中藥注射劑大分子雜質(zhì)與類過敏反應(yīng)：線索與原理*

段為鋼，張陸勇

（1.云南中醫(yī)藥大學(xué)云南省中醫(yī)藥學(xué)分子生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 云南 昆明 650500；2.中國藥科大學(xué)新藥篩選中心， 江蘇 南京 210038；3.廣東藥科大學(xué)，廣東 廣州 510006）

中藥注射劑是最具科技含量的制劑，是中藥現(xiàn)代化的驕傲，但也是行業(yè)之痛。面對(duì)中藥注射劑的類過敏反應(yīng)等安全性問題，國家啟動(dòng)了安全性再評(píng)價(jià)以提升中藥注射劑的質(zhì)量。然而面對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的中藥注射劑安全性問題，提高其安全性既是一個(gè)管理問題，更是一個(gè)技術(shù)問題。以大分子物質(zhì)為切入點(diǎn)，筆者前期曾提出了相應(yīng)的技術(shù)觀點(diǎn)[1-5]，本文則進(jìn)一步進(jìn)行了完善，以理順中藥注射劑大分子雜質(zhì)與類過敏反應(yīng)的關(guān)系。

1 中藥注射劑的安全性主要表現(xiàn)為類過敏反應(yīng)

根據(jù)葉祖光教授[6]的總結(jié)，中藥注射劑安全性監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀及不良事件特點(diǎn)主要有：1）（類）過敏反應(yīng)是中藥注射劑不良事件的共性問題，臨床主要表現(xiàn)為皮膚黏膜、呼吸系統(tǒng)損害或全身過敏樣反應(yīng)。2）不良反應(yīng)臨床表現(xiàn)的多樣性。3）不良反應(yīng)的不可預(yù)知性，（類）過敏反應(yīng)誘因及表現(xiàn)不一致，故致敏原篩選困難，通過預(yù)實(shí)驗(yàn)或皮試很難預(yù)測(cè)并預(yù)防不良反應(yīng)的發(fā)生。4）用藥途徑為靜脈滴注的不良反應(yīng)明顯高于肌內(nèi)注射。5）與中成藥其他劑型相比，中藥注射劑相關(guān)突發(fā)或群體事件明顯多于其他劑型。

也有學(xué)者[7]將中藥注射劑的不良反應(yīng)特點(diǎn)總結(jié)為“沒有特點(diǎn)”的特點(diǎn)，即不良反應(yīng)的多發(fā)性和普遍性；不良反應(yīng)臨床表現(xiàn)的多樣性；不良反應(yīng)的不可預(yù)知性；不良反應(yīng)種類的不確定性；批與批之間不良反應(yīng)的差異性。

因此，可大致認(rèn)為，目前中藥不良反應(yīng)3/4發(fā)生在中藥注射劑，中藥注射劑3/4的不良反應(yīng)可歸結(jié)為類過敏反應(yīng)，中藥注射劑的嚴(yán)重不良反應(yīng)3/4以上發(fā)生在靜脈注射劑，3/4以上發(fā)生在復(fù)方和單方總提取物制劑，24 h內(nèi)的反應(yīng)占3/4以上。這實(shí)際上被后續(xù)的數(shù)據(jù)所證實(shí)[8]。

類過敏反應(yīng)和過敏反應(yīng)的臨床表現(xiàn)是高度相似的，均涉及到肥大細(xì)胞脫顆粒、炎癥因子和細(xì)胞因子釋放，根據(jù)臨床表現(xiàn)很難區(qū)別。但前者屬于固有免疫反應(yīng)，后者屬于適應(yīng)性免疫反應(yīng)，而中藥注射劑的類過敏反應(yīng)則是主要的[9]。理由是中藥注射劑具有嬰幼兒首次用藥可以引發(fā)[10]，靜脈給藥反應(yīng)嚴(yán)重而口服幾乎無反應(yīng)等特點(diǎn)，非常符合表1中類過敏反應(yīng)的特征。但其發(fā)生機(jī)理與過敏反應(yīng)的區(qū)別還是明顯的，過敏反應(yīng)屬于適應(yīng)性免疫，有IgE參與，但類過敏反應(yīng)無此特點(diǎn)。

表1 過敏反應(yīng)和類過敏的區(qū)別*

2 中藥注射劑的類過敏反應(yīng)與大分子雜質(zhì)相關(guān)

通過分析已公開的中藥注射劑不良反應(yīng)資料，發(fā)現(xiàn)其類過敏反應(yīng)主要與大分子雜質(zhì)有關(guān)。理由是：對(duì)比同處方或相似處方的注射劑和口服劑，安全性問題幾乎都發(fā)生在注射劑，說明消化系統(tǒng)能“過濾”引發(fā)注射劑安全性問題的物質(zhì)。

消化系統(tǒng)的“過濾”作用分為兩種：一種是機(jī)械性過濾，一種是化學(xué)性過濾。機(jī)械性過濾的主要作用是阻止高極性和大分子物質(zhì)進(jìn)入機(jī)體，發(fā)生部位主要在消化道粘膜?；瘜W(xué)性過濾主要是將進(jìn)入門靜脈的物質(zhì)進(jìn)行代謝，增加其極性繼而阻止這些物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入組織細(xì)胞，加快腎臟排泄；發(fā)生的部位主要在肝臟。顯然，機(jī)械性過濾是第一道屏障，化學(xué)過濾是第二道屏障。由于大多數(shù)注射劑的研發(fā)就假定了中藥提取物能直接起作用（如果承認(rèn)胃腸和肝臟的代謝產(chǎn)物是中藥作用的主要物質(zhì)形式，那說明開發(fā)成注射劑則是不合理的），因此只能考慮被消化道粘膜機(jī)械屏障阻止的物質(zhì)是安全性問題的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。根據(jù)吸收的一般規(guī)律，分子量越大，吸收的可能性就越小，一般認(rèn)為分子量大于3 000是不吸收的。到現(xiàn)在為止，在藥理學(xué)意義上也一直沒有大分子物質(zhì)完整吸收的證據(jù)；極性大、分子量小的物質(zhì)生物利用度較低，但還是會(huì)存在藥理學(xué)意義上的吸收。

從生物學(xué)的角度看，生物體組織細(xì)胞內(nèi)的大分子物質(zhì)是高度有序的[11]。正常情況下，外源性的大分子是不能進(jìn)入的，甚至細(xì)胞內(nèi)外的大分子物質(zhì)也是嚴(yán)格區(qū)分的。如果外源性大分子入侵，或內(nèi)源性大分子物質(zhì)在細(xì)胞、組織或體內(nèi)發(fā)生異位，則會(huì)導(dǎo)致病理狀態(tài)。根據(jù)現(xiàn)在免疫學(xué)的觀點(diǎn)，外源性大分子物質(zhì)入侵后，機(jī)體會(huì)通過病原相關(guān)分子模式（PAMP，pathogen-associated molecular pattern）進(jìn)行識(shí)別，內(nèi)源性大分子異位則通過損傷相關(guān)分子模式（DAMP，damage-associated molecular pattern）進(jìn)行識(shí)別。

類過敏反應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)絕非小分子物質(zhì)[3]。如果小分子作為半抗原誘發(fā)機(jī)體過敏反應(yīng)，那么相同或相似處方的口服藥和注射劑都應(yīng)有相似的不良反應(yīng)且符合過敏表現(xiàn)，如青霉素注射劑過敏；如果小分子作為誘發(fā)機(jī)體類過敏反應(yīng)的物質(zhì)，那么相同或相似處方的口服藥的反應(yīng)應(yīng)該更為嚴(yán)重，因?yàn)榭诜M(jìn)入機(jī)體的小分子可能會(huì)更多。然而，類過敏反應(yīng)嚴(yán)重注射劑的藥材如魚腥草均在民間廣泛食用，輔料如聚山梨酯80（吐溫80）在食品中也有較多添加，但均罕見類過敏反應(yīng)。如此可以推定，類過敏反應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)絕非小分子物質(zhì)，更應(yīng)該是大分子物質(zhì)。

事實(shí)證明，中藥注射劑去除大分子雜質(zhì)后，物質(zhì)基礎(chǔ)和主要功效無明顯影響[12-13]，其多種安全性明顯改善[12]，而富含大分子的注射劑則安全性問題更為突出[14]。

3 中藥注射劑存在大分子雜質(zhì)

對(duì)于基于口服藥療效開發(fā)的中藥注射劑而言，活性成分只可能是可以直接吸收的物質(zhì)，因此中藥注射劑的活性成分只能屬于小分子組分?，F(xiàn)在也的確存在以大分子物質(zhì)為活性成分中藥注射劑，但其合理性是值得進(jìn)一步研究的，或者已經(jīng)不屬于傳統(tǒng)意義上的中藥注射劑。在小分子組分中，生物共性的小分子物質(zhì)不應(yīng)該是活性成分，典型的是常見無機(jī)離子、單糖、氨基酸、核苷（酸）、維生素等。

中藥注射劑具有生物提取物的特征，多采用煎煮法，對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞比較徹底，好處是活性成分提取比較完整，但不可避免地會(huì)提取到藥材的蛋白質(zhì)、多糖、核酸、縮合鞣質(zhì)、樹脂等大分子物質(zhì)。

我國目前沒有實(shí)施注射劑專用藥材飲片制度，這些飲片在儲(chǔ)存和使用過程中也不執(zhí)行無菌操作。藥材飲片本身很容易吸附環(huán)境中的微生物，有些藥材植物還含有內(nèi)生菌。因此，中藥注射劑可能含有來自藥材飲片微生物的生物大分子如菌體蛋白、脂多糖、核酸等。

對(duì)某些以揮發(fā)油為活性成分的中藥注射劑而言，為了改善制劑性質(zhì)，往往加入聚山梨酯80等輔料[15-16]。由于大分子物質(zhì)不具備揮發(fā)性，因此這些中藥注射劑大分子雜質(zhì)更多地來自該輔料[17]，如魚腥草注射液。

從工藝來看，目前中藥注射劑生產(chǎn)涉及到藥材飲片煎煮、乙醇沉淀、大孔樹脂吸附、活性炭吸附、微孔濾膜過濾等工藝。其中有些工藝有利于去除一些大分子雜質(zhì)，但去除能力有限，很難去除完全。比如，蛋白質(zhì)在80%乙醇中的溶解度可達(dá)20μg/mL以上。

目前藥典對(duì)蛋白質(zhì)類、縮合鞣質(zhì)類和樹脂等大分子物質(zhì)均進(jìn)行檢查。前兩者的檢查限量分別是40μg/mL（蛋白質(zhì)，磺基水楊酸法）和6mg/mL（縮合鞣質(zhì)，蛋白吸附法）[4]。因此，限量是偏高的。

因此，從藥材、輔料、工藝和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的角度看，中藥注射劑都是存在大分子雜質(zhì)的。根據(jù)所含物質(zhì)的復(fù)雜程度，從高到低依次是復(fù)方制劑、單方制劑、活性部位制劑和準(zhǔn)單體制劑，對(duì)相同給藥方式的注射劑而言，類過敏反應(yīng)的發(fā)生頻率大體也是這個(gè)順序。

4 大分子雜質(zhì)導(dǎo)致類過敏反應(yīng)的可能機(jī)理

類過敏反應(yīng)主要屬于一種固有免疫反應(yīng)，而固有免疫反應(yīng)主要以兩種方式識(shí)別PAMP和DAMP[18]，識(shí)別后會(huì)激發(fā)機(jī)體的固有免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)，一方面具有清除大分子的作用，一方面會(huì)誘發(fā)機(jī)體損傷。中藥注射劑中的大分子雜質(zhì)更符合PAMP，因?yàn)橹兴幾⑸鋭┲械拇蠓肿游镔|(zhì)是外源性的?？赡艿男盘?hào)通路有：1）Toll樣受體（TLR）信號(hào)通路；可以激活多種固有免疫應(yīng)答，包括多種細(xì)胞吞噬、補(bǔ)體作用和溶酶體釋放等。2）甘露糖受體信號(hào)通路[19]；主要激活單核-巨噬細(xì)胞，介導(dǎo)單核-巨噬細(xì)胞的吞噬作用。3）清道夫受體信號(hào)通路[20]；主要激活單核-巨噬細(xì)胞，清除相應(yīng)的受損細(xì)胞。

損傷的主要方式有[21]：1）激活單核-巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞等吞噬細(xì)胞；2）激活補(bǔ)體系統(tǒng)，主要通過旁路途徑和MBL（甘露聚糖結(jié)合凝集素）途徑激活補(bǔ)體系統(tǒng)；3）促進(jìn)肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞脫顆粒；4）溶酶體釋放。這些損傷方式能基本甚至完全解釋類過敏反應(yīng)的臨床表現(xiàn)。

特別地，人的TLRs有10種（表2）之多，是PAMP和DAMP識(shí)別的最主要的方式[18]。TLRs的配體特異性較低，各受體間還存在一定的交叉反應(yīng)。這些受體激活后會(huì)啟動(dòng)固有免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致血液白細(xì)胞和/或淋巴比例增多，細(xì)胞因子和炎癥因子分泌增加，在清除大分子物質(zhì)的同時(shí)導(dǎo)致機(jī)體損傷而表現(xiàn)出類過敏反應(yīng)。如，中藥注射劑導(dǎo)致類過敏反應(yīng)后會(huì)導(dǎo)致白細(xì)胞減少[22-23]；用富含大分子雜質(zhì)的注射劑處理家兔，會(huì)導(dǎo)致家兔血液中性粒胞增多[14]；某些注射劑會(huì)使組胺[24-25]、細(xì)胞因子 IL-1、IL-2、IL-4、IL-6、TNF-α等[26-28]也增多。由于某些TLRs編碼在X染色體（表2），提示女性可能對(duì)中藥注射劑大分子雜質(zhì)更敏感[29]。

表2 人的模式識(shí)別受體和配體[30]

5 小結(jié)

至此，現(xiàn)有的線索提示中藥注射劑所含的大分子雜質(zhì)是導(dǎo)致類過敏反應(yīng)的重要原因，其主要原理可參見圖1。對(duì)于反復(fù)使用同一種中藥注射劑的情形，也可能涉及到過敏反應(yīng)。但不管如何，大分子雜質(zhì)是以前忽視的一大類雜質(zhì)，監(jiān)控、去除大分子雜質(zhì)是提高中藥注射劑安全性的重要技術(shù)策略。

圖1 中藥注射劑的小分子成分和大分子成分對(duì)療效和不良反應(yīng)的貢獻(xiàn)