ICH M7 指导原则《药品中 DNA 反应性（致突变性）杂质的评估与控制，以限制潜在致癌风险》要求对原料药和制剂进行潜在致突变物（包括亚硝胺类化合物）的评估。亚硝胺是 ICH M7 中定义的 “关注类别” 内的亚硝基化合物，因其具有强致癌性，可接受摄入量通常以纳克 / 天计，而非微克 / 天。因此，可能需要将其控制在 ICH M7 毒理学关注阈值以下。

亚硝胺类杂质的主要来源包含三个因素：易反应的胺、亚硝化剂和有利于亚硝化的反应条件。

胺的来源

有机合成中胺的使用较为普遍，而亚硝化条件的使用仅限于特定反应。其中，易反应的胺是指经亚硝化后可形成稳定亚硝胺化合物的胺类物质。

 

 

通常，仲胺最受关注，因为它们可直接与亚硝化剂反应形成稳定的亚硝胺。除亚硝酸盐浓度和 pH 值外，仲胺共轭酸的 pKa会影响亚硝化速率 —pKa 较低的胺即使在亚硝酸盐浓度较低时也更容易被亚硝化。

由于叔胺可通过多种途径形成亚硝胺，因此可将叔胺分为两类：“非活化” 叔胺（包括简单的叔烷基胺）和 “潜在活化” 叔胺（包括任何具有可能在痕量亚硝化条件下促进 N-亚硝胺形成的结构特征的叔胺）。

简单的非活化叔胺通过两步亚硝化诱导脱烷基化及后续亚硝化机制形成亚硝胺，这使得非活化叔胺的反应性约为相应仲胺的 1/1000。因此，简单的非活化叔胺在痕量亚硝化条件下不被认为有形成 N-亚硝胺的风险，但当存在化学计量的亚硝化剂时需予以考虑。

潜在活化叔胺包括具有立体电子特征的胺（如芦竹碱）或其他结构特征（如富电子苄基）的胺，这些特征可能增加脱烷基化和亚硝化的倾向。叔烷基苯胺衍生物在某些情况下可通过多种机制形成亚硝胺，其反应性显著高于简单的三烷基胺。

相比之下，伯胺与亚硝化剂反应生成不稳定的重氮盐。四取代季铵盐因配位饱和且带正电荷，无法形成一步和两步反应途径所需的初始亚硝鎓中间体（R₃N⁺-NO）。但需注意，部分季铵盐（主要是含甲基或苄基取代基的季铵盐）在特定条件下会发生脱烷基化，生成相应的叔胺，进而可能被亚硝化。

 

来源	示例	形成机理
原料药	-	仲胺、叔胺及潜在降解胺类（如：叔酰胺类原料药降解产生的胺类）
起始物料/中间体/试剂/催化剂	-	前序工艺中残留的易反应结构，或含有可降解释放胺类的官能团（如叔酰胺）
含酰胺溶剂	DMF, DMAc, NMP	仲胺可能作为杂质存在，或在多种水解条件下生成
叔胺碱	Et₃N, DIPEA, NMM	可能含有仲胺杂质；部分叔胺在亚硝化剂存在下会发生脱烷基反应
季铵盐	TBAB	制造过程中烷基化不完全导致的仲胺残留，和/或降解产生的仲胺
伯胺	EtNH₂	伯胺生产过程中可能残留仲胺杂质

 

亚硝化剂的来源：

评估亚硝化物质的潜在存在时，需考虑一系列亚硝化剂及其前体，包括：

直接作用的亚硝化剂：如亚硝酸（HNO₂）、亚硝酰卤（如 ClNO、BrNO）、三氧化二氮（N₂O₃）、四氧化二氮（N₂O₄）和有机亚硝酸酯（如 t-BuONO）。

间接作用的亚硝化剂：如无机亚硝酸酯（如 NaNO₂）。这类物质本身不具有亚硝化作用，但在特定条件下（如酸性水溶液中）可形成亚硝化物质（如 HNO₂、NO、ClNO、BrNO、N₂O₃等）。

生产工艺中有意使用的亚硝化剂可直接识别，但还需考虑作为输入物料或水中杂质存在的直接和间接亚硝化剂，尤其是当这些输入物料或水与易反应的胺同时使用时。对于水，分析表明工艺用水中的亚硝酸盐含量通常极低（饮用水低于 3 ppb，纯化水低于 0.1 ppb）。因此，了解所用水中的亚硝酸盐含量有可能降低水作为亚硝化风险的可能性。

来源	说明
固体试剂 / 物料（如 NaCl、NaOH、K₂CO₃、活性炭）	物料等级不同，亚硝酸盐含量可能不同。
水	与水相关的风险被认为非常低。
硝化反应中的副反应	硝酸通常含有二氧化氮，因此含有四氧化二氮杂质；若存在还原剂，还可能生成亚硝酸，导致亚硝化。
硝基烷烃、卤代硝基烷烃、弗氏盐、亚硝基磺酰胺和硝基芳烃	在某些情况下可能产生亚硝化剂。
羟胺、肼、酰肼和腙	在氧化条件下（空气、次氯酸盐、氧气、臭氧和过氧化物）可能产生亚硝化剂。
氯胺	已知在某些条件下可生成亚硝胺。
空气中的氮氧化物（NOx）	在不含 NOx 的惰性气氛下进行的加工操作不存在该潜在危害。

 

有利于亚硝化的反应条件：

在水性或有机 / 水性混合体系中，无机亚硝酸盐的亚硝化在酸性条件下更快；而有机亚硝酸盐的亚硝化无需酸存在。

某些阴离子和部分位阻小的醛（尤其是硫氰酸盐、卤化物和甲醛）可催化亚硝化。在醛催化下，亚硝化在高 pH 条件下也可能发生。

特定体系的亚硝化速率主要受体系 pH 值、胺的 pKa 以及易感胺和亚硝化剂的浓度影响。

在酸性条件下，不同胺被亚硝酸盐亚硝化的相对速率主要由胺的碱性（pKa）决定 —— 碱性较弱的胺亚硝化速度快得多。

非活化叔胺及其盐的反应性显著低于仲胺，因为它们需要额外的脱烷基步骤才能生成亚硝胺。潜在活化叔胺的亚硝化速率可能与仲胺相当。

已有研究表明，在存在亚硝化剂源的情况下，机械应力可能促进亚硝化的形成。

亚硝胺类物质通常相对稳定，但在特定条件下可转化为非亚硝胺（通常还原为母体胺），但需逐案评估。

条件	示例
强酸性（有亲核捕获剂）	含 MeOH 的 HCl
金属还原	Zn、AcOH；Fe、NH₄Cl；Ni/Al、KOH
金属催化氢化	H₂和均相金属催化剂
格氏试剂或有机锂试剂	RMgX；RLi
强氧化剂、强亲氧亲电试剂、光解	H₂O₂、POCl₃

 

来源：全合成

关键词： 原料药 亚硝胺类杂质