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基于健康的暴露限度(HBEL)的计算

活性物质和/或清洁剂等残留限度

在行业发展过程中,针对活性物质残留限度计算有多种不同的方法,且有其各自的适用范围和特点,控制清洁后残留物水平对于降低对患者造成的危害有直接关系,而残留物毒理学特性与患者安全又密不可分。随着制药装备水平及认识的不断提高,基于健康的暴露限度(HBEL)等毒理学数据的计算方法相较于传统活性物质残留限度计算方法更加科学合理,越来越多的行业组织推荐使用基于毒理学数据建立的清洁限度标准。

活性物质残留的限度值应基于毒理学数据的评估,并形成评估报告,包含产品毒理试验数据或毒理学文献,并在产品的生命周期内定期评估;而传统活性物质残留限度计算方法通常会基于药物活性成分治疗剂量和传统默认值计算。

毒理学数据的评估工具有多种,作为常见的毒理学数据评估工具之一,基于健康的暴露限度(HBEL)相较于传统方法(如1/1000 最低日治疗剂量、10ppm 方法等)设定的限度,其可接受标准在评估清洁残留数据时在科学性方面更具优势,但因其数据来源不同、计算因子赋值不够明确等原因,又有一定的不确切性。一般来说,当基于毒理学计算的残留限度值低于传统限值时,应采用基于毒理学计算的残留限度值;当毒理学计算的残留限度值高于传统限值时,可选择继续采用传统限值,也可经足够科学的风险评估后,采取毒理学计算的残留限度值,企业可结合历史数据将传统限值设为警戒限。

特别需要注意的是,药物早期开发阶段或者毒性和活性研究有限时,往往无法得到药品明确的毒理学数据,这种情况下开展清洁验证风险评估时,可以谨慎考虑使用药物的毒理学关注阈值(Threshold of Toxicological Concern,TTC)等来进行计算;当产生了新的毒理学数据后,应当对其进行评估,并重新计算毒理学限度。另外,针对清洁剂、中间体及具有明确毒性的辅料等,如只具有急性毒性研究(如半数致死量)数据,可采用半数致死量(LD50)的数据估算残留限度。

应当建立如何确定基于健康的暴露限度(HBEL)等毒理学数据的程序文件,药物研发阶段就应当充分考察所研发产品的药理、毒理和理化性质等,应当评估所研发产品的危害程度,或者查阅相关文献,对数据进行汇总、审核、分析和计算,并形成正式报告。评估工作需要具有药理、毒理学背景知识的专业人员参与。应当定期评估和更新药物的毒理学等数据,据此重新评估基于毒理学计算残留限度情况以及对清洁验证效果的影响。

在制药行业中,一个指定产品(其残留限度已确定)生产结束后,后续生产的多个产品,在计算残留标记物最低残留限度(通常是每单位表面积的最低限度)时应考虑所有“后续产品”,评估时应综合考虑每一种后续生产产品的相关因素组合。如果非商业化无固定品种生产线后续产品不确定,或只在生产线上生产一轮后续明确无计划再生产的产品,至少应当考虑下一产品。当验证结果不能满足所计算的最低限度时,可考虑在程序文件中限定后续生产产品的生产顺序。

在计算残留限度时,除了考虑活性物质的残留以外,还需要考虑毒性成分(如某些中药)、清洁剂、残留溶剂等的残留。

a.基于健康的暴露限度(HBEL)的计算

基于健康的暴露限度 (HBEL) 可接受标准通常为每日允许暴露量 (Permitted Daily Exposure,PDE) 或每日可接受暴露量 (Acceptable Daily Exposure,ADE), 使用单位 mg / 天。PDE/ADE 值是由有资质的毒理学家等按照体重和不同调整因子估算,由大多数相关动物研究中的无可见作用水平 (No Observable Effect Level,NOEL)、无可见有害作用水平 (No Observable Adverse Effect Level,NOAEL) 或观察到作用的最低水平 (Lowest Observed Effect Level,LOEL)、观察到有害作用的最低水平 (Lowest Observed Adverse Effect Level,LOAEL) 等得出。

PDE=(PoD × 体重调整系数)/(F1 × F2 × F3 × F4 × F5)

或者:

ADE =(PoD × 体重调整系数) / (UFc × MF × PK)

  • 式中:
  • PoD (Point of Departure,PoD): 起始点,推荐首选 NOEL, 如果没有 NOEL, 可用 NOAEL、LOEL、LOAEL 等;
  • 体重调整系数:假设任意男女成人体重为 50kg, 以提供额外的安全系数;
  • F1 - F5: 调整因子,以计入不确定度;
  • UFc: 组分不确定因子,反映单个变量之间、不同品种差异、亚急性折算为急性外推、LOEL 折算为 NOEL 外推、数据完整性等补偿因素的综合系数;
  • MF: 修正因子,用于表达未被其它因子覆盖的不确定因素;
  • PK: 药动学调整。
  • 以上计算公式仅为 PDE/ADE 的计算公式之一,也可采用行业相关指南的计算方法进行计算。

计算出 PDE/ADE 值后,进一步计算残留限度:

或MACO =[PDE(或ADE) × MBS] / LDD

  • 式中:
  • MACO: 最大允许残留总量,单位为 mg;
  • MBS: 下一产品的最小批量,单位为 mg 或者 ml;
  • LDD: 下一产品每日最大使用剂量 (注:剂量包含处方中的所有量而不仅仅是活性成分,单位和批量保持一致), 单位 mg / 天或者 ml / 天。

计算出 MACO 值后,进一步计算擦拭样品和淋洗样品中的残留限度:

擦拭样品残留限度 (L) 计算:

L =(MACO × 擦拭面积) / (共用总表面积× 拭子提取液体积)

淋洗样品残留限度 (L) 计算:

L =(MACO × 淋洗面积) / (共用总表面积× 淋洗液体积)

式中共用总表面积通常应当考虑工艺设备链中多个设备潜在的累积效应。

b.基于药物活性成分治疗剂量的计算

标准:药物残留限度为上批产品活性成分的最低日治疗剂量的1/1000。

计算方法:

  • MACO =(MDD × MBS) /(SF × LDD)
  • 式中:
  • MACO:最大允许残留总量,单位mg 或者ml;
  • MDD:上一产品活性成分最低日治疗剂量,单位mg/天或者ml/天;
  • MBS:下一产品的最小批量,单位mg 或者ml;
  • SF:安全系数,SF 通常设置为1000;
  • LDD:下一产品每日最大使用剂量,单位mg/天或者ml/天。

计算出MACO 值后,进一步计算出擦拭样品和淋洗样品中的残留限度:

擦拭样品残留限度(L)计算:

L =(MACO × 擦拭面积) / (共用总表面积× 拭子提取液体积)

淋洗样品残留限度(L)计算:

L =(MACO × 淋洗面积) / (共用总表面积× 淋洗液体积)

备注:此计算方法应当在同等用药周期基础上进行两个产品的比较,一般使用日剂量,通常为最低日治疗剂量的1/1000,对于一些风险较高的化学物质也可选择更加安全的系数,如最低日治疗剂量的1/10000。

c.基于残留物浓度传统默认值的计算

标准:一般残留物浓度限度为十万分之一(10ppm)。

计算方法:通用限度为10ppm 时

  • MACO = 10ppm × MBS
  • 式中:
  • MACO:最大允许残留总量,单位mg 或者ml;
  • MBS:下一产品的最小批量,单位mg 或者ml。

计算出MACO 值后,进一步计算擦拭样品和淋洗样品中的残留限度:

擦拭样品残留限度(L)计算:

L =(MACO × 擦拭面积) / (共用总表面积× 拭子提取液体积)

淋洗样品残留限度(L)计算:

L =(MACO × 淋洗面积) / (共用总表面积× 淋洗液体积)

备注:对于中药前处理、原料药粗品制备、生物制品上游发酵等工序限度可适当放宽,或者基于风险确认合理的限度范围,如在原料药生产中,下一产品(中间体)残留总量常用的默认限度为50ppm 或100ppm。

另外,对于有些设备的残留会存在转移不均匀的情况,可根据优先转移的设备表面积以及下一批次中可能受到残留污染的产品数量对残留限度进行调整(如调整批量)。

d.专用设备(组件)限度的计算

专用设备组(组件)交叉污染的风险很低,但考虑到降解产物、清洁剂和生物负载(如适用)等其他残留的影响,清洁程序应当避免因产品堆积或降解而造成污染的风险,可能仍需进行清洁验证。这些产品或降解物的残留可能转移到下一批次中,应当对降解产物的安全性风险进行评估,根据评估结果可能采用活性成分的残留限度,也可能采用降解产物的残留限度。

相对于共用设备,活性成分在专用设备中的残留限度可适当放宽,通常可基于风险设定一个标准,如限度设为前一批次产品在下一批次产品中残留量不超过1/1000;如果设备组中有一部分专用于一个产品,那么在计算活性成分残留限度时,应当分别考虑专用和共用表面积。专用设备(组件)清洁剂残留限度的计算可参考共用设备清洁剂的残留限度的计算方法。

*本文根据'清洁验证技术指南'整理。

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