注射用頭孢噻肟鈉的質(zhì)量評價(jià)

王韻?王強(qiáng)?李香荷?高燕霞

摘要：目的 按照國家藥品抽檢要求，評價(jià)國內(nèi)不同企業(yè)生產(chǎn)的注射用頭孢噻肟鈉的質(zhì)量。方法 國家標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)與探索性研究相結(jié)合，對全國范圍內(nèi)的224批次抽檢樣品進(jìn)行評價(jià)。結(jié)果 按法定標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，合格率為100%，但產(chǎn)品在溶液的澄清度、溶液的顏色、裝量差異等項(xiàng)目存在邊緣合格產(chǎn)品；探索性研究結(jié)果顯示，法定標(biāo)準(zhǔn)在雜質(zhì)控制、聚合物測定等方面存在一定不足，原料缺少對生產(chǎn)過程產(chǎn)生的基因毒性雜質(zhì)2-巰基苯并噻唑的控制。結(jié)論 國產(chǎn)注射用頭孢噻肟鈉質(zhì)量較優(yōu)，且近年有明顯質(zhì)量提升。建議修訂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，完善聚合物、有關(guān)物質(zhì)等控制，建議生產(chǎn)企業(yè)關(guān)注產(chǎn)品中2-巰基苯并噻唑的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞：注射用頭孢噻肟鈉；質(zhì)量評價(jià)；有關(guān)物質(zhì)；聚合物；基因毒性雜質(zhì)

中圖分類號(hào)：R978.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Abstract Objective To evaluate the quality of cefotaxime sodium for injection produced by different domestic enterprises according to the national drug sampling requirements. Methods According to the results of national standard inspection combining research， 224 batches of sampled samples from the nationwide were evaluated. Results The qualified rate was 100%， but there were some edge qualified products on the items of solution clarity， solution color， and weight variation. The exploratory research results showed that the legal standard was insufficient on impurity profile control and polymer determination， and lacks the control of genotoxic impurity 2-mercaptobenzothiazole in raw material which was produced in the manufacture process. Conclusion The quality of domestic cefotaxime sodium for injection is good and significantly improved in recent years. It is suggested to revise the quality specification including to improve the determination methods on polymer and related substances， and is suggested that the manufacturers pay attention to the potential safety risks of 2-mercaptobenzothiazole in the products.

Key words Cefotaxime sodium for injection; Quality evaluation; Related substances; Polymers; Genotoxic impurity

頭孢噻肟鈉（cefotaxime sodium）為第三代頭孢菌素，于1975年由法國Roussel Uclaf公司研究所發(fā)現(xiàn)，并與德國Hoechst公司共同開發(fā)，1980年在德國上市[1]。具有抗菌譜廣、穩(wěn)定、使用安全的特性，臨床上主要用于敏感細(xì)菌引起的急性和慢性細(xì)菌感染[2]。

頭孢噻肟鈉制劑國外有注射用頭孢噻肟鈉和頭孢噻肟鈉注射液兩種，我國目前僅批準(zhǔn)有注射用粉針劑。根據(jù)對制劑企業(yè)的調(diào)研，國內(nèi)注射用頭孢噻肟鈉均由無菌原料直接分裝制成，生產(chǎn)過程中未添加其他輔料。經(jīng)查詢國家藥品監(jiān)督管理局網(wǎng)站，國內(nèi)現(xiàn)有注射劑生產(chǎn)企業(yè)76家，批準(zhǔn)文號(hào)227個(gè)，有0.25、0.5、0.75、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0和4.0 g共9種規(guī)格。注射用頭孢噻肟鈉收載于《中國藥典》2020年版[3]及USP44版[4]。非國家基本藥物。

2022年，注射用頭孢噻肟鈉列為國家藥品抽檢品種。按照國家抽檢的基本要求[5]，在完成法定標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了探索性研究，對國內(nèi)注射用頭孢噻肟鈉的質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行評價(jià)，并從安全性和有效性角度，提出相關(guān)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），U3000高效液相色譜儀（美國賽諾菲公司），Mettler Toledo XS205型電子天平（瑞士Mettler Toledo公司）；YB-II型澄明度測定儀。

1.2 試藥

頭孢噻肟對照品（130483-202106，90.0%），2-巰基苯并噻唑（195066-202001，99.1%）購自中國食品藥品檢定研究院。

醋酸銨、乙酸和甲醇均為色譜純（fisher chemical），水為超純水，其他試劑均為分析純。

1.3 樣品

本次抽檢共抽取到31家生產(chǎn)企業(yè)的224批次樣品，涉及批準(zhǔn)文號(hào)51個(gè)。抽樣覆蓋全國30個(gè)省/自治區(qū)/直轄市，抽樣最多的省份為廣東省，為20批次，占全部抽樣量的8.9%。抽檢樣品可較好地表征國內(nèi)本品種目前的生產(chǎn)和使用狀況。

2 試驗(yàn)方法

2.1 法定標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)

本次抽檢涉及的31家生產(chǎn)企業(yè)中，29家企業(yè)執(zhí)行《中國藥典》2020年版或2015年版標(biāo)準(zhǔn)；2家企業(yè)部分產(chǎn)品執(zhí)行《中國藥典》2020年版標(biāo)準(zhǔn)，部分產(chǎn)品執(zhí)行國家藥品監(jiān)督管理局標(biāo)準(zhǔn)，包括YBH13792021、YBH13752021和YBH13762021。各標(biāo)準(zhǔn)的主要區(qū)別在于有關(guān)物質(zhì)和聚合物的測定。

2.2 有關(guān)物質(zhì)及聚合物測定

采用高效液相色譜法（HPLC）。色譜條件：色譜柱為島津Shim-pack GISS C18柱，4.6 mm×250 mm，5 μm；以0.05 mol/L磷酸鹽緩沖液（取7.1 g無水磷酸氫二鈉，置1000 mL量瓶中，加水溶解并稀釋至刻度，用磷酸調(diào)節(jié)pH值至6.25）為流動(dòng)相A，以甲醇為流動(dòng)相B，按表1梯度洗脫程序進(jìn)行洗脫；流速為1.0 mL/min；柱溫為30℃；檢測波長為235 nm；進(jìn)樣體積10 μL。

2.3 有關(guān)物質(zhì)及聚合物質(zhì)譜分析

色譜條件：色譜柱為島津Shim-pack GISS C18柱，4.6 mm×250 mm，5 μm；以乙酸銨緩沖液（取3.85 g乙酸銨，置1000 mL量瓶中，加水溶解并稀釋至刻度，用乙酸調(diào)節(jié)pH值至6.25）為流動(dòng)相A，以甲醇為流動(dòng)相B，按表1梯度洗脫程序進(jìn)行洗脫；流速為每分鐘1.0 mL；柱溫為30℃；檢測波長為235 nm；聚合物雜質(zhì)定位對照溶液進(jìn)樣20 μL，其余進(jìn)樣體積均為10 μL。

質(zhì)譜條件：離子源 ESI；Nebulizimg Gass流速

1.5 mL/min；CDL溫度200℃；Heat Block 溫度200℃；Equipment溫度40℃；掃描方式正離子掃描；檢測器電壓：1. 54 kV。

2.4 基因毒性雜質(zhì)2-巰基苯并噻唑的測定

采用HPLC方法。色譜條件：色譜柱島津WondaSil C18-WR柱，4.6 mm×250 mm，5 μm，流動(dòng)相為0.1%磷酸（量取磷酸0.1 mL至100 mL量瓶中，加水稀釋至刻度）：乙腈=70：30混勻。流速0.8 mL/min，柱溫40℃，檢測波長為319 nm，進(jìn)樣量20 μL。

3 結(jié)果與討論

3.1 產(chǎn)品總體質(zhì)量

依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，本次抽檢的224批次注射用頭孢噻肟鈉全部符合規(guī)定。該品種2010年曾被列為國家抽檢品種，檢驗(yàn)合格率為94.76%，不合格樣品12批，涉及8個(gè)企業(yè)，不合格項(xiàng)目為裝量差異和溶液的澄清度[6]。此次抽檢合格率為100%，提示注射用頭孢噻肟鈉產(chǎn)品總體質(zhì)量近年來有所提升。與產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)的幾個(gè)關(guān)鍵檢測項(xiàng)目結(jié)果如下。

3.1.1 溶液的澄清度

溶液的澄清度為《中國藥典》評估注射藥品質(zhì)量的一個(gè)常規(guī)檢查項(xiàng)。本次抽檢中，全部樣品的溶液澄清度均符合規(guī)定，合格率100.0%，但檢驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，208批次樣品溶解及加酸后呈澄清，16批次樣品略出現(xiàn)渾濁（濁度不濃于1號(hào)濁度標(biāo)準(zhǔn)液），提示上述批次樣品質(zhì)量狀況不理想，對其效期中溶液澄清度的變化應(yīng)予以關(guān)注。分析澄清度近限度的樣品與樣品雜質(zhì)總和的相關(guān)性，未發(fā)現(xiàn)二者有明顯的相關(guān)。文獻(xiàn)報(bào)道，藥物與膠塞之間的相互作用可能使藥物的澄清度不穩(wěn)定[7]，提示企業(yè)應(yīng)重視包材相容性的考察。與2010年國家藥品抽檢結(jié)果相比，該項(xiàng)目2010年為主要不合格項(xiàng)，說明近年來該項(xiàng)目上藥品質(zhì)量有了一定的提升；由于仍存在近限度樣品，說明溶液的澄清度仍是影響注射用頭孢噻肟鈉質(zhì)量的一個(gè)重要因素，應(yīng)引起生產(chǎn)單位和檢驗(yàn)部門的充分重視。

3.1.2 溶液的顏色

本次抽檢的224批樣品的溶液的顏色均符合規(guī)定，樣品溶液的顏色為黃綠色。檢驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，93.7%的樣品溶液的顏色為黃綠色2號(hào)至黃綠色5號(hào)；顏色較深的樣品來自不同企業(yè)，其中5批次樣品溶液的顏色介于黃綠色6號(hào)與黃綠色7號(hào)之間，已接近顏色限度。對溶液的顏色與貯存時(shí)間進(jìn)行相關(guān)性分析，呈正相關(guān)（P<0.05），提示上述批次樣品的溶液顏色在有效期內(nèi)仍可能增加，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。提示企業(yè)應(yīng)關(guān)注樣品效期內(nèi)溶液顏色的變化。

3.1.3 有關(guān)物質(zhì)

采用HPLC法，按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)合格率100%。其中單個(gè)雜質(zhì)含量為0.2%～0.8%，主要集中在0.2%～0.5%之間；雜質(zhì)總和含量為0.7%～3.0%，均未超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限度，詳見圖1 。不同企業(yè)間雜質(zhì)含量差異較大，但從全部測定結(jié)果可以看出，單個(gè)雜質(zhì)與雜質(zhì)總和含量均遠(yuǎn)小于《中國藥典》中相應(yīng)的限度規(guī)定，提示現(xiàn)行藥典標(biāo)準(zhǔn)仍有提高的空間。

3.1.4 頭孢噻肟聚合物

本次抽檢所涉及的藥品標(biāo)準(zhǔn)中均設(shè)有分子排阻法測定頭孢噻肟聚合物的檢查項(xiàng)（限度為1.0%），樣品合格率為100.0%。此外，廠家29同時(shí)采用反相色譜法測定聚合物。本次抽檢中該廠家的3批次樣品，采用分子排阻法測得頭孢噻肟聚合物含量均為0.01%，采用反相色譜法測得頭孢噻肟聚合物含量分別為0.3%、0.3%和0.4%。提示現(xiàn)行藥典方法檢測不能檢測到全部聚合物類雜質(zhì)。

3.1.5 裝量差異

224批次樣品裝量差異測定結(jié)果均符合《中國藥典》2020年版要求。對本次抽檢結(jié)果進(jìn)行分析，廠家17、廠家30、廠家8各有1批次，在初試中有一支樣品超出限度，進(jìn)行復(fù)試后符合規(guī)定；廠家16有 2批次，廠家19、廠家14各有1批次有一支樣品裝量差異達(dá)到±5%；提示該品種的裝量差異仍具體潛在風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)予以關(guān)注。由企業(yè)調(diào)研結(jié)果可知，注射用頭孢噻肟鈉原料粉體的性質(zhì)會(huì)導(dǎo)致制劑分裝性的差異。頭孢噻肟鈉結(jié)晶工藝中的攪拌速度、晶種加量、養(yǎng)晶時(shí)間對原料藥的比容及流動(dòng)性均有影響，從而可能影響制劑分裝工藝的穩(wěn)定性[8]。綜上，提示各企業(yè)應(yīng)根據(jù)其制劑分裝工藝的特點(diǎn)確定適宜原料的粉體性質(zhì)，當(dāng)使用不同廠家原料時(shí)，需要重視其粉體特性對分裝的影響。

3.1.6 含量測定

224批次樣品的含量以無水物計(jì)算，分布于91.1%～97.0%，均值為93.3%；按平均裝量計(jì)算，分布于94.6%～103.8%，均值為99.2%（圖2）。主成分含量測定值均在各標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的限度范圍內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)低限投料問題。

3.2 探索性研究

3.2.1 有關(guān)物質(zhì)及頭孢噻肟聚合物測定

比較EP10.8、USP44和《中國藥典》2020年版頭孢噻肟鈉原料的有關(guān)物質(zhì)測定方法，認(rèn)為EP10.8的分析方法較理想，以此為基礎(chǔ)，參考YBH13762021和YBH13752021對其梯度洗脫程序進(jìn)行了優(yōu)化，建立了可同時(shí)測定有關(guān)物質(zhì)及聚合物的分析方法。

應(yīng)用LCMS-IT-TOF技術(shù)，對樣品中的雜質(zhì)進(jìn)行分析，通過與頭孢噻肟雜質(zhì)A、雜質(zhì)B、雜質(zhì)E、雜質(zhì)F、雜質(zhì)G、氨噻肟酸、7-氨基頭孢烷酸對照品的比對，參考EP10.8和USP44中的雜質(zhì)結(jié)構(gòu)，確定了其中7個(gè)雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)。有關(guān)物質(zhì)分析的典型HPLC色譜圖見圖3，其中雜質(zhì)1為氨噻肟酸，雜質(zhì)2為7-氨基頭孢烷酸，雜質(zhì)B為去乙酰頭孢噻肟，雜質(zhì)A為頭孢他美，雜質(zhì)E為去乙酰頭孢噻肟內(nèi)酯，雜質(zhì)F為頭孢噻肟二聚體，雜質(zhì)G為頭孢噻肟二肟。各雜質(zhì)結(jié)構(gòu)見表2。

根據(jù)強(qiáng)制降解試驗(yàn)結(jié)果及LC-MS/ MS質(zhì)譜的結(jié)果分析，通過酸、堿、氧化、光、紫外和熱降解試驗(yàn)可知，在不同的條件下各雜質(zhì)的變化不同（表3）。頭孢噻肟鈉在酸、熱、堿、氧化和紫外條件下都有一定的降解，雜質(zhì)B、E、F為最易產(chǎn)生的雜質(zhì)；在光照和紫外降解條件下，頭孢噻肟鈉可降解產(chǎn)生雜質(zhì)D。提示企業(yè)應(yīng)關(guān)注原料和制劑的生產(chǎn)條件，并注意產(chǎn)品的運(yùn)輸、貯存條件。

參考國家藥品標(biāo)準(zhǔn)YBH13762021和YBH1375 2021及相關(guān)文獻(xiàn)，優(yōu)化了新的有關(guān)物質(zhì)分析方法，對聚合物雜質(zhì)定位對照溶液進(jìn)行分析（圖4），可發(fā)現(xiàn)6個(gè)主要雜質(zhì)。結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道的聚合物結(jié)構(gòu)[9-10]，對檢測到的聚合物雜質(zhì)峰進(jìn)行歸屬，并應(yīng)用LCMS-IT-TOF技術(shù)對結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。

頭孢噻肟鈉中的聚合物雜質(zhì)主要為其二聚體及二聚體水解物，其可能的結(jié)構(gòu)見圖5[9]。質(zhì)譜分析顯示，聚合物雜質(zhì)1 [M+H]+峰的質(zhì)荷比為809.0709（圖6a），結(jié)合其保留值，推測其可能為頭孢噻肟二聚體脫三位側(cè)鏈水解物（圖5a），分子式為C28H28N10O11S4，分子量為808.08。

聚合物雜質(zhì)2～5的質(zhì)譜分析顯示，其[M+H]+峰的質(zhì)荷比分別為851.0816、851.0818、851.0818、851.0819（圖6 b～e），提示他們的分子量均為850，推測他們可能為頭孢噻肟二聚體或二聚體水解物，其可能結(jié)構(gòu)見圖5b～d。其中聚合物雜質(zhì)3通過與對照品比對，可確認(rèn)為雜質(zhì)F（圖5b）；結(jié)合其保留值[9]，推測聚合物雜質(zhì)2和雜質(zhì)5可能分別為開環(huán)聚合形成圖5c結(jié)構(gòu)時(shí)產(chǎn)生的一對異構(gòu)體，聚合物雜質(zhì)4的可能結(jié)構(gòu)為圖5d。

在聚合物雜質(zhì)6的 一級(jí)質(zhì)譜圖中，其 [M+H]+峰的質(zhì)荷比為833.0739（圖6f），結(jié)合其保留值[9]，推測聚合物雜質(zhì)6為頭孢噻肟分子間氨基與羧基?；磻?yīng)脫水形成的二聚體（圖5e），分子式為C30H28N10O11S4，分子量為832.08。

對224批次注射用粉針劑進(jìn)行分析，雜質(zhì)B含量為0.2%～0.5%，雜質(zhì)A含量為0.1%～0.4%，雜質(zhì)E含量為0.1%～0.9%，雜質(zhì)F含量為0.1%～0.6%，雜質(zhì)G含量均未大于0.1%，最大聚合物雜質(zhì)含量為0.1%～0.6%，其他單個(gè)雜質(zhì)（除聚合物雜質(zhì)）含量為0.02%～0.2%，聚合物雜質(zhì)總和含量為0.1%～0.9%，雜質(zhì)總和含量為0.7%～2.8%。

不同廠家注射用頭孢噻肟鈉的雜質(zhì)分布情況見圖7。進(jìn)一步分析顯示，最大雜質(zhì)集中于雜質(zhì)E和雜質(zhì)F。不同企業(yè)間產(chǎn)品雜質(zhì)B和雜質(zhì)A的差異不大，而雜質(zhì)E、雜質(zhì)F和聚合物雜質(zhì)總量的差異較大；廠家6、12、15和27的產(chǎn)品雜質(zhì)E和雜質(zhì)F偏高，廠家27的1批次樣品總雜質(zhì)和雜質(zhì)E的含量達(dá)到2.8%和0.9%。廠家12、16、15和27的產(chǎn)品總雜質(zhì)含量較高，提示不同企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量水平仍存在一定差異，但224批次全部樣品均可符合EP10.8頭孢噻肟鈉的限度規(guī)定，提示目前國產(chǎn)樣品的質(zhì)量較為理想。

3.2.2 基因毒性雜質(zhì)2-巰基苯并噻唑的測定

調(diào)研結(jié)果提示，頭孢噻肟鈉合成的第一步為7-氨基頭孢烷酸與AE活性酯反應(yīng)生成頭孢噻肟酸，合成過程中會(huì)生成副產(chǎn)物2-巰基苯并噻唑，且2-巰基苯并噻唑也是以氨噻肟酸和二硫化二苯并噻唑?yàn)槠鹗荚袭a(chǎn)生AE活性酯的副產(chǎn)物。因此，在頭孢噻肟鈉原料中可能殘留有2-巰基苯并噻唑。在世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單中，2-巰基苯并噻唑?qū)儆?2A 類致癌物，被視為潛在基因毒性雜質(zhì)。對調(diào)研收集到的36批原料藥進(jìn)行檢測，2-巰基苯并噻唑的含量為2.04～27.37 ppm，提示有2-巰基苯并噻唑引入致癌的風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 結(jié)論

本次評價(jià)性抽檢結(jié)果顯示，224批樣品依照法定標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)均符合規(guī)定，且均符合EP10.8頭孢噻肟鈉的規(guī)定，提示國產(chǎn)注射用頭孢噻肟鈉總體質(zhì)量狀況“較好”；但現(xiàn)行《中國藥典》標(biāo)準(zhǔn)仍有待進(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、B、D、E、F和G的控制；②優(yōu)化聚合物測定方法，使其真實(shí)反映藥品聚合物雜質(zhì)水平；③原料藥企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)增加2-巰基苯并噻唑檢查項(xiàng)，并進(jìn)行周期性檢驗(yàn)，控制產(chǎn)品的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。

參 考 文 獻(xiàn)

盧娥輝， 震熙展. 頭孢噻肟成鹽工藝研究[J]. 中國現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué)雜志， 2006， 23（2）： 117-120.

張淑華， 袁靖， 歐真容， 等. 注射用頭孢噻肟鈉等6種頭孢菌素的體外抗菌活性研究[J]. 中國抗生素雜志， 2004， 29（6）： 357-360.

國家藥典委員會(huì). 中華人民共和國藥典[S]. （2020年版二部）. 北京： 中國醫(yī)藥科技出版社， 2020： 362.

The United States Pharmacopoeia 44th Edition[S]. Rockville MD： The United States Pharmacopoeia Convention.

胡昌勤. 對抗生素藥品評價(jià)性抽驗(yàn)基本思路與方法的思考[J]. 中國抗生素雜志， 2013， 38（1）： 1-11.

姚蕾， 王立新， 王紅梅， 等. 229批國產(chǎn)注射用頭孢噻肟鈉的質(zhì)量評價(jià)[J]. 藥品評價(jià)， 2012， 9（11）： 22-27.

吳紅洋， 韓海燕， 任學(xué)毅， 等 .藥用膠塞質(zhì)量對頭孢菌素類注射劑澄清度的影響[J]. 中國藥業(yè)， 2022， 31（6）： 25-27

田紅玉， 聶飛， 王濤， 等. 頭孢噻肟鈉分裝性研究[J]. 煤炭與化工， 2019， 42（3）： 131-132

胡昌勤， 李進(jìn)， 張夏. 7-氨噻肟頭孢菌素的聚合物分析[J]. 中國抗生素雜志， 2022， 47（3）： 209-220

李進(jìn)， 姚尚辰， 尹利輝， 等. 頭孢噻肟鈉原料的聚合物雜質(zhì)分析[J]. 中國抗生素雜志， 2020， 45（9）： 883-892.