被亞硝化。
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來源 |
示例 |
形成機(jī)理 |
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原料藥 |
- |
仲胺、叔胺及潛在降解胺類(如:叔酰胺類原料藥降解產(chǎn)生的胺類) |
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起始物料/中間體/試劑/催化劑 |
- |
前序工藝中殘留的易反應(yīng)結(jié)構(gòu),或含有可降解釋放胺類的官能團(tuán)(如叔酰胺) |
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含酰胺溶劑 |
DMF, DMAc, NMP |
仲胺可能作為雜質(zhì)存在,或在多種水解條件下生成 |
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叔胺堿 |
Et?N, DIPEA, NMM |
可能含有仲胺雜質(zhì);部分叔胺在亞硝化劑存在下會(huì)發(fā)生脫烷基反應(yīng) |
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季銨鹽 |
TBAB |
制造過程中烷基化不完全導(dǎo)致的仲胺殘留,和/或降解產(chǎn)生的仲胺 |
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伯胺 |
EtNH? |
伯胺生產(chǎn)過程中可能殘留仲胺雜質(zhì) |
亞硝化劑的來源:
評(píng)估亞硝化物質(zhì)的潛在存在時(shí),需考慮一系列亞硝化劑及其前體,包括:
直接作用的亞硝化劑:如亞硝酸(HNO?)、亞硝酰鹵(如 ClNO、BrNO)、三氧化二氮(N?O?)、四氧化二氮(N?O?)和有機(jī)亞硝酸酯(如 t-BuONO)。
間接作用的亞硝化劑:如無機(jī)亞硝酸酯(如 NaNO?)。這類物質(zhì)本身不具有亞硝化作用,但在特定條件下(如酸性水溶液中)可形成亞硝化物質(zhì)(如 HNO?、NO、ClNO、BrNO、N?O?等)。
生產(chǎn)工藝中有意使用的亞硝化劑可直接識(shí)別,但還需考慮作為輸入物料或水中雜質(zhì)存在的直接和間接亞硝化劑,尤其是當(dāng)這些輸入物料或水與易反應(yīng)的胺同時(shí)使用時(shí)。對(duì)于水,分析表明工藝用水中的亞硝酸鹽含量通常極低(飲用水低于 3 ppb,純化水低于 0.1 ppb)。因此,了解所用水中的亞硝酸鹽含量有可能降低水作為亞硝化風(fēng)險(xiǎn)的可能性。
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來源 |
說明 |
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固體試劑 / 物料(如 NaCl、NaOH、K?CO?、活性炭) |
物料等級(jí)不同,亞硝酸鹽含量可能不同。 |
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水 |
與水相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)被認(rèn)為非常低。 |
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硝化反應(yīng)中的副反應(yīng) |
硝酸通常含有二氧化氮,因此含有四氧化二氮雜質(zhì);若存在還原劑,還可能生成亞硝酸,導(dǎo)致亞硝化。 |
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硝基烷烴、鹵代硝基烷烴、弗氏鹽、亞硝基磺酰胺和硝基芳烴 |
在某些情況下可能產(chǎn)生亞硝化劑。 |
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羥胺、肼、酰肼和腙 |
在氧化條件下(空氣、次氯酸鹽、氧氣、臭氧和過氧化物)可能產(chǎn)生亞硝化劑。 |
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氯胺 |
已知在某些條件下可生成亞硝胺。 |
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空氣中的氮氧化物(NOx) |
在不含 NOx 的惰性氣氛下進(jìn)行的加工操作不存在該潛在危害。 |
有利于亞硝化的反應(yīng)條件:
在水性或有機(jī) / 水性混合體系中,無機(jī)亞硝酸鹽的亞硝化在酸性條件下更快;而有機(jī)亞硝酸鹽的亞硝化無需酸存在。
某些陰離子和部分位阻小的醛(尤其是硫氰酸鹽、鹵化物和甲醛)可催化亞硝化。在醛催化下,亞硝化在高 pH 條件下也可能發(fā)生。
特定體系的亞硝化速率主要受體系 pH 值、胺的 pKa 以及易感胺和亞硝化劑的濃度影響。
在酸性條件下,不同胺被亞硝酸鹽亞硝化的相對(duì)速率主要由胺的堿性(pKa)決定 —— 堿性較弱的胺亞硝化速度快得多。
非活化叔胺及其鹽的反應(yīng)性顯著低于仲胺,因?yàn)樗鼈冃枰~外的脫烷基步驟才能生成亞硝胺。潛在活化叔胺的亞硝化速率可能與仲胺相當(dāng)。
已有研究表明,在存在亞硝化劑源的情況下,機(jī)械應(yīng)力可能促進(jìn)亞硝化的形成。
亞硝胺類物質(zhì)通常相對(duì)穩(wěn)定,但在特定條件下可轉(zhuǎn)化為非亞硝胺(通常還原為母體胺),但需逐案評(píng)估。
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條件 |
示例 |
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強(qiáng)酸性(有親核捕獲劑) |
含 MeOH 的 HCl |
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金屬還原 |
Zn、AcOH;Fe、NH?Cl;Ni/Al、KOH |
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金屬催化氫化 |
H?和均相金屬催化劑 |
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格氏試劑或有機(jī)鋰試劑 |
RMgX;RLi |
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強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)親氧親電試劑、光解 |
H?O?、POCl? |

來源:全合成