注射用頭孢西丁鈉的質(zhì)量評(píng)價(jià)

王強(qiáng) 李香荷 韓彬 張冬 田蘭 高燕霞

( 河北省藥品醫(yī)療器械檢驗(yàn)研究院，石家莊 050000)

頭孢西丁鈉(cefoxitin sodium)是β-內(nèi)酰胺類藥物，由鏈霉菌產(chǎn)生的甲氧頭孢菌素C經(jīng)半合成制得，屬于第二代頭孢菌類藥物。1974年由默沙東公司(Merck Sharp &Dohme)開發(fā)上市[1]，1993年進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)銷售。臨床主要用于敏感菌所致的呼吸道感染、心內(nèi)膜炎、腹膜炎等感染，最主要的不良反應(yīng)為皮疹等過(guò)敏反應(yīng)[2]。

2020年國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局將注射用頭孢西丁鈉列為國(guó)家藥品抽驗(yàn)計(jì)劃品種。注射用頭孢西丁鈉由無(wú)菌原料直接分裝制成。經(jīng)查詢國(guó)家藥品監(jiān)督管理局網(wǎng)站，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有注射劑生產(chǎn)企業(yè)49家，批準(zhǔn)文號(hào)101個(gè)，有0.5、1.0、2.0和3.0 g 4種規(guī)格。注射用頭孢西丁鈉收載于《中國(guó)藥典》2020年版[3]及USP43[4]版。本文在完成法定標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合探索性研究結(jié)果進(jìn)一步分析，進(jìn)而對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)注射用頭孢西丁鈉的質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)，并從安全性和有效性角度對(duì)企業(yè)生產(chǎn)工藝和現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)提出建議。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

LC-20AT高效液相色譜儀(日本島津公司)，Sciex Atrap6500質(zhì)譜儀(AB Sciex公司)，WITT PA7.0殘氧分析儀(德國(guó)WITT公司)，Mettler Toledo XS205型電子天平(瑞士Mettler Toledo公司)；YB-II型澄明度測(cè)定儀。

1.2 試藥

頭孢西丁鈉對(duì)照品(130572-201603，95.1%)由中國(guó)食品藥品檢定研究院提供。Cefoxitin EP impurity A(批號(hào)04107，含量95.78%)、cefoxitin impurity D(批號(hào)04102，含量97.04%)均由BenPharmas公司提供。

試劑均為分析純，水為超純水。

1.3 樣品

本次抽驗(yàn)共抽到樣品202批次，涉及生產(chǎn)企業(yè)23家，批準(zhǔn)文號(hào)39個(gè)。抽樣覆蓋全國(guó)31個(gè)省/自治區(qū)/直轄市，抽樣最多的省份為海南省，為26批次，占全部抽樣量的12.9%。抽驗(yàn)樣品能代表國(guó)內(nèi)本品種目前的生產(chǎn)和使用狀況，對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果能較好地反映注射用頭孢西丁鈉的質(zhì)量現(xiàn)狀。

2 試驗(yàn)方法

2.1 法定標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)

本次抽驗(yàn)涉及的23家生產(chǎn)企業(yè)中，11家企業(yè)執(zhí)行《中國(guó)藥典》2020年版；2家企業(yè)執(zhí)行國(guó)家藥品標(biāo)準(zhǔn)(注冊(cè)標(biāo)準(zhǔn))；10家生產(chǎn)企業(yè)執(zhí)行雙標(biāo)準(zhǔn)，即不同項(xiàng)目分別執(zhí)行《中國(guó)藥典》和相關(guān)國(guó)家藥品標(biāo)準(zhǔn)。各標(biāo)準(zhǔn)的主要區(qū)別在于溶液的澄清度與顏色、有關(guān)物質(zhì)、聚合物以及含量測(cè)定。

2.2 有關(guān)物質(zhì)質(zhì)譜分析

色譜柱：Agilent 120 PFP(100 mm×2.1mm，2.7 μm)；流動(dòng)相：甲醇-水(0.1%甲酸)；流速：0.4 mL/min；柱溫：40℃；離子源：APCI；采集模式：負(fù)離子；電壓：3.5 kV；離子源溫度：350℃；脫溶劑氣流量：35 mL/min。

2.3 頭孢西丁聚合物分析

聚合物含量測(cè)定：用球狀親水改性硅膠為填充劑(TSK-GEL G2000swxl，7.8 μm×30 cm，5 μm的色譜柱)，流動(dòng)相為磷酸鹽緩沖液(pH7.0)[0.005 mol/L磷酸氫二鈉溶液-0.005 mol/L磷酸二氫鈉溶液(61:39)]-乙腈(95:5，V/V)，柱溫為25℃，流速為0.9 mL/min，檢測(cè)波長(zhǎng)為235 nm，限度為不得過(guò)1.0%。

聚合物的質(zhì)譜分析：采用二維色譜法分析頭孢西丁聚合物的可能結(jié)構(gòu)。

一維液相色譜條件：色譜柱：T S K G E LG2000swxl(7.8 mm×30 cm，5 μm)；流動(dòng)相：0.005 mol/L磷酸鹽緩沖液(pH7.0)-乙腈(95:5)；流速：0.8 mL/min；柱溫：30℃。

二維液相色譜條件：色譜柱：Agilent Elicpse C18(150 mm×4.6 mm，5 μm)；流動(dòng)相：水-乙腈(70:30，V/V)；流速：0.3 mL/min；柱溫：30℃。

離子源：ESI(+)；檢測(cè)器電壓：1.6 kV接口電壓：4.5 kV；脫溶劑管溫度：200℃；加熱模塊溫度：200℃。

3 結(jié)果與討論

3.1 產(chǎn)品總體質(zhì)量總結(jié)

依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，本次抽驗(yàn)的202批次注射用頭孢西丁鈉全部符合規(guī)定。該品種2013年曾被列為國(guó)家評(píng)價(jià)性抽驗(yàn)品種，當(dāng)時(shí)檢驗(yàn)合格率為93.4%，不符合規(guī)定項(xiàng)目為溶液的顏色、細(xì)菌內(nèi)毒素和含量，共涉及6家生產(chǎn)企業(yè)[5]；提示注射用頭孢西丁鈉產(chǎn)品總體質(zhì)量近年來(lái)有所提升。

對(duì)本次抽驗(yàn)的含量測(cè)定結(jié)果進(jìn)行分析，其以無(wú)水物計(jì)為91.0%～98.2%，按平均裝量計(jì)為95.0%～107.1%。企業(yè)A樣品含量按無(wú)水物計(jì)為93.0%～97.7%，按平均裝量計(jì)為98.0%～107.1%，批間差異相對(duì)較大，提示對(duì)個(gè)別企業(yè)的生產(chǎn)穩(wěn)定性應(yīng)引起關(guān)注。

3.2 有關(guān)物質(zhì)

注射用頭孢西丁鈉共檢出13個(gè)雜質(zhì)(圖1)。各企業(yè)產(chǎn)品無(wú)明顯差異。采用對(duì)照品定位結(jié)合LC-MS/MS分析，推測(cè)主要雜質(zhì)(雜質(zhì)含量≥0.05%)有5 個(gè)：雜質(zhì)1，雜質(zhì)5(去甲酰胺基頭孢西丁酸，EP雜質(zhì)A)、雜質(zhì)6(頭孢西丁內(nèi)酯，EP雜質(zhì)D)、雜質(zhì)7及雜質(zhì)13。通過(guò)酸、堿、氧化、熱、光和紫外強(qiáng)制降解試驗(yàn)，分析各雜質(zhì)在不同條件下的相應(yīng)變化(表1)，確定降解雜質(zhì)及工藝雜質(zhì)。

圖1 注射用頭孢西丁鈉有關(guān)物質(zhì)典型HPLC圖譜Fig.1 HPLC chromatogram of cefoxitin sodium for injection in related substances

表1 強(qiáng)制降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果Tab.1 Results of degradation test

對(duì)202批次樣品中的有關(guān)物質(zhì)含量進(jìn)行分析，單個(gè)雜質(zhì)含量為0.1%～0.5%，雜質(zhì)總和為0.3%～1.5%，見圖2(抽樣6批次以上企業(yè))。最大單個(gè)雜質(zhì)為雜質(zhì)1、雜質(zhì)6、雜質(zhì)7或雜質(zhì)13。分析不同企業(yè)產(chǎn)品的差異。企業(yè)F、企業(yè)I和企業(yè)J均使用同一廠家的原料，企業(yè)I和企業(yè)J共13批次樣品的最大雜質(zhì)均為雜質(zhì)13，質(zhì)量較為穩(wěn)定；而企業(yè)F不同批次樣品中的最大雜質(zhì)為雜質(zhì)1、雜質(zhì)6或雜質(zhì)13。企業(yè)C和企業(yè)N雖然使用不同廠家的原料，但最大雜質(zhì)均為雜質(zhì)7或雜質(zhì)13。提示產(chǎn)品的雜質(zhì)不僅與原料來(lái)源有關(guān)，且與生產(chǎn)過(guò)程和儲(chǔ)存過(guò)程有關(guān)。

圖2 有關(guān)物質(zhì)檢測(cè)結(jié)果箱式圖Fig.2 Boxplots of the related substances

進(jìn)一步比較同一企業(yè)產(chǎn)品的批間差異。企業(yè)D的產(chǎn)品，單個(gè)雜質(zhì)和總雜質(zhì)含量分別為0.1%和0.4%，且雜質(zhì)批間差異?。黄渌髽I(yè)的產(chǎn)品，雜質(zhì)含量與溶液的顏色(簡(jiǎn)稱顏色)呈明顯正相關(guān)：顏色為黃色7號(hào)的樣品，總雜質(zhì)含量為0.6%～1.1%，高于顏色低的樣品。企業(yè)C的1批次樣品(本次抽驗(yàn)所有批次中雜質(zhì)含量最高的樣品)，最大單個(gè)雜質(zhì)達(dá)到0.5%(雜質(zhì)13)，總雜質(zhì)含量達(dá)到1.5%，其顏色為黃色8號(hào)。

《中國(guó)藥典》2020年版注射用頭孢西丁鈉各論規(guī)定，單個(gè)雜質(zhì)不得過(guò)0.5%，總雜質(zhì)不得過(guò)4.0%。本次抽驗(yàn)結(jié)果提示，注射用頭孢西丁鈉總雜質(zhì)的限度有進(jìn)一步提升的空間，建議為“不得過(guò)3.0%”，并增加對(duì)已知雜質(zhì)A和雜質(zhì)D的控制(不得過(guò)0.2%)，以使檢驗(yàn)結(jié)果更真實(shí)的反映產(chǎn)品質(zhì)量。

3.3 頭孢西丁聚合物

《中國(guó)藥典》2020年版未收載頭孢西丁聚合物的檢測(cè)方法。結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道[6-7]，采用球狀親水改性硅膠測(cè)定注射用頭孢西丁鈉中的聚合物含量。在TSK高效凝膠色譜系統(tǒng)中，供試品可檢出3個(gè)聚合物峰(圖3)，對(duì)202批次抽驗(yàn)樣品的檢測(cè)結(jié)果表明，聚合物含量為0.1%～1.0%(圖4)。企業(yè)F和企業(yè)P的聚合物含量達(dá)到1.0%。

圖3 注射用頭孢西丁鈉聚合物典型HPLC圖譜Fig.3 HPLC chromatogram of cefoxitin sodium for injection in polymer

圖4 聚合物檢測(cè)結(jié)果箱式圖Fig.4 Boxplots of the polymer

采用LC-MS/MS對(duì)實(shí)際樣品中(圖3)兩個(gè)主要聚合物雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行推測(cè)，可能的結(jié)構(gòu)(表2)。聚合物1的一級(jí)質(zhì)譜圖中m/z855.0648為[M+H]+，m/z877.0425為[M+Na]+，分子量為854.1016，分子式推測(cè)為C32H34N6O14S4。二級(jí)質(zhì)譜圖中主要的裂解碎片為m/z472.0192、m/z428.0407、m/z411.0052、m/z383.0034、m/z335.0007和m/z287.0099(圖5)。聚合物2的一級(jí)質(zhì)譜圖中分子離子峰m/z833.0922為[M+Na]+，m/z832.0915、m/z834.0789和m/z835.0662為分子離子峰的同位素峰，分子量為809.0801，分子式推測(cè)為C31H31N5O13S4。二級(jí)質(zhì)譜圖中主要的裂解碎片為m/z472.0193和m/z411.0082(圖6)。

表2 聚合物結(jié)構(gòu)推測(cè)Tab.2 Speculation on the structure of polymer

圖5 聚合物1二級(jí)質(zhì)譜圖Fig.5 The MS2 spectra of polymer 1

圖6 聚合物2二級(jí)質(zhì)譜圖Fig.6 The MS2 spectra of polymer 2

3.4 溶液的顏色

《中國(guó)藥典》2020年版規(guī)定，注射用頭孢西丁鈉顏色不得深于黃色或黃綠色8號(hào)標(biāo)準(zhǔn)比色液；國(guó)家藥品標(biāo)準(zhǔn)YBH02162013、YBH11862008等規(guī)定，顏色不得深于黃色或黃綠色7號(hào)標(biāo)準(zhǔn)比色液。根據(jù)2014—2016年國(guó)家局發(fā)布的質(zhì)量公告，注射用頭孢西丁鈉抽樣不合格的主要項(xiàng)目為溶液的顏色。對(duì)本次抽驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，顏色不深于Y6(黃色6號(hào))共191批次樣品，占94.6%；部分企業(yè)樣品顏色較深，且批間差異較大(Y2～Y7)；企業(yè)F的全部5批次樣品顏色均為Y7，企業(yè)K、O、P和Q分別有1批次樣品的顏色達(dá)到Y(jié)7。企業(yè)C的1批次顏色達(dá)到了Y8，質(zhì)量狀況不理想。

3.4.1 殘氧量的影響

采用WITT-PA7.0殘氧儀對(duì)202批次樣品進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明，202批次樣品的殘氧量在0.4%～16.7%(圖7)。企業(yè)D、J、L和N樣品的殘氧量控制在2%以下，樣品溶液的顏色均不深于Y5。企業(yè)F的5批次樣品殘氧量在7.0%～15.3%(顏色均為Y7)，企業(yè)P的殘氧量在12.7%～16.7%(2批次顏色為Y4、1批次顏色為Y6，1批次顏色為Y7)，可見殘氧量與頭孢西丁鈉的溶液顏色呈明確的正相關(guān)性(圖8)。

圖7 殘氧量測(cè)定結(jié)果統(tǒng)計(jì)Fig.7 Boxplots of the residual oxygen

圖8 殘氧量與顏色的相關(guān)性Fig.8 The correlation between residual oxygen and color of solution

3.4.2 雜質(zhì)與顏色的相關(guān)性

相關(guān)性分析顯示，雜質(zhì)1和雜質(zhì)13與溶液的顏色均呈正相關(guān)(P<0.01)(圖9a和9b)。聚合物含量與溶液的顏色也呈正相關(guān)性(P<0.01)(圖9c)。

圖9 雜質(zhì)與顏色相關(guān)性Fig.9 The correlation between impurity and color of solution

3.4.3 儲(chǔ)存條件的影響

對(duì)溶液顏色達(dá)到Y(jié)7的11批次樣品進(jìn)行分析，其儲(chǔ)存溫度均為20℃以下，符合說(shuō)明書中規(guī)定的儲(chǔ)存溫度，但儲(chǔ)存濕度在60%以上的有7批次。頭孢西丁鈉易潮解，相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道儲(chǔ)存濕度會(huì)對(duì)溶液的顏色產(chǎn)生一定影響[5]。

文獻(xiàn)[8]表明，頭孢類抗生素與制劑瓶中殘留氧氣發(fā)生反應(yīng)是溶液顏色變深的主要原因，氧氣殘留量與生產(chǎn)工藝中的充氮環(huán)節(jié)的控制有關(guān)。本次抽驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)一步印證了文獻(xiàn)的結(jié)論。此外，注射用頭孢西丁鈉易吸潮，貯存及運(yùn)輸條件控制不當(dāng)也是導(dǎo)致顏色加深的原因。

3.5 結(jié)論

本次評(píng)價(jià)性抽驗(yàn)結(jié)果顯示，依照法定標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)202批樣品均符合規(guī)定，提示國(guó)產(chǎn)注射用頭孢西丁鈉總體質(zhì)量狀況“較好”。

注射用頭孢西丁鈉由原料直接無(wú)菌分裝制成，生產(chǎn)中的充氮環(huán)節(jié)控制不足，易造成瓶中殘氧量偏高，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的溶液顏色，是生產(chǎn)工藝的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。由于產(chǎn)品中的特定雜質(zhì)與溶液顏色呈正相關(guān)，提示保證制劑在貯存期的穩(wěn)定性也是控制產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。

本次抽驗(yàn)結(jié)果提示，現(xiàn)行《中國(guó)藥典》標(biāo)準(zhǔn)有待進(jìn)一步完善。建議：①提高原料和注射劑的有關(guān)物質(zhì)的控制水平，增加雜質(zhì)A和雜質(zhì)D的控制。②結(jié)合企業(yè)加強(qiáng)對(duì)充氮工藝的控制，合理制定溶液顏色的限度。③增加聚合物的檢查。