遗传毒性杂质（GTIs）是一类在较低水平时也有可能直接引起DNA损伤，导致DNA突变，并可能引发癌症的DNA反应性物质。

2018年，华海药业缬沙坦原料药中致癌物质N-亚硝基二甲胺( NDMA)超标，导致数十批药品被召回，在国内医药圈引起轩然大波，国内正式开始关注遗传毒性杂质。CDE快速发布了针对遗传毒杂质研究的ICH M7翻译件，2020版中国药典也增加了遗传毒性杂质控制的指导原则，引导国内企业进行该类杂质的研究。本文通过对各类指导性文件的学习总结，结合自己的项目经验，对新药研发中遗传毒性杂质研究的一般流程进行论述，不足之处，还请各位老师指正。

一确定遗传毒性杂质类别

ICH M7根据杂质的研究情况将遗传毒性杂质分为以下5类

表1 遗传毒性杂质的分类及控制

确定遗传杂质类别可按以下步骤进行：

1）列出需要研究的杂质列表，包括原料药和制剂生产和贮存期间可能产生的实际的和潜在的杂质。该项工作是之后所有工作的基础，需要合成、制剂及分析人员通力合作，确保杂质列表足够全面。

2）通过数据库和文献检索，查找各杂质的致突变性和致癌性数据，如有，则归为1类或2类。

3）对于没有致突变性致癌性数据的杂质，用(定量）构效关系[(Q)SAR]评估方法进行评估，预测细菌突变试验（Ames）的结果。应采用两种互补的（Q）SAR 预测方法。一种方法基于专家知识规则，另一种方法基于统计学。如果两个互补的（Q）SAR方法预测结果没有警示结构，则可将该杂质归为5类。如果某杂质（Q）SAR方法预测结果为阳性，或者两个（Q）SAR方法预测结果相矛盾，则分析其警示结构，如与原料药警示结构一致，则归为4类；不一致，暂时归为3类。

目前，（Q）SAR 预测的费用较高，但CDE对（Q）SAR 预测结果比较认可，建议尽量做一下，以免发补。如果想要降低成本，可参考遗传毒性杂质警示结构[1]文中所列的警示结构对杂质进行分析，只对含有警示结构的杂质进行（Q）SAR 预测。

4）对于3类杂质，如果制备成本尚可接受，可以进行该杂质的细菌突变试验（Ames），如果Ames试验结果为阴性，则该杂质归为5类；如果Ames试验结果为阳性，可以归为2类。Ames试验尽量在符合GLP的条件下进行，否则实验结果很可能被CDE质疑。

考虑到成本问题，如果进行到第4）步，杂质确定为2类，一般不再进行致癌性试验的研究，而是按照2类杂质进行控制。

二设定遗传毒性杂质的限度

对于1类杂质，由于限度已知，样品中杂质的限度可通过下式简单计算得出：

杂质限值=杂质可接受摄入量/药物每日最大用量

对于2、3类杂质，一般根据毒理学关注阈值（TTC）计算限度，即一个杂质的可接受摄入量为1.5μg/d；当有多个2、3类杂质时，其总限度需满足表2的限度要求，需注意1类杂质不计入总限度的计算中。

1.5μg/d 的摄人量是基于终生长期用药（＞10年）的假设推导出来的，当实际用药时间较短时，其限度可适当放宽，表2为根据用药时间设定的限度。需要注意的是，对于间隔给药，治疗期是给药的总天数，而不是给药的时间间隔。

表2. 杂质的可接受摄入量

另外，毒性较强的黄曲霉素类、N-亚硝基化合物，以及烷基-氧化偶氮基化合物不适用TTC法，这些物质的阈值可以参考对应的结构类似物的阈值，如有多个类似物的阈值，优先选择限度较低的。

可以看出，以上1、2、3类杂质的限度多在ppm级，如果都在终点控制（成品质量标准中控制），限度较低，控制难度大。对于API中的工艺杂质，可以将控制位置前移，如在原料、起始物料或中间体质量标准中进行检测，设置一个较高的杂质限度，然后通过杂质的清除转化研究，证明该杂质可以被工艺有效去除，设定的较高的杂质限度是合理的，以此减轻分析工作压力。

对于4、5类杂质，按照一般杂质来控制，满足ICH Q3A、ICH Q3B要求即可。

三建立遗传毒性杂质检测方法

遗传毒性杂质限度较低，常用质谱检测器检测，如GC-MS、GC-MS-MS、HPLC-MS等灵敏度高的方法进行检测。但该类方法比较敏感，易受环境、仪器状态、样品基质状况、试剂纯度等影响，使用过程中需多加注意。

近年来，也有其他老师发表用衍生化法、荧光法等检测遗传毒性杂质的文章，大家建立方法时可以多查文献，集思广益。