楊美琴 蔡春燕 劉鵬 劉枕 馬仕洪 胡昌勤
(1 中國(guó)食品藥品檢定研究院,北京 100050;2 淄博市食品藥品檢驗(yàn)研究院,淄博 255086)
鹽酸莫西沙星屬于第四代喹諾酮類抗菌藥物,通過(guò)干擾細(xì)菌的拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱ和Ⅳ影響細(xì)菌的繁殖代謝,有廣譜殺菌作用[1]。目前,鹽酸莫西沙星片在國(guó)內(nèi)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于上呼吸道感染、尿路感染、前列腺感染等臨床治療,效果良好[2-7]。
2014年,鹽酸莫西沙星片在國(guó)內(nèi)首次獲批進(jìn)口;2018年國(guó)內(nèi)研制的鹽酸莫西沙星片也獲批上市;截至2021年,國(guó)內(nèi)已有10個(gè)企業(yè)的鹽酸莫西沙星片獲批上市。監(jiān)管緊跟臨床需求[8],作為成熟的上市藥品,鹽酸莫西沙星片微生物限度符合中國(guó)藥典的規(guī)定是對(duì)其最基本的質(zhì)量要求。但由于本品對(duì)革蘭陽(yáng)性菌、陰性菌,以及厭氧菌、抗酸菌、非典型病原菌都具有較好的抗菌作用,在微生物限度檢查時(shí),較強(qiáng)的抑菌活性大大影響了方法的重現(xiàn)性、合理性。目前僅部分國(guó)產(chǎn)鹽酸莫西沙星片的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中明確收載了微生物限度檢查方法。隨著喹諾酮類產(chǎn)品升級(jí)換代,此類抗菌藥物的微生物限度檢查難度會(huì)不斷增加,因此關(guān)于喹諾酮類抗生素、包括鹽酸莫西沙星的微生物限度檢查方法討論一直都是相關(guān)領(lǐng)域關(guān)注和討論的技術(shù)難點(diǎn)[9-17]。
本文基于2021年鹽酸莫西沙星片國(guó)家評(píng)價(jià)性抽驗(yàn)結(jié)果,在匯總不同藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中收載的微生物限度檢查方法的基礎(chǔ)上,參考文獻(xiàn)研究結(jié)果,討論該品種方法操作中可能存在的問(wèn)題,并針對(duì)日常檢驗(yàn)給出相對(duì)粗放、簡(jiǎn)便的檢查方法,提高該品種的檢驗(yàn)效率。本文的結(jié)果對(duì)其他喹諾酮類口服制劑微生物限度檢驗(yàn)控制工作亦有所啟示。
高壓滅菌器,Yamato-SQ510C/SQ810C;電子天平,Sartorius-CPA2202S-DS;生物安全柜,Thermo-12854FT;恒溫培養(yǎng)箱,Yamato-INC821C;薄膜過(guò)濾系統(tǒng),Millipore-MILLIFLEX PLUS/EZSTREAM1。
pH7.0無(wú)菌氯化鈉蛋白胨緩沖液(北京三藥科技開(kāi)發(fā)公司,20210125),0.9%無(wú)菌氯化鈉溶液(石家莊四藥有限公司,2001033205),胰酪大豆胨瓊脂培養(yǎng)基(對(duì)照培養(yǎng)基,135025-201803),胰酪大豆胨液體培養(yǎng)基(Merck,F(xiàn)0BB21915),沙氏葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(上海諾狄生物科技有限公司,4333201224-14N),六水合氯化鎂(Merck, A0725033837),無(wú)水硫酸鎂(天津市大港億中化工廠,20050405),羥丙基-β-環(huán)糊精(HPCD,北京華威銳科化工有限公司,HW20B1201-6),聚山梨酯80(吐溫80,國(guó)藥化學(xué)試劑有限公司,20190919),無(wú)菌濾杯(默克化工技術(shù),
EFHAW10MS,F(xiàn)0JB82610C)。
銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)[CMCC(B)10104];金黃色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus)[CMCC(B)26003];大腸埃希菌(Escherichia coli)[CMCC(B)44102];枯草芽胞桿菌(Bacillus subtilis)[CMCC(B)63501];白念珠菌 (Candida albicans)[CMCC(F)98001];黑曲霉 (Aspergillus niger)[CMCC(F)98003]來(lái)自中國(guó)食品藥品檢定研究院,中國(guó)醫(yī)學(xué)細(xì)菌保藏中心。
匯總各標(biāo)準(zhǔn)中微生物限度檢查方法的異同,包括:供試液制備用稀釋劑類型,需氧菌總數(shù)(TAMC)和大腸埃希菌檢查用供試液濃度、沖洗液及中和劑使用情況,霉菌和酵母菌總數(shù)(TYMC)的檢查條件。
2.2.1 鎂離子與溶液的相容性
根據(jù)《中國(guó)藥典》2020年版四部通則配方,制備6種無(wú)菌溶液:0.9%氯化鈉溶液(NS)、pH7.0無(wú)菌氯化鈉蛋白胨緩沖液(PB)、pH6.8/7.2/7.6磷酸鹽緩沖液(PBS6.8/7.2/7.6)和0.1%蛋白胨水溶液(PW)。按照表1要求,在3個(gè)溫度條件下,觀察不同濃度的鎂離子在各溶液中是否產(chǎn)生沉淀,判斷其相容性。
2.2.2 鎂離子對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響
采用TSA培養(yǎng)基,以表面涂布接種的方式,比較中國(guó)藥典規(guī)定的6株測(cè)試菌株在2種濃度氯化鎂條件下的回收率(表2)?;厥章试?0%~130%時(shí),認(rèn)為相應(yīng)濃度的鎂離子則對(duì)測(cè)試菌株生長(zhǎng)無(wú)影響。氯化鎂溶液添加量不超過(guò)培養(yǎng)基體積的10%。
表2 TSA-鎂離子對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響條件Tab.2 The condition of different TSA-magnesium affects the growth of test organisms
在標(biāo)準(zhǔn)比較、文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上,制備無(wú)菌1%HPCD-1%吐溫80-0.1 mol/L氯化鎂水溶液(HTMg),測(cè)試該沖洗液滅菌后pH。在10 mL/支HTMg溶液中,分別接種表2列舉6種測(cè)試菌株1000 cfu/0.1 mL,分別在1 h、2 h進(jìn)行“HTMg-菌液”注皿計(jì)數(shù),計(jì)算兩個(gè)時(shí)間相對(duì)于0 h的回收率,回收率在80%~130%則認(rèn)為沖洗液對(duì)測(cè)試菌株生長(zhǎng)無(wú)影響。
以HTMg pH(7.0±0.2)溶液分別制備4個(gè)企業(yè)鹽酸莫西沙星片的1:10,1:100供試液。取1:100供試液上清,按1 mL/膜至100 mL HTMg pH(7.0±0.2)中,全量過(guò)濾后,以HTMg pH(7.0±0.2)沖洗3次(100mL/次);將濾膜貼于TSA平板(含0.1 mol/L 氯化鎂)檢查需氧菌總數(shù)。取1:10供試液,按1 mL/皿,依法檢查霉菌和酵母菌總數(shù);取1:10供試液上清液10 mL分膜過(guò)濾,按5 mL/膜至100 mL HTMg pH(7.0±0.2)中,全量過(guò)濾后,以HTMg pH(7.0±0.2)沖洗3次(100 mL/次);取2膜至100 mL的TSB(0.1 mol/L氯化鎂)中,依法檢查大腸埃希菌。
制備5批次TSA培養(yǎng)基,其中Ab-A、Ab-Y為國(guó)外培養(yǎng)基,In-N為國(guó)產(chǎn)預(yù)制培養(yǎng)基;Ab-A-Mg、Ab-Y-Mg為含0.1 mol/L 氯化鎂的TSA平板。
TAMC和大腸埃希菌檢查在最后一次沖洗液添加約100 cfu測(cè)試菌株,計(jì)算回收率;TYMC,在供試液中添加測(cè)試菌株,計(jì)算回收率;回收率應(yīng)滿足藥典要求。
對(duì)各企業(yè)鹽酸莫西沙星片質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中微生物限度檢查方法的匯總結(jié)果見(jiàn)表3~4??梢?jiàn),由于莫西沙星對(duì)細(xì)菌具有非常強(qiáng)的抗菌活性,其對(duì)需氧菌總數(shù)(TAMC)、大腸埃希菌檢查需要綜合使用稀釋劑、中和劑、薄膜過(guò)濾等多種方式,才能滿足方法適用性的要求。
表3 需氧菌總數(shù)(TAMC)檢查方法匯總列表Tab.3 Summary of TAMC examination methods from different manufactures
在對(duì)TAMC的檢查中,稀釋劑、檢測(cè)量、薄膜過(guò)濾沖洗、TSA培養(yǎng)基是影響試驗(yàn)的關(guān)鍵因素:(1)稀釋劑:通過(guò)在供試液稀釋劑中添加離子/非離子中和劑(吐溫80、卵磷脂、HPCD、Mg2+)可抑制莫西沙星的活性,實(shí)現(xiàn)第一步預(yù)處理;(2)檢測(cè)量:檢測(cè)量大部分在0.01 g(1:100供試液1 mL/膜),較低的檢測(cè)量可降低沖洗難度,但當(dāng)檢測(cè)量為0.001 g時(shí),無(wú)論標(biāo)準(zhǔn)為1000 cfu/g或是2000 cfu/g,檢驗(yàn)結(jié)果均存在較大的誤判風(fēng)險(xiǎn)[18];(3)薄膜沖洗過(guò)程:主要通過(guò)調(diào)整吐溫80、卵磷脂、Mg2+和沖洗量4個(gè)因素去除活性成分,沖洗量一般控制在400~1000 mL/膜;(4)TSA培養(yǎng)基:在培養(yǎng)基中添加Mg2+是進(jìn)一步抑制殘留于薄膜上的莫西沙星活性的關(guān)鍵。
大腸埃希菌的檢查條件與TAMC基本相同,但由于檢測(cè)量大(相當(dāng)于1 g樣品),大多采用分膜的方式降低單膜過(guò)濾沖洗難度,總沖洗量一般控制在600~3200 mL不等(表4)。鑒于喹諾酮類藥物對(duì)真菌的抑制作用較弱,霉菌和酵母菌總數(shù)(TYMC)檢測(cè)的實(shí)際檢測(cè)量都在0.05~0.1 g,多采用直接接種法檢查(表4)。
表4 大腸埃希菌、霉菌和酵母菌總數(shù)(TYMC)檢查方法匯總列表Tab.4 Summary of Escherichia coli , TYMC examination methods from different manufactures
通過(guò)表3~4匯總可見(jiàn),各標(biāo)準(zhǔn)中的檢查方法在使用時(shí)各有其特點(diǎn),總體而言,對(duì)中和劑的使用尚有描述不甚明確的地方,如鎂離子(0.2%,12 g/L)的濃度,1:10供試液10 mL薄膜過(guò)濾的可操作性,鎂離子中和劑的添加方式,鎂離子液體在濾膜的作用時(shí)間控制等。
3.2.1 鎂離子與溶液的相容性
本部分討論的6種溶液可以分為兩類:不含磷酸鹽的NS與0.1%蛋白胨水溶液(PW),含磷酸鹽的PB與3種PBS。含有磷酸鹽的4種溶液,在“2.2.1鎂離子與溶液的相容性”試驗(yàn)中,經(jīng)121℃、15 min滅菌,不同的鎂離子濃度條件下均產(chǎn)生沉淀;不含磷酸鹽的2種溶液在此條件下無(wú)沉淀;說(shuō)明鎂離子與磷酸鹽體系在滅菌過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生沉淀。
在57℃條件下,NS、PW和PBS6.8未見(jiàn)沉淀,PB、PBS7.2、PBS7.6在0.05 mol/L及以上濃度都有沉淀產(chǎn)生(表5)。但室溫條件下,各溶液均未產(chǎn)生肉眼可見(jiàn)沉淀。
表5 57℃條件下3種溶液與鎂離子相容性結(jié)果Tab.5 The results of compatibility between magnesium and solution at 57℃
上述結(jié)果提示,鎂在堿性和磷酸鹽系統(tǒng)中,加熱易發(fā)生沉淀。這也是表3中,鎂離子大多要求在使用時(shí)添加的原因。
3.2.2 鎂離子對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響
鎂離子對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響不僅與鎂離子濃度有關(guān),也與鎂離子存在時(shí)TSA對(duì)微生物的促生長(zhǎng)能力有關(guān)。由表6可見(jiàn),大部分條件下“TSA-鎂離子”培養(yǎng)條件對(duì)測(cè)試菌株的生長(zhǎng)沒(méi)有影響,但當(dāng)鎂離子在培養(yǎng)基中大的濃度等于或高于0.2 mol/L時(shí),枯草芽胞桿菌的生長(zhǎng)受抑制;當(dāng)鎂離子濃度達(dá)0.3 mol/L時(shí),大腸埃希菌回收率為0。文獻(xiàn)[9]在無(wú)菌檢查工作中,也證實(shí)0.1 mol/L鎂離子具有較好的中和效果且對(duì)微生物生長(zhǎng)無(wú)影響。
表6 TSA-鎂離子對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響Tab.6 The basic attribute of magnesium reagent
溶解性更好、沖洗效率更高的稀釋劑/沖洗液是提高薄膜過(guò)濾法效率的重要因素。為了更好地滿足實(shí)際操作及固化程序,經(jīng)測(cè)試,pH未經(jīng)調(diào)試的1%HPCD-1%吐溫80~0.1 mol/L氯化鎂水溶液(HTMg),121℃,15 min滅菌后pH約為5.2。此時(shí),雖然HTMg呈偏酸性,但6株測(cè)試菌株2 h內(nèi)回收率穩(wěn)定,提示HTMg可作為稀釋劑/沖洗液使用,詳見(jiàn)表7。為更好的滿足實(shí)際操作并固化操作程序,可適當(dāng)調(diào)整該稀釋劑/沖洗液pH用于檢驗(yàn)工作。
表7 稀釋劑/沖洗液適用性檢查結(jié)果(%)Tab.7 The suitability results of diluent/flushing fluid(%)
4個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品按照“2.4”中優(yōu)化的鹽酸莫西沙星片微生物限度檢查方法進(jìn)行檢驗(yàn),TAMC、TYMC計(jì)數(shù)方法條件下,白念珠菌和黑曲霉回收率均在80%~130%范圍;大腸埃希菌檢查的陽(yáng)性對(duì)照則生長(zhǎng)良好。
TAMC檢驗(yàn)時(shí),測(cè)試細(xì)菌的回收情況隨產(chǎn)品處方的差異、培養(yǎng)基差異而表現(xiàn)出略有不同(表8):①含有鎂離子的TSA對(duì)測(cè)試菌株的回收更優(yōu),提示鎂離子對(duì)于濾膜殘留的活性組分有顯著的中和效果。②不含鎂離子的3種TSA培養(yǎng)基,雖然均可滿足培養(yǎng)基適用性的要求,但當(dāng)殘留有莫西沙星時(shí),生長(zhǎng)情況不盡相同;總體而言,金黃色葡萄球菌和枯草芽胞桿菌兩個(gè)測(cè)試菌株可以更敏感地反映檢驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)莫西沙星的去除效率。③相同的沖洗系統(tǒng)對(duì)不同企業(yè)產(chǎn)品的沖洗效率差異較大,提示制劑處方的差異對(duì)檢測(cè)方法具有一定的影響。
表8 各企業(yè)鹽酸莫西沙星片TAMC檢查測(cè)試細(xì)菌回收率結(jié)果(%)Tab.8 The test strain recovery of TAMC method used for moxifloxacin hydrochloride tablet of different manufactures(%)
TAMC和大腸埃希菌檢驗(yàn)用的供試液為不均一的混懸溶液,供試液的顆粒物影響薄膜過(guò)濾的效率。因此,薄膜過(guò)濾時(shí)候可將供試液稍靜置,取上清液檢測(cè)。這也是表3中部分方法要求使用上清液的原因。通常供試液靜置0.5 min就能達(dá)到較好分離顆粒的效果。
綜上所述,本優(yōu)化方法的沖洗量為400 mL/膜,采用含鎂離子(0.1 mol/L)TSA檢查T(mén)AMC;大腸埃希菌檢查的沖洗量為800 mL/2膜,接種于含鎂離子(0.1 mol/L)TSB中。稀釋劑與沖洗液一致,便于標(biāo)準(zhǔn)化制備,較表3~4中的大部分方法更為簡(jiǎn)便。本優(yōu)化方法適用4個(gè)企業(yè)的鹽酸莫西沙星片微生物限度檢查,方法具有良好的粗放性。
4.1.1 鎂離子
雖然鎂離子可顯著提高檢查方法的沖洗效率[19],但本文結(jié)果提示,鎂離子與沖洗液、培養(yǎng)基都存在相容性問(wèn)題,在使用環(huán)節(jié)有諸多需要注意的事項(xiàng)。相對(duì)準(zhǔn)確的鎂離子濃度直接影響方法的重現(xiàn)性。
無(wú)水硫酸鎂常用作干燥劑,無(wú)水氯化鎂也有較強(qiáng)的引濕性。由表9可見(jiàn),含鎂試劑水合物分子量大約是無(wú)水物的2倍,若簡(jiǎn)單以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示鎂離子的實(shí)際含量,常易導(dǎo)致鎂離子濃度出現(xiàn)偏差。由于結(jié)晶水的差異,且水合物的溶質(zhì)體積較大,因此不建議使用百分質(zhì)量濃度的方式標(biāo)示實(shí)際的用量。應(yīng)用時(shí),建議采用容量瓶準(zhǔn)確配制特定濃度的濃溶液,使用時(shí)按比例稀配至培養(yǎng)基或沖洗液中,以保證離子濃度的準(zhǔn)確。鎂離子濃溶液添加至培養(yǎng)基時(shí),為保證培養(yǎng)基體系的穩(wěn)定性,建議添加量不超過(guò)培養(yǎng)基體積的10%。
表9 含鎂試劑基本屬性Tab.9 The basic attribute of magnesium reagent
4.1.2 吐溫80、卵磷脂和羥丙基β環(huán)糊精
喹諾酮類抗生素分子基本骨架均為氮(雜)雙并環(huán)結(jié)構(gòu),水溶性差,成鹽后可提高其生物利用度[20]。表3~4以及“2.4”的方法都是以水為基質(zhì)的體系,部分藥品標(biāo)準(zhǔn)收載的方法中采用了吐溫80(聚山梨酯80)、卵磷脂、羥丙基β環(huán)糊精(HPCD)提高抑菌活性組分在稀釋劑/沖洗液中的溶解性,提高沖洗效率去除抑菌成分。
吐溫80為非離子表面活性劑,卵磷脂為兩性離子表面活性劑,羥丙基β環(huán)糊精(HPCD)作為包合材料[21-23]在藥物制劑增溶、穩(wěn)定等方面有廣泛的應(yīng)用。
但吐溫80和卵磷脂在水系統(tǒng)中,需要注意乳化效果以保證溶液均一。例如,吐溫80在稀釋劑/沖洗液中滅菌后容易沉底,需要搖勻;卵磷脂若未經(jīng)充分乳化立即滅菌,則易結(jié)塊,難以保證其增溶效果。
“2.2.1鎂離子與溶液的相容性”中的5種溶液均含有無(wú)機(jī)鹽離子,其中pH7.0氯化鈉蛋白胨緩沖液和0.9%氯化鈉溶液中鈉離子的濃度大概0.15 mol/L ;3種PBS均含鈉、鉀離子,兩種陽(yáng)離子總濃度在PBS6.8中約0.001 mol/L ,在PBS7.2中約0.06 mol/L ,在PBS7.6中約0.05 mol/L 。據(jù)此,結(jié)合“2.2.2鎂離子對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響”的結(jié)果,確定優(yōu)化方法中稀釋劑/沖洗液僅含氯化鎂一種無(wú)機(jī)鹽,適當(dāng)以氫氧化鈉調(diào)pH,陽(yáng)離子總體濃度約為0.1 mol/L 。
不同供應(yīng)商的濾器、濾杯可能采用不同尺寸、不同材質(zhì)的過(guò)濾薄膜(醋酸纖維素膜/尼龍膜/聚偏二氟乙烯膜等),在進(jìn)行測(cè)試菌株的回收檢查時(shí),可能會(huì)影響方法重現(xiàn)。本文采用的濾膜是混合纖維素膜(直徑47 mm),未對(duì)其他薄膜材質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證。表6和表8中涉及的TSA培養(yǎng)基均滿足培養(yǎng)基適用性檢查的要求,但當(dāng)培養(yǎng)基系統(tǒng)出現(xiàn)選擇性因素(高濃度鎂離子、殘留的抑菌活性組分),也會(huì)造成上述測(cè)試菌株的回收失敗。因此,當(dāng)采用不同的濾器及培養(yǎng)基時(shí),應(yīng)考慮方法的重復(fù)性。
對(duì)藥品生產(chǎn)的全過(guò)程控制包括原輔料前端控制、生產(chǎn)環(huán)境潔凈控制、生產(chǎn)設(shè)備清潔驗(yàn)證、人員衛(wèi)生防護(hù)、生產(chǎn)過(guò)程取樣檢測(cè)等環(huán)節(jié)。目前,微生物污染已經(jīng)不是化學(xué)藥品口服固體制劑終產(chǎn)品的主要質(zhì)量問(wèn)題。本次抽驗(yàn)涉及上述4個(gè)企業(yè)共28批樣品,微生物限度檢查結(jié)果全部符合《中國(guó)藥典》的規(guī)定。
《中國(guó)藥典》2020年版四部通則9202中已明確對(duì)諸如鹽酸莫西沙星片等化學(xué)口服固體制劑,通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、回顧性驗(yàn)證,可不進(jìn)行批批放行檢驗(yàn)。針對(duì)本品,若執(zhí)行不定期檢驗(yàn),應(yīng)有完整合理的質(zhì)量保障體系保證每批產(chǎn)品均符合微生物限度的規(guī)定,應(yīng)有重現(xiàn)性好、易操作的檢測(cè)方法保證檢測(cè)結(jié)果的有效性。
由本文結(jié)果可見(jiàn),本品不同標(biāo)準(zhǔn)中收載的微生物限度檢查方法還存在不甚明確的地方,可能導(dǎo)致實(shí)際執(zhí)行中檢查方法不可重現(xiàn)的情況。對(duì)此,建議各企業(yè)質(zhì)控部門(mén)完善各自SOP,例如TAMC檢查時(shí),隨行以金黃色葡萄球菌、枯草芽胞桿菌作為陽(yáng)性對(duì)照菌確認(rèn)檢驗(yàn)條件的有效性等。
本文優(yōu)化的鹽酸莫西沙星片的微生物限度檢查方法,適用于4個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品,在一定程度上反映了方法本身良好的粗放性、便捷性。但通過(guò)本文的討論,更希望質(zhì)控人員能結(jié)合各自具體的產(chǎn)品,制訂各自更具有執(zhí)行性的SOP,提高自有方法的可執(zhí)行性及穩(wěn)定性。