疫苗中抗生素使用安全問題的討論

洪小栩

（國家藥典委員會，北京100061）

疫苗中抗生素使用安全問題的討論

洪小栩

（國家藥典委員會，北京100061）

病毒性疫苗生產(chǎn)過程中，通常加入一定量抗生素以控制細(xì)胞培養(yǎng)過程中潛在的細(xì)菌、支原體污染。疫苗中的殘余抗生素可能導(dǎo)致免疫接種后的兒童出現(xiàn)過敏反應(yīng)。目前，國際上對疫苗中使用抗生素的安全問題予以高度關(guān)注。加強(qiáng)對人用疫苗生產(chǎn)過程中使用抗生素的管理和控制，對保證疫苗使用的安全性具有重要意義。

疫苗；抗生素；細(xì)胞培養(yǎng)；安全性

目前，絕大多數(shù)病毒性疫苗普遍采用傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)方式進(jìn)行生產(chǎn)，特別是在我國，許多疫苗仍采用原代細(xì)胞制備，細(xì)胞來源的動物極有可能帶來潛在的細(xì)菌污染的風(fēng)險。另外，細(xì)胞生長過程中需要經(jīng)常更換培養(yǎng)液，目前普遍采用的轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)工藝難以保證封閉的培養(yǎng)環(huán)境。細(xì)胞培養(yǎng)液中含有極豐富的營養(yǎng)成分，如牛血清、人血白蛋白以及各類氨基酸等營養(yǎng)成分，非常有利于細(xì)菌的滋生。盡管當(dāng)前各國對疫苗制造的廠房設(shè)施、生產(chǎn)設(shè)備有著極其嚴(yán)格的無菌控制要求，但仍存著細(xì)菌污染的潛在風(fēng)險。因此，國內(nèi)外絕大多數(shù)病毒性疫苗在細(xì)胞制備過程中加入一定量的抗生素，以防止細(xì)菌、支原體的污染。由于生產(chǎn)工藝所限，加入的抗生素?zé)o法徹底去除，因此，目前使用的病毒性疫苗中通常含有微量抗生素成分。

1 細(xì)胞培養(yǎng)基中常用的抗生素

抗生素屬于抗菌類藥物，主要類別包括：β-內(nèi)酰胺類、大環(huán)內(nèi)酯類、氨基苷類、林可霉素類[1]。根據(jù)各類抗生素的抗菌譜、殺菌效能、細(xì)胞毒性以及穩(wěn)定性，目前，細(xì)胞培養(yǎng)常用抗生素主要為β-內(nèi)酰胺類、氨基苷類抗生素（見表1）。在實際應(yīng)用中，根據(jù)需要還會選擇表1中2～3種不同類抗生素聯(lián)合使用，擴(kuò)大抑菌譜的范圍，以達(dá)到最佳抑菌效果[2]。

2 人用疫苗生產(chǎn)用抗生素的選擇

人用疫苗生產(chǎn)用抗生素的選擇首要考慮的是安全問題。青霉素等β-內(nèi)酰胺類抗生素抗菌效率高，基本沒有毒性反應(yīng)[4]。但最常見的副反應(yīng)為過敏反應(yīng)，且在所有的抗生素中發(fā)生率最高。抗生素的過敏反應(yīng)一般與使用劑量的多少無關(guān)，對于青霉素過敏者，極微量就可引起過敏性休克或死亡。另外，各類青霉素類藥物之間存在交叉過敏，對β-內(nèi)酰胺環(huán)過敏，則對所有青霉素，包括各種新型青霉素都有可能出現(xiàn)過敏反應(yīng)[5]。因此，世界各國均規(guī)定，人用疫苗的生產(chǎn)嚴(yán)禁使用青霉素及β-內(nèi)酰類抗生素[6]。氨基苷類抗生素的不良反應(yīng)主要表現(xiàn)在毒性方面，如耳毒性和腎毒性，極罕見有過敏反應(yīng)的報道。氨基苷類抗生素耳毒性與分子結(jié)構(gòu)中氨基數(shù)目有關(guān)，數(shù)目越多毒性越大[7]。腎毒性以及耳毒性強(qiáng)弱依次為新霉素、卡那霉素，慶大霉素[8]。然而，氨基苷類抗生素的毒性與使用劑量和累積量有關(guān)。疫苗中使用的抗生素劑量不會對人體產(chǎn)生毒性作用[9]。因此，人用疫苗生產(chǎn)通常會選擇氨基苷類抗生素。目前，國內(nèi)外人用疫苗常用的抗生素為慶大霉素、卡那霉素、新霉素、鏈霉素。另外，為了控制真菌的污染，往往還會加入大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，如兩性霉素B、紅霉素。這類抗生素在臨床上通常是口服給藥，極少發(fā)生過敏反應(yīng)[10]。此外，氨基苷類抗生素在用于人用疫苗的細(xì)胞制備方面還有以下優(yōu)勢：

表1 細(xì)胞培養(yǎng)常用抗生素種類及相關(guān)情況[3]

2.1 抑菌譜廣

氨基苷類抗生素通過抑制菌體蛋白質(zhì)的合成發(fā)揮抑菌作用，抗菌譜廣，不但能夠抑制革蘭陽性菌和革蘭陰性菌，還可以有效抑制支原體污染。細(xì)胞培養(yǎng)過程中控制支原體污染也是疫苗生產(chǎn)應(yīng)重點(diǎn)考慮的問題。其中，極低濃度的硫酸慶大霉素、硫酸卡那霉素可達(dá)到極佳的抑制支原體的效果[11]。青霉素等β-內(nèi)酰胺類抗生素通過抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成，可有效抑制革蘭陽性菌和革蘭陰性菌，但對支原體無效，往往與氨基苷類抗生素（如鏈霉素）聯(lián)合使用[9]。

2.2 細(xì)胞毒性低

許多抗生素具有細(xì)胞毒性，影響細(xì)胞的貼壁生長。氨基苷類抗生素對細(xì)胞的毒性極低，特別是硫酸慶大霉素、硫酸卡那霉素以及硫酸新霉素，與其他同類抗生素相比，在較高的濃度時才有可能表現(xiàn)出細(xì)胞毒性，而在細(xì)胞培養(yǎng)過程中所使用的抗生素濃度是無任何細(xì)胞毒性的。

2.3 穩(wěn)定性好

氨基苷類抗生素中的硫酸慶大霉素、硫酸卡那霉素、硫酸鏈霉素，在細(xì)胞培養(yǎng)過程中顯示出良好的化學(xué)穩(wěn)定性，半衰期長、穩(wěn)定性好。在更換培養(yǎng)液期間，可保持較高的有效濃度，持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)揮抑菌的作用，適合于細(xì)胞培養(yǎng)[11]。

2.4 不良反應(yīng)少

一般情況下，因抗生素的使用造成的過敏反應(yīng)不發(fā)生于首次用藥，而出現(xiàn)于再次給藥后。嬰幼兒及兒童對藥物代謝能力差，持續(xù)用藥會造成氨基苷類抗生素在體內(nèi)的累積，產(chǎn)生毒性作用，包括腎毒性、耳毒性以及神經(jīng)肌肉阻斷等嚴(yán)重不良反應(yīng)[12]。在我國明確規(guī)定，6歲以下兒童禁止使用氨基苷類抗生素[13]。由于國內(nèi)兒童普遍未接觸過氨基苷類抗生素，從而更大程度地避免了疫苗接種后因抗生素導(dǎo)致過敏反應(yīng)的風(fēng)險。

3 疫苗生產(chǎn)中使用抗生素存在的問題

長期以來，我國在人用疫苗生產(chǎn)中使用抗生素僅規(guī)定不得使用青霉素及β-內(nèi)酰胺類抗生素[14]，對于其他類抗生素的使用缺乏明確的管理及控制要求。疫苗生產(chǎn)過程中使用抗生素的隨意性很大，許多生產(chǎn)企業(yè)隨意改變抗生素的種類或含量，在細(xì)胞培養(yǎng)以外的其他工藝環(huán)節(jié)任意加入抗生素，甚至將抗生素作為防腐劑的情況也普遍存在，給疫苗的安全性帶來極大的安全隱患。

4 加強(qiáng)疫苗生產(chǎn)用抗生素的控制

《中國藥典》（2010年版）三部增訂了對生物制品中抗生素的使用要求，建立了抗生素殘留量測定方法，并制定了嚴(yán)格殘留量限度指標(biāo)，對提高生物制品的安全性具有重要意義。

4.1 建立抗生素殘留量檢測方法

建立酶聯(lián)免疫吸附試驗（ELISA）方法測定抗生素殘留量是對疫苗使用抗生素使用實施有效監(jiān)管的前提?？股睾繙y定通常采用抑菌培養(yǎng)法，由于疫苗中含有多種抑菌成分，如滅活劑、防腐劑等對檢測方法產(chǎn)生干擾，因此該法不適用于疫苗中抗生素殘留量測定。《中國藥典》（2010年版）三部建立了ELISA法檢測抗生素殘留量。該法特異性好、抗干擾性強(qiáng)、靈敏度高，最低檢出限可達(dá)到0.1 ng/m L，能夠準(zhǔn)確檢測出疫苗中痕量的抗生素水平。目前，疫苗中抗生素的問題日益引起全球的關(guān)注，世界衛(wèi)生組織（WHO）在新增訂的相關(guān)疫苗指南中，也在成品檢定增訂了抗生素殘留量檢測[15]。我國現(xiàn)行藥典三部對疫苗中抗生素的限量規(guī)定為不超過 50 ng/劑[14]。

表2 國內(nèi)外疫苗生產(chǎn)中常用抗生素種類及殘留量比較

4.2 制定疫苗用抗生素的相關(guān)要求

加強(qiáng)抗生素在疫苗生產(chǎn)過程中的管理，規(guī)定除在細(xì)胞培養(yǎng)過程中允許加入適量抗生素外，其他任何工藝過程均不得加入，禁止將抗生素作為疫苗防腐劑使用[17]。同時，要求生產(chǎn)企業(yè)積極引入現(xiàn)代先進(jìn)的疫苗生產(chǎn)工藝，最大程度降低生產(chǎn)過程中污染的風(fēng)險，盡量避免抗生素的使用。目前，有些生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)采用生物反應(yīng)器替代傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)的方式進(jìn)行疫苗生產(chǎn)，實現(xiàn)了生產(chǎn)全過程無任何抗生素添加。

4.3 控制抗生素的使用劑量

應(yīng)在有效抑菌的濃度范圍內(nèi)，根據(jù)抑菌效果驗證的結(jié)果確定抗生素的使用劑量。通常情況下，抗生素使用濃度過高可能會產(chǎn)生細(xì)胞毒性，并干擾病毒的擴(kuò)增復(fù)制，影響病毒的產(chǎn)量。目前國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)在疫苗生產(chǎn)時，培養(yǎng)液中抗生素的終濃度一般不超過100 U/m L。

5 規(guī)范疫苗的臨床使用

疫苗接種后，其中所含的微量抗生素最可能導(dǎo)致的不良反應(yīng)是過敏反應(yīng)。對于疫苗生產(chǎn)中使用抗生素的生產(chǎn)企業(yè)，必須在說明書中標(biāo)明所使用的抗生素種類，并提供對該抗生素過敏者禁忌的警示說明。醫(yī)務(wù)人員在疫苗接種前，應(yīng)明確所使用疫苗中含有何種抗生素，并詳細(xì)詢問受種者對何種抗生素有過敏史。氨基苷類抗生素用藥后的20min內(nèi)通常是出現(xiàn)過敏反應(yīng)的高危時段[18]。因此，疫苗接種后，應(yīng)對受種者密切觀察至少30m in，以防止因可能發(fā)生的過敏反應(yīng)而導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。

6 結(jié)語

疫苗生產(chǎn)過程中使用抗生素已有幾十年的歷史，到目前為止，尚未見因微量抗生素導(dǎo)致接種后過敏反應(yīng)的相關(guān)報道，然而，在理論上，疫苗中含有微量抗生素產(chǎn)生過敏反應(yīng)的風(fēng)險依然存在。當(dāng)前，由于病毒性疫苗的生產(chǎn)工藝所限，部分疫苗生產(chǎn)工藝還不可避免地需要使用抗生素。因此，選擇適合的抗生素種類、確定合理的使用量、加強(qiáng)生產(chǎn)工藝過程的管理和控制、規(guī)范臨床使用，對于保證病毒性疫苗的使用安全具有重要的意義。

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Discussion on the Safety of Antibiotics Used in Vaccines

Hong Xiaoxu（Chinese Pharmacopoeia Comm ission,Beijing 100061，China）

In vaccine production antibiotics are usually added during cell culture to prevent bacterial ormyco plasma contamination.The residual antibiotics in vaccines may lead to hypersensitivity reactions in children who have

such vaccines.At present，the safety of use of antibiotics in vaccine production has created a worldwide concerns.It is of key importance to strengthen the management and control of the use of antibiotics in vaccine manufacture so as to ensure the safety use of vaccines.

Vaccine；Antibiotics；Cell Culture；Safety

10.3969/j.issn.1672-5433.2012.09.002

洪小栩，男，博士，副主任藥師。研究方向：免疫學(xué)。E-mail：hongxx2000@sina.com

2012-04-26）