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为了评估化学物质对人类的毒理学危害,人们一直希望能够找到一种评估方法或评估阈值。在美国产品质量研究学会( PQRI)毒理学家和化学家们多年的摸索过程中,针对药物中可提取物和浸出物对人类的危害,建立了部分常见化学物质的毒理学数据库,对于经口鼻吸入制剂(OINDP,orally inhaled and nasal drug products)设置的单个有机浸出物安全阈值(SCT, Safety Concern Threshold)为0.15ug/日。同时PQRI可提取物与浸出物工作组还开发并推荐了浸出物评估策略,通过将毒理学数据转化为化学分析数据,在药品研发及生产过程中对药品及包装系统的可提取物与浸出物进行研究和控制。下面就药品及包装系统的浸出物研究的几个关键阈值的概念及转化过程进行简单的介绍。
安全相关阈值(SCT)
安全阈值(SCT)指的是在该水平以下,某一浸出物的剂量可能低至不足以产生致癌性与非致癌毒性方面的安全考虑。对于经口鼻吸入制剂(OINDP),对每个有机浸出物的安全阈值为0.15ug/日。一般来说,某一浸出物的每日摄入量小于或等于该值,则可认为该剂量很低,不足以产生非致癌毒性顾虑的水平,可以无需再进行毒理学评估,其终生癌症发病风险低于1/100万。具有特殊安全顾虑的潜在浸出物,如N940亚硝胺、多环芳烃(PNAs)可能需要更低的阈值、特定方法、合适的规格与合适的认可以及风险评估。
分析评估阈值(AET)
分析评估阈值(AET, Analytical Evaluation Threshold):代表一种化合物的浓度,如果低于该浓度,这种化合物不存在致癌性和非致癌性毒性的隐患,对于需要进行鉴定和定量的浸出物,应用是限定测试规模和测试范围的强有力的方法。AET的应用解决了“你打算测定到多么低的浓度?”这个问题,这是不断烦扰分析化学家在浸出物评估上的问题。
在实际应用过程中,AET应该被看成是一个模糊的区间而不是特定值或线,这个“模糊值”反应了痕量分析中固有的不精密和不准确性,这个警示引出了工作AET的概念。工作AET是AET有可能的最低值,反应了AET对这种测试固有的“不准确”的校正。AET来源于安全相关阈值SCT。
响应因子(RF, response factor)
可提取物/浸出物的分析方法的不确定性应该不容忽视。一种方法是用可获取的标准品建立可提取物的响应因子数据库。从估计AET转化为工作AET,应该考虑所使用方法的不确定性。
RF=Aa/Ca
Aa:单个分析物的检测响应,如色谱峰面积;
Ca:单个分析物的浓度(或质量)
如果想更为精确的对这种不确定性进行调整,可以采用相对响应因子(RRFs,relative response factors)。RRF是将单个化合物的RFs规范为内标物质的RF。对于提高痕量有机分析方法的准确性和精确性,内标化合物的应用是一种公认方法。
RRF=CisAa/AisCa
Cis:内标物质的浓度(或质量);
Aa:单个分析物的检测响应;
Ais:内标物质的检测响应
Ca:单个分析物的浓度
从SCT到工作AET的转化过程
从浸出物的SCT到工作AET的转化需要二个步骤,第一步是将SCT转化为估计AET;第二步是将估计AET转化为工作AET。具体说明如下:
(1)通过折算药品的剂量和其他参数,将浸出物SCT转化为浸出物的估计AET;如果考虑该药品的容器密封系统的材料用量等参数,还可将浸出物的估计AET进一步转化为材料的估计AET;
(2)再将浸出物的估计AET,通过反应因子(RF)或相对响应因子(RRF)将浸出物的估计AET转化为容器系统的最终AET。
下面举例说明转化过程:
对于经口鼻吸入制剂(OINDP),某个有机浸出物的安全阈值SCT为0.15ug/日,则:
(1)如果每药罐可完成常规120喷,每天推荐剂量为8喷,其浸出物的估计AET应为:
0.15ug/日
浸出物的估计AET= ---------------------╳120常规喷次/药罐 = 2.25 ug/药罐
8喷/日
如果每一阀门的弹性体为250mg,那么来自该弹性体的有机浸出物估计AET为:
2.25 ug/药罐*1罐/阀门
弹性体的估计AET= -------------------------------- ≈9.00 ug/g弹性体
0.25g弹性体/阀门
(2)根据响应因子数据库,得知相对标准偏差%RSD为36.1%,则弹性体的实际AET应为:
浸出物的工作AET=2.25 ug/药罐-0.361(2.25 ug/药罐)=1.44 ug/药罐
将工作AET与实验值比较,如果实验值小于工作AET,那么不需要进行结构鉴定和毒理学评估(特殊化合物除外);如果实验值大于等于工作AET,那么就需要进行结构鉴定和毒理学评估。
AET的概念适合于可提取物和模拟研究,不适合于浸出物研究。另外,AET的概念也不适用于具有特殊安全顾虑的化合物与化合物类别,包括:N-亚硝胺、多环芳烃(PAHs或PNAs)、2-巯基苯并噻唑等。