基因毒性杂质也称为遗传毒性杂质（Genotoxic Impurities，GTIs），系指能引起遗传毒性的杂质，主要来源于原料药的生产过程，如：起始原料、反应物、催化剂、试剂、溶剂、中间体、副产物、降解产物等，包括致突变性杂质和其它类型的无致突变性杂质。

　　致突变性杂质（Mutagenic Impurities）在较低水平时也可能直接引起DNA的损伤，导致DNA突变（如：DNA的碱基置换、基因编码区移码突变、三核苷酸重复、DNA重排等），从而可能引发癌症。如：多环芳烃、黄曲霉毒素等可与DNA形成大加合物，阻断DNA受损部位的复制转录或导致DNA移码突变；亚硝基化合物可与DNA形成小加合物，导致DNA碱基错配等。非致突变性杂质在其杂质限度水平的剂量下，通常可忽略其致癌风险。

　　ICH M7(R1)和中国药典2020年版<遗传毒性杂质控制指导原则>中，按照是否有潜在的致癌性和致突变性

　　药物中的基因毒性杂质控制应基于“避免-控制-清除”的整体策略，尽可能避免1类杂质引入，通过工艺优化将1类杂质特性的反应物料设置在合成反应中更靠前的位置，减少1类杂质引入药物终产品的可能性；制定可接受限有效控制2、3类杂质的风险水平；通过合理的过程控制将杂质有效清除，降低杂质风险。

　　基因毒性杂质的限度基于其每日可接受摄入量（Acceptable daily intake,ADI）、每日允许暴露量（Permitted Daily Exposure,PDE）或毒理学关注阈值（TTC），并结合药物每日最大用量制定（杂质限度≤可接受摄入量/药物每日最大用量）。

　　药物中的基因毒性杂质来源包括：①基因毒性试剂（genotoxic reagents）：药物合成中的原料、反应试剂或催化剂；②基因毒性合成产物（genotoxic synthetics）：2个或2个以上的物料或试剂反应生成的中间体或副产物；③基因毒性降解产物（genotoxic degradants）：原料药或制剂储存或运输过程中生成的降解产物等。

　　N-亚硝胺类

　　N-亚硝胺类是ICHM7(R1)“关注队列”中的物质，是被高度关注的基因毒性杂质，是亚硝基（-NO）上的氮原子与氨基的氮原子连接而形成的化合物（氨基通常被取代）。包括：N-亚硝基二甲胺（NDMA）、N-亚硝基二乙胺（NDEA）、N-亚硝基二丁胺（NDBA）、N-亚硝基甲基乙基胺、N-亚硝基二丙胺、N-亚硝基吗啉、N-亚硝基哌啶、N-亚硝基吡咯等。

　　其中，NDMA和NDEA被WHO列为2A类致癌物。N-亚硝胺类可能通过亚硝化机理生成，在一定条件下，胺类化合物可与亚硝酸钠（NaNO2）或其他亚硝化试剂反应产生亚硝胺类杂质。药物生产过程中，如果使用了亚硝化试剂（如：亚硝酸盐、亚硝酸酯、亚硝酸、叠氮钠等），同时以含氨基基团的物质为反应原料、中间体或溶剂（如：N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮）时，就有可能生成N-亚硝胺类杂质。

　　基因毒性杂质的限度较低（通常小于100ppm，NDMA和NDEA等杂质低于1ppm），对部分限度较低的杂质，GC-FID法和HPLC-UV法的灵敏度（~10ppm）通常无法满足检测要求，需用更高灵敏度和选择性的检测方法，色谱-质谱联用技术（GC-MS法、LC-MS法等）为主要的分析检测手段。由于高浓度的API可能干扰痕量杂质的测定，应选择合适的前处理方法对样品进行分离、纯化或富集。