您當前的位置：檢測資訊 > 科研開發
嘉峪檢測網 2025-04-28 08:38
亞硝胺（Nitrosamines）是一類具有N-亞硝基結構的化合物，因其潛在的基因毒性和致癌性，近年來成為全球藥品監管的重點關注對象。自2018年在部分降壓藥中發現亞硝胺雜質以來，美國食品藥品監督管理局（FDA）逐步完善了針對亞硝胺的控制策略。本文就亞硝胺的形成機制、風險評估方法及行業應對措施進行梳理，供同行學習和提供一定的參考。
一、亞硝胺雜質的背景與危害
1. 亞硝胺的發現歷程
2018年事件：首次在纈沙坦（Valsartan）等血管緊張素II受體拮抗劑中檢測到N-亞硝基二甲胺（NDMA），引發全球藥品召回潮。
后續擴展：隨后在雷尼替丁（抗胃酸藥）、二甲雙胍（降糖藥）、利福平（抗生素）及戒煙藥伐尼克蘭（Varenicline）中陸續發現亞硝胺雜質。
監管響應：FDA聯合歐洲藥品管理局（EMA）、加拿大衛生部（Health Canada）等國際機構，建立統一的風險評估框架。
2. 亞硝胺的毒理學特性
致癌性：國際癌癥研究機構（IARC）將NDMA等亞硝胺列為2A類（可能人類致癌物）。其致癌機制與DNA烷基化導致的基因突變密切相關。
暴露風險：即使極低劑量（如每日攝入數十納克）的長期暴露也可能增加癌癥風險，因此需設定嚴格的“可接受攝入量（AI）”。
二、亞硝胺形成的化學機制與根源分析
1. 化學形成條件
亞硝胺的生成需滿足以下條件：
（1）胺類前體：二級胺（R1R2NH）、三級胺（R1R2R3N）或季銨鹽。
（2）亞硝化試劑：亞硝酸鹽（NO??）或能釋放亞硝酸的化合物（如硝酸鹽）。
（3）酸性環境：pH≤3時，亞硝酸鹽易轉化為亞硝酸（HNO?），與胺類發生親電取代反應。
2. 制藥工藝中的風險點
（1）原料藥（API）生產環節
溶劑與試劑：
酰胺類溶劑（如DMF、NMP）：高溫降解可能釋放二甲胺等二級胺。
含胺催化劑：如三乙胺中的雜質胺類。
回收物料：回收溶劑或催化劑若未徹底凈化，可能攜帶亞硝胺或前體。
工藝設計缺陷：
淬滅步驟：使用亞硝酸淬滅疊氮化物時，殘留胺類可能反應生成亞硝胺。
工藝參數失控：溫度、pH或反應順序的波動可能促進副反應。
（2）制劑生產與儲存環節
輔料中的亞硝酸鹽：部分輔料（如乳糖、微晶纖維素）可能含微量亞硝酸鹽。
包裝材料遷移：某些包裝材料（如橡膠塞）可能釋放亞硝胺前體。
API降解：含胺基的API在儲存期間可能因氧化或水解生成次級胺，與輔料中亞硝酸鹽反應。
三、FDA的風險控制策略
1. 三階段緩解流程
（1）風險評估
范圍：涵蓋所有化學合成API及其制劑，重點關注高劑量、長期用藥品種。
方法：基于ICH Q9質量風險管理原則，評估工藝路線、物料來源及穩定性風險。
工具：利用“魚骨圖”或FMEA（失效模式與影響分析）識別關鍵風險點。
（2）確認性檢測
檢測方法：需使用高靈敏度技術（如LC-MS/MS），定量限（LOQ）應低于AI的10%。
樣本選擇：至少檢測3批代表性樣品，覆蓋不同API供應商和效期階段。
結果判定：
≤10% AI：無需設定質量標準，但需定期監控。
(10% ~100%)AI：需在放行標準中增加亞硝胺控制項。
>AI：禁止放行，需召回并改進工藝。
（3）變更管理與報告
工藝變更：如替換含胺溶劑、優化淬滅步驟，需通過DMF（藥物主文件）或補充申請提交FDA。
制劑改良：添加抗氧化劑（如抗壞血酸）或調節pH抑制亞硝胺生成，需提供穩定性與生物等效性數據。
2. 可接受攝入量（AI）的確定
（1）計算方法
基于致癌數據：通過TD??（50%腫瘤發生劑量）線性外推，公式：
示例：NDMA的TD??為0.0959 mg/kg/天，計算得AI為96 ng/天。
分類法：若無充分數據，按致癌潛力分為5類，默認AI為26.5 ng/天。
（2）多亞硝胺共存的控制
若同一藥品含多種亞硝胺，總風險需滿足：
示例：某藥含亞硝胺雜質A（AI=26.5ng, 可接受限度為0.33ppm）、亞硝胺雜質B（AI=37ng, 可接受限度為0.46ppm）和亞硝胺雜質C（AI=1500ng, 可接受限度為18.75ppm），若檢測濃度分別為0.10 ppm、0.05 ppm和1.00 ppm，則總風險為：0.10/0.33+0.05/0.46+1.00/18.75=46.5% （合格）
四、行業應對措施與案例分析
1. API生產商的優化方向
（1）工藝設計：避免使用亞硝酸鹽淬滅，改用過氧化氫等替代試劑。
（2）供應鏈管理：審核原料供應商，要求提供亞硝酸鹽及胺類雜質的檢測報告。
（3）溶劑回收控制：獨立回收不同工藝的溶劑，避免交叉污染。
案例：某API廠商在合成中引入離子液體替代DMF，成功將NDMA水平從50 ppb降至未檢出。
2. 制劑企業的改良策略
輔料篩選：優先選擇低亞硝酸鹽輔料，如用甘露醇替代乳糖。
抗氧化劑應用：添加0.1%抗壞血酸可抑制90%以上的NDSRI（亞硝胺藥物相關雜質）生成。
pH調控：將制劑微環境調至中性（pH 6-8），減緩亞硝化反應速率。
案例：某二甲雙胍緩釋片通過添加檸檬酸鈉調節pH，使NDMA水平穩定在AI限值內。
3. 生物等效性豁免的突破
FDA研究表明，添加≤10 mg/劑的抗氧化劑（如維生素C）對BCS I-III類藥物的滲透性無顯著影響。因此，此類制劑變更可豁免體內BE研究，僅需提供溶出度數據。
示例：某雷尼替丁仿制藥通過添加5 mg抗壞血酸，無需臨床試驗即獲批準。
五、挑戰與未來展望
1. 當前難點
檢測技術：亞硝胺種類繁多，開發通用型檢測方法仍需突破。
供應鏈追溯：全球化采購背景下，原料交叉污染風險難以徹底消除。
監管協調：各國AI限值及實施時間表存在差異，增加企業合規成本。
2. 創新方向
AI預測模型：利用QSAR（定量構效關系）預測新型亞硝胺的致癌潛力。
連續制造技術：通過實時監控減少工藝波動，降低亞硝胺生成風險。
綠色化學：開發無胺合成路線，從源頭消除亞硝胺前體。
結語
亞硝胺雜質的控制是一項涉及化學、毒理學、質量管理的系統工程。FDA指南的修訂不僅為行業提供了明確的技術路徑，更推動了全球藥品安全的協同進步。未來，隨著檢測技術的革新與監管科學的深化，制藥企業需持續優化工藝，平衡風險控制與藥物可及性，最終實現患者安全與產業發展的雙贏。
參考文獻：
[1] FDA, Control of Nitrosamine Impurities in Human Drugs Guidance for Industry, September 2024.
來源：藥事縱橫
