检验那回事之十五 ——PDE小常识

hongwei2000

很长时间没写了，越来越懒；再加上最近政策频出，虽然时有报怨，但总写多少批判也不太合适，所以慢慢就放弃了。而伴随着老词新出，PDE又被大家重新关注起来，看看这几天网上并没有更多的解释出来，就提笔再写一篇。

其实PDE这个词真是一个老词，在ICH Q3C、Q3D、M7中都有利用，之所以再受关注，是因为刚刚欧盟出台清洁验证解读，传统的千分之一和10ppm的限度不再被接受，而只保留了国内最被忽略的安全性标准，即PDE法计算残留限度。

那么PDE怎么才能得到、都会在哪些地方应用、又是怎样被我们有效利用呢？下面我将从以下几个方面做个简单介绍。

1       PDE的计算

曾几何时，大家某些文献、指南使用一个计算公式，用LD50计算PDE，甚至在最新版GB/T-2018中连标题都是按照半数致死法计算清洁验证残留限度，不得不说其影响力有多大。我曾多次在论坛里批判这种计算方法：PDE针对的是起作用，可以认为是一种有效性；而LD50是一种毒性，属于安全性范畴，二者没有必然联系，如果说有，那也是后者一定大于前者。而且，任何药品，其起效剂量到毒性剂量的跨度都是不同的，这才有窄窗口药品之说，试想，地高辛的安全/起效比值与维生素C相比，会是怎样一个天壤之别。好在这次欧盟明确了，使用LD50计算PDE是不充分的，也算是为我正名了J。

其实这个PDE的计算公式大家很容易查到，在前面说的ICH指南中都有提到。有人说，那是给残留溶剂用的，我只想说，那是给所有你想控制的成分用的，无论是“药”还是杂质。下面我就给大家简单介绍一下：

图1

解释：

PDE：PermissibleDaily Exposure，可接受的每日接触量

NOEL：No-Observed-EffectLevel，没有观察到的（最大）有效水平。即，在各种毒理试验中，选取一系列量的样品分别进行试验，NOEL为没有检测到有效性的最大的量，相当于检出限以下的最大量；如果没有NOEL，也可以使用LOEL（Lowest-Observed Effect Level），即相当于检出限。举个例子：

看这一段，一个为期两年的致癌研究，雌性大鼠乳腺癌的LOEL为600mg/kg/天，而雄性大鼠肿瘤的NOEL为240mg/kg/天，雌性和雄性小鼠肿瘤的NOEL为600mg/kg/天。根据这些数据，我们就可以分别用大鼠和小鼠计算出不同的PDE了。

Weight Adjustment：考虑安全因素，一般选择50kg，对于特定的人群，可以考虑使用60kg或70kg。

F1：为实验动物物种差异系数，其中大鼠为5，小鼠为12，狗为2，兔为2.5，猴为3，其他动物为10。

F2：为个体差异系数，固定为10。

F3：为时间系数。持续半个生命周期（啮齿类动物和兔一年，猫、狗和猴七年研究）为1；覆盖整个器官形成阶段研究的为1；啮齿类动物六个月或非啮齿类动物三年半的为2；啮齿类动物三个月或非啮齿类动物两年的为5；短期的为10。

F4：为严重毒性系数。与母体毒性相关的胎儿毒性研究时为1；与母体毒性无关的胎儿毒性研究时为5；具有母体毒性的致畸作用的研究时为5；无母体毒性的致畸作用的研究时为10。

F5：LOEL系数。当采用LOEL时，为10。

那么我们以上面的雌性大鼠乳腺癌为例计算的PDE时，LOEL为600mg/kg/天，体重为50kg，F1为5，F2为10，F3为1，F4为1，F5为10。

图2

同理，可以计算出来小鼠和大鼠相对于肿瘤的PDE值。

2       NOEL与LOEL数据的来源

上面的NOEL和LOEL数据来自于FDA官网上查到的FAMVIR® famciclovir tablets的使用说明书。对于活性成分来说，现在国内外说明书格式都在标准化（中药说明书不说了），美国上市的药品说明书第13项为毒理学研究内容，此部分内容列举了各种致癌、致畸、致突变、生殖等试验数据，就有了各种不同毒性的NOEL和/或LOEL数据。

如果很不巧，你没有查到国内外相关产品的说明书，或者说明书中没有相关的研究工作。如果你的产品不是非常早上市的产品，那么在你的注册申报资料中会有一部分药理、毒理学资料，即使你们是仿制药没有做过试验，也要提供药理毒理的文献或综述资料，也可能会有相应的数据。

如果仍然没有这样的数据，还有三种方法查找，一种是查找相关产品或物质（例如杂质）的MSDS，第11项毒理学信息，可能会有相关的数据，例如如下是Gabapentinn USP RS的MSDS第11项的内容：

图4

第二种方法，就是查找相关产品的毒理学文献资料，当然如果可能的话，最好原研单位的文献资料。

第三种方法，当然就是自己或第三方做相应的毒理学资料了，这种一般是根本没有任何数据可查的新杂质，而且这种杂质在工艺中很难去除，超出了ICH杂质的限度要求，只能试图制订更宽松的标准时。

3       PDE的应用

PDE我们一般可以在以下几种情况下应用到：

1） 设备清洁残留限度制订

就是最前面所说的内容，当A产品生产完成后，需要考虑在B产品中的残留量，应确保患者在最大用药剂量下，A产品在B产品中的残留量应不超过A产品的PDE值，反过来计算到设备上单位面积下的A产品相对于B产品的清洁残留限度值。

2） 杂质限度

前面提到了，某一个产品（一般指新药）研发时，某特定杂质超出了ICH Q3/M7的限度要求，除去这个杂质或降低到Q3/M7的水平是不可能的或代价非常高，那么此时就可以根据这个杂质的PDE（查到或试验结果）除以产品的最大日服用剂量，得出相关产品的安全限度值，进而制定一个可行的限度值。

3） 生产环境残留物限度

根据吸入/皮肤接触的PDE值，和在环境中滞留的时间，可以计算出环境中特定残留物的可接受限度。

4       PDE的有效利用

可能我们已经习惯于使用Worst Case作为限度标准，例如在清洁验证中使用矩阵法，选择最小值作为标准。这样一是有可能造成成本的浪费，二是过低的限度本身对检验方法也是一种挑战。

事实上，我们可以有效地放宽这种限度。例如：

1） 一个产品，你有N个不同PDE计算结果，但不一定每个PDE值都是有效的，例如你的产品都是口服固体制剂，那么注射、吸入等给药途径的PDE值实际上就是无效的。

2） 对于清洁来说，如果你的B产品是一个短期服用的产品，那么A产品的长期毒性数据也是没有意义的。

3） 对于清洁来说，如果你的B产品是一个专供男性服用的产品，那么A产品的胎儿毒性数据也不需要考虑。

treenewbe

Groups of 50 male and 50 female rats were exposed to 0, 200, 600, or 1,800 ppm tetrahydrofuran by inhalation, 6 hours per day, 5 days per week, for 105 weeks. Under the conditions of the studies, there was some evidence of carcinogenic activity of THF in male rats due to increased incidences of adenoma or carcinoma of the kidney.

分析整个实验过程，可知：

1、试验动物的种属：大鼠，F1=5。

2、试验时间：105周，大鼠的整个生命周期，F3=1。

3、产生的病变的具体情况：有致癌性的证据。严重的毒性，F4=10

4、产生病变的最低浓度LOEL：吸入试验，200ppm

5、接触时间（用于计算接触总量）：每天6小时，每周5天。

6、其他：F2=10，F5=1，体重调整50kg。

7、THF分子量72.10
这里F4因为严重毒性选择10，有致癌性F5为什么不是LOEL选择10

hongwei2000

roadman 发表于 2018-5-9 13:50
F1~F5如何取值？楼主能否给出参考文献

文章里写了
是翻译过来的
原版可以看ICH Q3C、3D的附件

xidio114

可以

beiwei5du

个人的观点，补充一下，望讨论
1、有看到ECA中有篇文章终于等到你：EMA的HBEL问答终版发布，直接将HBEL=PDE,这个个人觉得ECA理解是有问题的，HBEL虽然现在抛弃了1/1000最小治疗日计量和10PPM，并且也在最初的draft以及该最终版本中也抛弃了LD50,但是HBEL还包括TTC，以及通过临床数据直接获得；
2、PDE的计算方法在“Guideline on setting health based exposure limits for use in risk identification in the manufacture of different medicinal products in shared facilities”中计算公式如下图，其中是涉及到NOAEL，而非ICH中的NOEL，我想ICH中的公式可能更保守吧。个人认为的一般NOEL≤LOEL，NOAEL≤LOAEL;
3、如果现在完全抛弃现有的一些10ppm,LD50计算HBELs的话，可能对某些化合物是比较困难，比如中间体，清洁剂，很多可能没有完整的NOAEL,NOEL数据；
4、对于实在无法获取相关的非临床或临床数据等计算PDE的，有推荐使用默认的TTC（1.5 μg/person/day）或者分级TTC的方法进行HBELs的计算，但是这个一般情况下会很小（除非后一批批量超大），对清洁是一个挑战。
5、确定HBELs的前提必须是先确定critical effect(s）,给药途径，长期或短期，人群和性别，确实这样就避免随意选取最小HBELs(比如PDEs)造成的负担。
6、关于相关的数据查询欧盟EMA的SmPC以及的FDA的Drugs@FDA可以查询原研药的审评报告是一个途径。

hongwei2000

beiwei5du 发表于 2018-5-6 10:16
个人的观点，补充一下，望讨论
1、有看到ECA中有篇文章终于等到你：EMA的HBEL问答终版发布，直接将HBEL=PD ...

NOEL中间加了一个A，不见得是合适的。因为这个A需要怎么去衡量，从官方角度看，所有相关的“毒”的作用都可以是A，所以也就没有了A。
可以不Care ECA，但问答是EMA来回答的，可见这是官方的态度。
作为市售的中间体和清洁剂，必须要有MSDS，可能毒性数据不那么完全，但至少要有相当一部分。
TTC不外是千分之一的一个变版，只是看起来更严格甚至根本达不到了，但本质上是以100步替换了50步。
第五条我在最后提到了，不要上来就取最小值，无论是清洁还是杂质。

syhorchid

谢谢分享

开始你的秀

好复杂，还特意百度了
PDE(Permitted Daily Exposure)是指某一有机溶剂被允许摄入而不产生毒性的日平均最大剂量，单位为mg/天。
半数致死量（lethal dose 50%, LD50）：是指能够引起试验动物一半死亡的药物剂量，通常用药物致死剂量的对数值表示。

chenqiang179

学习了。赞！

andyouandme

我觉得，目前EMA的关于PDE的这个做法，有些轻率和冒险。

beiwei5du

@andyouandme  说一说，愿闻其详。首先需要说明的是ECA并不能和EMA相比，ECA仅仅是一个GMP民间协会组织,专业性层面可能还不如ISPE,PDA等。

xqliu

学习一下啦，谢谢提供分享。

sunfly

说抛弃10ppm和千分之一日治疗剂量，个人觉得也不准确，EMA的该指南仅仅是没有提到而已，难道就是抛弃了？
更合理的的限度还是要结合这些计算限度的方法选择最终针对各个产品 合理且科学 的限度。
更何况，如果都要使用PDE，也不现实，之前EMA也提到过的。
有点小感慨，EMA出个指南被各种解读，中国一直都是在慢慢跟随，什么时候能够引领潮流呢？ 也许这就是欧美的阴谋...
2018年的事还不少吗？国际上：中美贸易战、欧美轰炸叙利亚、欧美围攻俄罗斯、朝韩和解、中印关系缓和；国内：海南自贸省、中国南海台海军演等等哪个不是大事？
制药行业的法规变化，也许只是其中大漩涡中的一个小浪花....唉！

老道

楼主辛苦。
老外搞的太复杂了。

麦田.守望

F1~F5如何取值？楼主能否给出参考文献

happygods

老外 不搞的 你整不懂  不足以体现其 匠人精神。
反正我是 现在整不懂的。
哎！

酷哥

楼主写的很棒，好好学习ing

xiaocui_66

Mark 一下，学习了，谢谢！

huhu

写滴棒棒滴，俺就是不懂

wmxwh

好贴，学习了！

精英大灰狼

感谢楼主分享，学习了

treenewbe

楼主，你好，我想问一下。雌性大鼠乳腺癌为例计算的PDE时，LOEL为600mg/kg/天，计算PDE时F4怎么选择，雌性大鼠乳腺癌的LOEL是不是意味有致癌性，如果有的话，F4为什么选1