ICD元素杂质指南

GUIDELINE FOR ELEMENTAL IMPURITIES元素杂质指南Q3D1. INTRODUCTION介绍药品中的元素杂质可能会有几个来源,它们可能是有意加入合成反应的催化剂的残留,也可能是作为杂质出现例如,通过与工艺设备或容器/密闭系统相互反应,或出现在药品的组分中;由于元素杂质并不给患者提供任何治疗益处,其在药品中的水平应被控制在可接受限度以内;本指南分为三个部分：潜在元素杂质毒性数据的评估、为每个毒性关注元素建立PDE值,以及应用基于风险的方法来控制药品中的元素杂质;如果药品中的元素杂质没有超过PDE阈值的话,申报人不需要根据其工艺能力加严限度;本指南中建立的PDE阈值足以保护所有患者人群的公共健康;在有些情况下,如果毒性阈值以下的元素杂质水平表示出对药品的其它质量属性有影响例如,对药品降解有催化作用的元素,则可能需要保证一个更低的元素杂质水平;另外,对于具有较高PDE值的元素,可能需要从药品质量的角度,以及要参照的其它指南例如ICH Q3A来考虑其它限度;本指南给出一个采用ICH Q9中所述风险管理原则来评估和控制药品中元素杂质的方法;该方法提供了一个基于风险控制策略的平台来限制药品中的元素杂质;2. SCOPE范围本指南适用于新的制剂产品如ICH Q6A和Q6B定义和含有已有原料药的新药品;含有纯化后的蛋白质和多肽包括采用复合或非复合来源生产的蛋白质和多肽的药品、其衍生物,以及其复方药品例如,偶合物在本指南适用范围内;含有合成多肽、多核苷酸和低聚糖的药品也适用本指南;本指南不适用于草药产品、放射性药品、疫苗、细胞代谢物、DNA产品、过敏提取物、细胞、全血、细胞血成分或血液制品,包括血浆和血浆制品、非系统循环用透析液,和用于治疗用途加入的元素;本指南不适用于基于基因基因治疗、细胞细胞治疗和组织组织工程的药品;在有些地区,这些产品是作为先进治疗药品的;本指南不适用于研发的临床研究阶段药品;由于商业过程是在不断发展的,评估新药中可能出现的元素杂质时也可应用本指南中的原则;在本指南由ICH发布后36个月内,不需要对已有产品应用Q3D;3. SAFETY ASSESSMENT OF POTENTIAL ELEMENTAL IMPURITIES 潜在元素杂质的安全评估Principles of the Safety Assessment of Elemental Impurities for Oral, Parenteral and Inhalation Routes of Administration口服、注射和吸入给药途径的元素杂质安全评估原则用于建立各元素杂质的方法在附录1中进行了讨论;在本指南中评估的元素,是通过对科学杂质、政府研发报告和研究、国际法规标准适用于药品和指南、以及法规当局研究和评估报告里公众可以获得的数据进行审核得到的;该方法是根据ICH Q3C：残留溶剂中所述的原则制订的;对可以获得的资料进行审核以建立口服、注射和吸入PDE值;为了实用,附录2里表A.2.1中适用于药品的PDE阈值被修约至1位或2位有效数字;附录3包括了一份各元素PDE设定的关键研究识别安全评估总结;对于铱、锇、铑和铷没有足够的数据设定口服给药途径的PDE阈值;这些元素的PDE值是基于其与钯的相似性上建立的;在建立PDE所进行的安全评估中考虑的因素按大致的相关性顺序列出如下：-药品中的元素可能的氧化状态-当其提供可用信息时,人类暴露量和安全数据-最相关的动物研究-给药途径-相关终点在本指南中讨论的有些元素杂质日服用量的标准一般使用最长的动物研究时长来建立PDE值;如果有一个较短的动物研究时长被认为是最为相关的,则在单个安全评估中给出了其理由;相对使用粒子的研究,使用可溶性盐可获得时进行的吸入研究优先用于吸入安全性评估和计算吸入PDE值;根据可获得的数据,吸入PDE值是基于局部喷雾系统或系统性毒性的;对于为了吸入给药建立的PDE值适用时,和口服或注射途径,剂量一般统一为24小时7天暴露时长;如果没有数据,和/或有数据但认为不足以用于注射和/或吸入途径的安全评估,则基于口服生物利用度的修正因子用于从口服PDE来推导PDE：口服生物利用度<1%:除以100作为修正因子;口服生物利用度≥ 1% and <50%:除以10作为修正因子;口服生物利用度≥50% and <90%:除以2作为修正因子；以及口服生物利用度≥ 90%:除以1作为修正因子;如果没有口服生物利用度数据或职业吸入暴露限,则在根据口服PDE值计算出PDE 值后除以修正因子100参考文献1;Other Routes of Administration其它摄入途径PDE是针对口服、注射和吸入给药途径建立的;如果需要其它给药途径的PDE,则可以使用本指南的概念来推导PDE;评估结果可能会升高或降低已建立的PDE值;从一种给药途径推导出另一种给药途径的PDE值的计算过程包括以下：将附录3中的口服PDE作为建立摄入途径特定PDE的起始点;基于科学评价,注射和吸入PDE可能是一个更适当的起始点;评估该元素杂质在通过预定给药途径摄入时是否预期产生局部影响如果预期有局部影响,需要评估是否要对已建立的PDE进行修正考虑预期产生这些影响时的剂量/暴露量,与用于设定已建立的PDE所用的不良反应相比较如果预期没有局部影响,则对于已建立的PDE不需要进行调整如果可以,应评估该元素的通过预定给药途径的生物利用度,并将此与该元素通过已建立PDE的给药途径的生物利用度进行比较如果观察到差异,则可能需要对已建立的PDE值使用校正因子;例如,如果预期有局部影响,如果一种元素的口服生物利用度为50%,一种元素的生物利用度在预定的给药途径为10%,则可以使用5作为校正因子如果提议一种新的给药途径的PDE相对于已建立的PDE有增加,则可能需要考虑对质量属性Justification for Elemental Impurity Levels Higher than an Established PDE元素杂质水平高于已建立的PDE水平时的论证元素杂质水平高于已建立的PDE时参见表A.2.1,在特定情况下可能也可以接受;这些情况可能包括但不仅限于以下情形：-间歇给药-短期给药即,30天或更短-特定指示例如,生命威胁、药品供给不足、罕见病以下提供了使用修正因子的子因子方法参见对升高的元素杂质水平进行论证的例子;其它方法也可以用来论证较高的杂质水平;提议任何高于已建立的PDE的杂质水平均需根据各案进行论证;例1：元素X出现在口服药品中;元素X各论见附录3,其NOAEL水平为kg/天;修正因子F1-F5分别设定为5、10、5、1和1;使用附录1中所述的修正因子标准方法,PDE计算如下：修正因子F2默认=10可以分成2个子因子,一个作为毒性动力学TK,另一个作为毒理动力学,2个因子范围均为;采用5天使用血浆半衰期,对于每次一周摄入-1半衰期TK调整因子可以降低为,对于每次一个月摄入-5个半衰期可以降低为1;通过对F2使用子因子方法,元素X每次一周摄入建议水平可以计算如下：Proposed level建议水平= mg/kg/d x 50 kg / 5 x x x 5 x 1 x 1 = 440 μg/day 为了实用,该值修约为400μg/day;例2：TK调整因子方法可能也适用于未采用修正因子方法建立的元素杂质;对于元素Z,最低风险水平MRL为kg/天用以计算口服PDE值;从文献来看,血浆半衰期报道为4天;该元素是口服给药中的一个杂质,药品每三周给药一次-5个半衰期;使用一级动力学,已建立的PDE为1000μg/天修正如下：Proposed level提议的水平= mg/kg/d x 50 kg / 1/ = mg/day为实用起见,该值修约为3000μg/天;Parenteral Products注射用药注射用药如果最大日给药体积达到2L,则可以使用最大日给药体积来计算PDE的允许浓度;对于日剂量在标签上注明和/或临床确定的药品,可以超过2L例如,生理盐水、葡萄糖、总注射用营养、冲注洗剂,2L的体积可以用于计算PDE的允许浓度参考文献4;4. ELEMENT CLASSIFICATION元素分类本指南中包括的元素已根据其毒性PDE及在药品中出现的可能性分三类;出现可能性是从几个因素中推导出的,包括：在制药工艺中使用的可能性、制药工艺中使用的原料里含有的杂质会产生共析的杂质可能性,以及观察到自然中富含的元素和在环境中广泛分布的元素;根据本指南的目的,一种在自然中存量较低的元素指其自然含量<1个原子/106个硅原子参考文献5;分类表目的是将风险评估的焦点集中在那些最毒,且最可能出现在药品中的元素上参见表;元素杂质分类为：第1类：元素砷、镉、汞和铅是对人有毒性的物质,已限制或不再用于药品生产中;其在药品中出现一般是来自于通常使用的物料例如,矿物质辅料;由于其独特的属性,这四种元素需要在风险评估中进行评价,要针对元素杂质的所有潜在来源以及所有的摄入途径;风险评估的结果将决定这些组成是否需要增加控制,在有些情况下要包括对一类元素的检测;不需要对所有成分进行一类元素杂质的检测,只有在风险评估认为需要对其进行适当控制以保证符合PDE要求时才要进行检测;第2类：本类别中的元素一般被认为是与摄入途径相关的人类有毒物质;根据其出现在药品的相对可能性,2类元素又被分为2A和2B两个子类;2A类：在药品中出现可能性相对较高的元素,因而需要对所有元素杂质的潜在来源及所有摄入途径如所指进行风险评估;2A类元素为钴、镍和钒;2B类：由于自然含量较低、与其它物料共存可能性较低,在药品中出现的可能性较低的元素;因此,除非其在原料药、辅料或药品的其它成分生产中被有意加入,否则可能被排除在风险评估以外;2B类的元素杂质包括：银、金、铱、锇、钯、铂、铑、铷、硒和铊;第3类：本类的中元素在口服摄入时具有相对较低的毒性高PDE,通常>500 μg/day,但可能在吸入和注射给药的风险评估中需要进行考虑;对于口服摄入,除非这些元素被有意加入,否则不需要在风险评估中进行考虑;对于注射和吸入给药药品,除非给药途径的PDE超过500μg/day,否则在风险评估中要评价这些元素杂质出现的可能性;本类中的元素包括钡、铬、铜、锂、钼、锑和锡;其它元素：有些元素杂质因为其较低的毒性和/或在地方法规中的要求不同,其PDE 还没有建立,在本指南中并未说明;如果这些元素杂质出现或包括在药品中,其它指南和/或地方性法规和规范可能适用于特殊的元素例如,铝,损害肾功能,锰和锌对于肝功能不全的病人,或对药品成品的质量考虑例如,钨杂质在治疗性蛋白质中出现;这些特殊考虑的元素包括：铝、硼、钙、铁、钾、镁、锰、钠、钨和锌;5. RISK ASSESSMENT AND CONTROL OF ELEMENTAL IMPURITIES 元素杂质的风险评估和控制在建立药品中元素杂质的控制方式时,要考虑ICH Q9中所述的质量风险管理的原则;风险评估应基于科学知识和原则,应将对产品和其生产工艺的了解ICH Q8和Q11与对患者的安全考虑相关联;对于元素杂质来说,药品风险分析就应聚焦于结合本指南中所给出的PDE来评估一种药品中的元素杂质水平;风险评估的资料包括,但不仅限于：申请人产生的数据、原料药和/或辅料生产商提供的资料,和/或在公开的文献中可以获得的数据;申报者应以适当的方式记录风险评估和控制方法;风险评估和努力水平和正式程度应与风险水平相称;没有必要每次都使用正式的风险管理过程使用已知的工具和/或正式程序,例如,标准操作程序;也可以使用非正式的风险评估过程使用经验工具和/或内部程序;风险评估中辅助工具在ICH Q8和Q9中已有描述,本指南中不再赘述;General Principles通则出于本指南的目的,风险评估过程可以描述为以下三步：-识别已知和潜在可能进入药品的元素杂质来源,-通过测试已知或预期杂质,将其水平与已有PDE值比较,评估药品中特殊的元素杂质出现的可能性-总结和记录风险评估;识别出工艺中嵌入控制是否充分,或识别出要考虑增加控制来限制药品中的元素杂质在很多情况下,这些步骤其实是同步的;风险评估的结果,可以是一个迭代的结果,用以建立一种方法来保证潜在元素杂质不超过PDE值;Potential Sources of Elemental Impurities元素杂质的潜在来源在考虑一种药品的生产时,元素杂质的潜在来源有很多;-在生产原料药、辅料或其它药品成分时有意加入的元素的残留杂质例如催化剂;原料药的风险评估要说明元素杂质出现在药品中的可能性-非有意加入,可能会在药品制备过程中出现在原料药、水或辅料中的元素杂质-可能从生产设备引入原料药和/或制剂的元素杂质-可能从容器密闭系统中溶出至原料药和制剂的元素杂质下图表示了一种药品生产中所用的典型物料、设备和成分的一个例子;通过单独或上列潜在来源的联合,每种来源均可能引起药品中的元素杂质污染;在风险评估中,任何一种来源的潜在作用均应进行考虑,以确定对药品造成的总体元素杂质污染;通过对工艺的了解、设备的选择、设备确认和GMP,可以降低元素杂质引入风险;如果在生产工艺中使用了纯化水或注射用水,从水中引入元素杂质的风险可能通过符合药典水质量来降低例如,欧洲药典、日本药典、美国药典;Identification of Potential Elemental Impurities潜在元素杂质的识别来自有意加入的催化剂和无机试剂的潜在元素杂质：如果有意地加入了表中的任何元素,则应在风险评估中考虑;对此类情况,潜在杂质是已知的,控制元素杂质的技术易于制订;可能会出现在原料药和/或辅料中的潜在元素杂质：在非有意加入情况下,有些元素杂质可能会出在有些原料药和/或辅料中;在风险评估中要反映药品中含有这些元素的可能性;对于口服给药途径,风险评估应评价药品中含有1类和2A类元素杂质的可能性;对于注射和吸入给药途径,风险评估应评价含有1类、2A类和3类元素杂质的可能性,如表所示;生产设备中生成的潜在元素杂质：从该途径来源的元素杂质可能会比较有限,在风险评估中需要包括的元素杂质种类将取决于药品生产所用的生产设备;工艺知识申报、设备选择、设备确认和GMP控制能保证生产设备来源的元素杂质在一个较低的水平;应根据与药品成分接触的生产设备的部件成分知识,对特别关注的元素杂质进行评估;该类来源的元素杂质风险评估可以用于使用类似设备链和工艺的多个药品;一般来说,在评估从生产设备清除或析出元素杂质可能性时,用于制备指定原料药的工艺条件要比药品制备工艺条件严苛的多;来自制剂工艺设备中的元素杂质一般预期会低于来自原料药工艺设备的杂质;但是,如果根据工艺知识或理解并不是这样的话,则申报人应在风险评估中考虑来自制剂生产设备的元素杂质结合的可能性例如,热融挤压从容器密闭系统中溶出的元素杂质：对可能从容器密闭系统引入的潜在元素杂质的识别应基于特殊药品类型和其它包装间的可能的相互反应的科学理解;如果对结构材料的审核证明容器密闭系统不含有任何元素杂质,则不需要进行额外的风险评估;我们认识到元素会溶出至固体剂型的可能性是非常小的,不需要进在风险评估中进行深入考虑;对于液体和半固体剂型,则在药品的货架期内,元素杂质会从容器密闭系统中溶出到药品中的可能性会比较大,此时应对容器密闭系统的潜在溶出物质进行研究在清洁、灭菌、辐射后等;该类元素杂质一般在药品的容器密闭系统的评估中要重点论述;要考虑的因素对于液体或半固体剂型包括但不仅限于：-亲水性/吸湿性-离子含量-pH;-温度冷链VS室温和处理条件Evaluation评估在对潜在元素杂质进行识别后,可能会有两种结论：1风险评估未能识别出任何潜在元素杂质;风险评估的结论和支持性资料和数据要进行记录;2风险评估识别出了一个或多个潜在元素杂质;对所有识别出的元素杂质,如果该元素杂质有多个来源,要考虑进行风险评估;并记录评估的结论和支持性资料;申报人的风险评估可以利用原料药、辅料、容器密闭系统和生产设备供应商提供的关于潜在元素杂质的信息;支持风险评估的数据可以来自于许多来源,包括但不仅限于：-之前的知识-出版的文献-从类似工艺中产生的数据-供应商的信息或数据-药品组分检测-药品检测在风险评估中,很多因素会对药品中潜在杂质的水平造成影响,因此也需要在风险评估中进行考虑;这包括但不仅限于：-进一步加工中除去元素杂质的有效性-自然富含的元素特别重要的是没有添加单身的杂质类别-特定来源的元素杂质浓度已有知识-药品组分Summary of Risk Assessment Process风险评估过程的总结通过对相关产品或组成相关数据,结合在产品或工艺中获得的信息和知识进行审核,进行风险评估,以识别明显可能在药品中观察到的元素杂质;总结要考虑相对于元素杂质PDE值,已观察到的或预期的元素杂质水平的显着性;这里,将药品中已建立的PDE值的30%定义为控制阈值,作为对已观察到的元素杂质水平的显着性的衡量方法,如果药品中所有来源的总元素杂质水平预期会保持一致,且低于PDE值的30%水平,而申报人已对数据进行了适当的评估,证明对元素杂质的控制已经足够充分,则不需要采用更多的控制措施;如果风险评估未能证明一种元素杂质的水平具有一致性且低于控制阈值,则要建立控制措施来保证元素杂质水平不会超过药品的PDE值参见第6部分;元素杂质水平的可变性应分解到药品阈值控制的应用中去;可变性的来源可能包括：-分析方法的可变性-特定来源中的元素杂质的可变性-药品中元素杂质水平的可变性在提交申报时,如果没有其它论证,一种元素杂质的水平和可变性可以通过提供成分或药品生产的3批生产规模或6批中试规模具代表性的批次数据来建立;对于有些具有内在可变性的成分例如,矿物质辅料,在应用控制阈值时可能需要额外的数据;许多总结和记录风险评估的方法都是可以接受的,包括：表格、所有考虑因素的书面总结、评估的结论;总结应识别出元素杂质、其来源、以及控制方式,需要时要制订可接受标准;Special Considerations for Biotechnologically-Derived Products生物技术衍生药品的特殊考虑对于生物技术衍生药品,在原料药阶段引起安全关注的元素杂质的风险被认为是很低的;这很大程度是因为1元素不是在生物技术药品生产中典型用作催化剂或试剂,2在细胞发酵过程中培养基补料时加入的元素为痕量水平,不会累积,在进一步加工时会被显着稀释/清除,3在生物技术生产中使用的典型的纯化过程,如萃取、色谱分离和透析或超滤-渗滤UF/DF,具备能力将细胞生长/发酵步骤或与生产设备接触过程中引入的元素清除至可忽略的水平;在这种情况下,对生物技术原料药中元素杂质的特别控制通常并不需要;如果生物技术衍生原料药含有合成结构例如抗体药偶合物,需要评估是否需要对小分子成分中的元素杂质进行适当的控制;但是,生物技术衍生药品要考虑药品生产中所包括的例如辅料,及其它环境来源的潜在元素杂质来源;这些制剂中来源的影响应进行评估,因为它们会在制剂生产工艺某步骤中被引入,之后一般没有对元素杂质的清除;在该评估中要考虑的风险因素应包括所用辅料的类型,加工条件及其被环境因素污染的难易程度例如,无菌生产控制区域,纯化水的使用以及总体给药频率;6. CONTROL OF ELEMENTAL IMPURITIES元素杂质的控制控制元素杂质是药品全面控制策略的一部分,它能保证元素杂质不超过PDE值;当元素杂质有可能超过控制阈值时,需采取更多措施来保证其水平不会超过PDE值;申报人可以采用的措施包括但不仅限于：-改进生产工艺步骤,通过特定或非特定的精制步骤将元素杂质降低至控制阈值以下-实施中控或上游控制,用以将元素杂质的浓度限定在制剂的控制阈值以下-建立辅料或原料的质标准限度例如,合成中间体-建立原料药质量标准限度-建立制剂质量标准限度-选择适当的容器包装系统根据ICH Q6A中所述的原则,元素杂质可能需要定期进行测试;需要包括在法规申报中的元素杂质控制资料包括,但不仅限于,风险评估总结,必要时提交适当的数据,以及已建立的用于限制元素杂质的控制方法描述;7. CONVERTING BETWEEN PDES AND CONCENTRATION LIMITS将PDE值和浓度限度互相转换PDE值以微克每天表示μg/天,在本文中给出的是可能包括在药品最大日服用量里的每个元素允许的最大数量;由于PDE反映的只是来自药品的总暴露量,因此需要将PDE 值转换为浓度,作为工具用于评估药品或其成分中的元素杂质;本部分列出的方法描述了一些可接受的方法,用于建立药品或其成分中的元素杂质浓度,从而保证药品不会超过PDE值;只要所导出的允许浓度能保证药品不会超出PDE值,申报人可以选择这些方法中的任何一种;在选择特定的方法时,申报人必须知晓,或假定,药品的日摄入量;允许浓度限度可以用于：-作为风险评估的工具,与观察到或预期的PDE水平进行比较-在与供应商的讨论中帮助建立上游控制可以保证产品不会超过PDE值-在研究元素杂质中控时建立目标浓度-在法规申报中传递元素杂质控制的信息正如第部分所讨论的,药品中的元素杂质有多种来源;在使用下述任何一种谅埋,在计算含有杂质的组分中辅料和原料药的最大允许浓度时,要考虑来自容器密闭系统和生产设备的元素杂质;如果在风险评估中已确定容器密闭系统和生产设备不会增加药品中的元素杂质,则不需要考虑;如果容器密闭系统和生产设备存在可能引入元素杂质,则在计算辅料和原料药中允许浓度前,可以从PDE中减去这些来源的估计的日摄入量;方法1：日摄入量不超过10g的药品的药品组分中元素通用允许浓度限度本方法无意暗示所有元素均以相同浓度出现,只是提供了一种简化的方法来进行计算;本方法假定药品的日摄入量为10g或更低,风险评估中识别的元素杂质目标元素出现在药品的所有成分中;使用以下公式1,药品的日摄入量为10g,本方法计算出药品中每种成分的允许目标元素浓度;本方法,对于每一目标元素,允许对于每一成分制订固定的通用最大浓度,单位为mg/g;附录2表A.2.2中给出了允许浓度;Concentration浓度μg/g=PDEμg/dayDaily amount of drug product药品日摄入量g/day。