注射用頭孢他啶的質量分析

杜旭?劉海玲?郭艷娟?張琳?王悅雯?魯瑞娟?楊倩?唐素芳

摘要：目的 評價國內注射用頭孢他啶的質量現(xiàn)狀。方法 采用調研、文獻檢索、法定標準檢驗結合探索性研究的方式，對國內36家企業(yè)生產(chǎn)的177批次的注射用頭孢他啶和原研制劑的質量進行比較分析；通過對雜質譜、配伍穩(wěn)定性、包材相容性等關鍵質量屬性進行考察，分析不同企業(yè)產(chǎn)品的質量差異。結果 177批次注射用頭孢他啶按法定標準檢驗均符合規(guī)定；但質量標準仍然存在部分項目檢驗方法和限度不統(tǒng)一，藥品說明書表述不一致等問題。探索性研究中，優(yōu)化了有關物質分析方法，采用LC/MS對產(chǎn)品中雜質的可能結構進行了推斷，對其來源進行了分析。配伍穩(wěn)定性結果表明，部分企業(yè)藥品說明書不合理，存在風險隱患。結論 注射用頭孢他啶總體質量較好，現(xiàn)行標準有待統(tǒng)一和提高。

關鍵詞：注射用頭孢他啶；國家藥品抽檢；質量分析

中圖分類號：R978.1文獻標志碼：A

Quality analysis of ceftazidime for injection

Abstract Objective This research evaluated the quality status of ceftazidime for injection. Methods Using statutory testing procedures in conjunction with exploratory research， 177 batches of ceftazidime for injection， manufactured by 36 companies， and one batch of the original medication were compared. The quality differences of products from different manufacturers were analyzed by investigating key quality attributes such as impurity profiles， compatible stability and packaging material compatibility. Results All 177 batches of ceftazidime for injection complied with the requirements. However， there were still some problems in the specifications， such as inconsistent determination methods and limits for some items and so on. Also， the description of drug instructions was inconsistent. In the exploratory study， the impurity analysis method was optimized， and the possible structure of impurities in the product was inferred by LC/MS and their source was analyzed. The results of compatible stability tests showed that the drug instructions of some manufacturers were unreasonable and there were hidden risks. Conclusion The overall quality of ceftazidime for injection was acceptable， but the current specification needed to be unified and improved.

Key words Ceftazidime for injection; National drug sampling; Quality analysis

頭孢他啶為第三代頭孢菌素，通過抑制細菌細胞壁的合成發(fā)揮抗菌作用。頭孢他啶由葛蘭素史克公司于1978年開發(fā)。注射用頭孢他啶于1983年首次在英國上市，商品名為Fortum?。主要用于敏感革蘭陰性桿菌，尤其銅綠假單胞菌等所致的各種感染，對銅綠假單胞菌的抗菌作用在第三代頭孢菌素中最強。注射用頭孢他啶由頭孢他啶原料與助溶劑碳酸鈉或精氨酸混合制成，臨床中被廣泛應用于呼吸科、皮膚科、婦產(chǎn)科、骨科和泌尿科等敏感菌導致的感染。1985年國產(chǎn)仿制品獲準上市，1993年列入《國家基本藥物目錄》?！吨袊幍洹纷?000年版起收載注射用頭孢他啶。目前注射用頭孢他啶在《中國藥典》2020年版、USP2022、BP2022和JP18中均有收載。

據(jù)國家藥品監(jiān)督管理局網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫檢索，注射用頭孢他啶國內批準文號有286個，共有0.5、0.75、1.0、1.5、2.0和3.0 g等6種規(guī)格，涉及生產(chǎn)企業(yè)81家；另有進口藥品批準文號11個，涉及生產(chǎn)企業(yè)4家，規(guī)格為0.5和1.0 g。本品的不良反應輕且少見，不良反應發(fā)生率約2.5%，皮疹最常見，偶見藥物熱、靜脈炎、注射部位疼痛、嗜酸性粒細胞增多等不良反應[1]。

為加強對上市后藥品質量的監(jiān)管，國家藥品監(jiān)督管理局將注射用頭孢他啶列入2022年度國家藥品抽檢計劃。國家藥品抽檢旨在客觀地評價國內上市藥品的質量現(xiàn)狀，分析產(chǎn)品質量問題以保障公眾用藥安全。本文通過對注射用頭孢他啶的標準檢驗和探索性研究，從安全性、有效性和質量可控性角度對其質量狀況進行全面地評價，并對其產(chǎn)品質量的改進提出建議。

1 試藥與樣品

177批注射用頭孢他啶為2022年國家藥品抽檢樣品，涉及36個生產(chǎn)企業(yè)，另有1批次為原研制劑（意大利史克，批號：2002E1）。

頭孢他啶對照品（批號：130484-202107，純度86.1%），7-ACA對照品（批號：130538-20002），7-ADCA對照品（批號：130416-2010）購自中國食品藥品檢定研究院；雜質A對照品（批號：20-APR-19-01）購自美國Qualtiy Control Chemicals Inc；雜質B對照品（批號：4452-087A3），雜質C對照品（批號：2969-071A4），雜質E對照品（批號：1425-016A1），雜質G對照品（批號：4831-014A9），雜質H對照品（批號：4780-058A3）購自TLC Pharmaceutical Standards Ltd.；雜質F對照品（批號：G880916）購自英國Laboratory of the Government Chemist；雜質M對照品（批號：5001A17T）購自浙江普洛得邦制藥有限公司。

甲醇（色譜純）、乙腈（色譜純）為默克股份公司產(chǎn)品，磷酸、磷酸氫二鈉和磷酸二氫鉀（分析純）為國藥集團化學試劑有限公司產(chǎn)品，純化水為自制。

2 試驗方法

2.1 法定標準檢驗

法定檢驗涉及15個標準，包括《中國藥典》2020年版和2015年版標準及13個國家藥品監(jiān)督管理局標準。177批注射用頭孢他啶分別按各自執(zhí)行標準進行檢驗。主要檢驗項目包括性狀、鑒別、有關物質、吡啶、頭孢他啶聚合物、含量均勻度和含量測定等。

2.2 探索性研究

2.2.1 優(yōu)化的HPLC雜質譜分析方法

色譜條件：采用OSAKASODA CAPCELL PAK C18 MGⅡ（4.6 mm×250 mm，5 μm）色譜柱；流動相A為磷酸鹽緩沖液（取磷酸氫二鈉3.6 g，磷酸二氫鉀1.4 g加水溶解并稀釋至1000 mL， 用10%（V/V）磷酸溶液調節(jié)pH值至3.4），流動相B為乙腈；梯度洗脫：0～4 min（4%～11%B）→4～5 min（11%～11%B） →5～8 min（11%～16%B）→8～11 min（16%～20%B） →11～15 min（20%～50%B）→15～18 min（50%～80%B） →18～22 min（80%B）→22～23 min（80%～4%B）→23～33 min

（4%B）；流速為1.3 mL/min，檢測波長為254 nm。

頭孢他啶強制聚合溶液的制備：稱取頭孢他啶原料適量，用水溶解并稀釋成約含10 mg/mL的濃溶液，室溫放置48 h后作為儲備液。測定時用水稀釋成約為1 mg/mL的溶液，進行聚合物類雜質的分析。

2.2.2 LC-MS分析

采用Waters ACQUITY UPLCTM2D色譜儀及Xevo G2-S QTof質譜系統(tǒng)對已知雜質和主要的降解雜質進行定性分析。色譜條件同“2.2.1”的HPLC方法，僅以0.1%的乙酸銨溶液（甲酸調節(jié)pH至3.4）替代原方法的流動相A。

質譜條件：離子源為ESI源，正離子模式，掃描范圍：m/z 50～1500；離子源溫度：110 ℃；毛細管電壓3.0 kV；霧化器溫度：450 ℃；霧化器流速800 L/h。

2.2.3 殘留溶劑分析

采用Agilent7890A氣相色譜儀，Agilent HP-1（60 m×

0.53 mm×5 ?m）色譜柱；柱溫為程序升溫，初始溫度65 ℃保持8 min，20 ℃/min升至150 ℃，保持

5 min，50 ℃/min升至200 ℃，保持7 min；進樣口溫度170 ℃；檢測器溫度250 ℃；頂空進樣方式，頂空瓶溫度70 ℃；平衡時間30 min；進樣量1 mL；載氣為N2，流速4 mL/min；分流比：10：1。

2.2.4 包材相容性研究

對膠塞中可提取物分析。采用島津GC-MS-TQ8050三重四級桿氣相色譜質譜聯(lián)用儀分別對提取物中的揮發(fā)性、半揮發(fā)性和特殊有機物進行分析。膠塞分別剪成細小顆粒進行實驗。①揮發(fā)性有機物采用80 ℃頂空進樣；利用儀器的Scan模式，對比NIST14數(shù)據(jù)庫進行定性和半定量分析。②半揮發(fā)有機物以甲醇為提取溶劑，采用50 ℃保溫3 d后液體進樣；利用儀器的SIM掃描模式，以保留時間，離子對以及離子相對豐度比與對照品溶液比較，進行定性和定量分析。③特殊有機物測定，以甲醇為提取溶劑，采用50 ℃保溫3 d后液體進樣；利用儀器的MRM掃描模式，以保留時間，離子對以及離子相對豐度比與對照品溶液比較，進行定性和定量分析。

玻璃中金屬元素的浸出物實驗。采用ICAP7400電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀考察25種目標元素（Al、As、B、Ba、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、K、Li、Mg、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Se、Si、Sn、Ti、V、Zn）。對0 d和加速放置10 d的注射用頭孢他啶浸出物進行測定。

采用HPLC-PDA法對注射用頭孢他啶中的抗氧劑、降解產(chǎn)物、抗氧劑BHT及可提取硫的浸出量進行測定。對0 d及加速放置10 d的注射用頭孢他啶浸出物進行測定。

2.2.5 粒度和粒度分布分析

采用Mastersizer 2000激光粒度儀，按照不同助溶劑、不同原料來源和不同生產(chǎn)工藝的樣品隨機抽取，進行粒度分布分析。

2.2.6 晶型比較

采用X2TP-2 POL偏光顯微鏡、ZEISS MERLIN Compact型高分辨率場發(fā)射掃描電鏡、Bruker TENSOR 27紅外分光光度計和D2 PHASER X射線衍射儀對不同企業(yè)的原料、添加了助溶劑的注射劑以及原研樣品的晶型進行比較。

2.2.7 配伍穩(wěn)定性研究

參考文獻[2]，模擬臨床使用情況，分別采用5%葡萄糖注射液、0.9%氯化鈉注射液稀釋注射劑，于不同溫度、不同時段取配伍溶液對有關物質、吡啶、pH值、滲透壓等主要指標進行測定，考察不同原料來源、不同工藝的樣品在不同助溶劑中的質量變化情況。

3 結果與討論

本次國家藥品抽檢獲得36家企業(yè)生產(chǎn)的177批樣品，來自28個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），涉及批準文號49個，約65%的樣品抽自經(jīng)營單位。樣品的覆蓋面較廣，其質量基本可反映國內注射用頭孢他啶的現(xiàn)狀。

3.1 法定檢驗結果及分析

按現(xiàn)行質量標準檢驗，177批注射用頭孢他啶均符合規(guī)定。對與產(chǎn)品質量密切相關的質控項目進行分析：pH值分布在5.8～7.0之間，均值為6.5；頭孢他啶聚合物含量分布0.02%～0.20%之間，均值0.08%，但部分結果較為離散；有關物質中最大雜質含量分布為0.06%～0.45%，總雜質含量為0.11%～0.89%，但部分企業(yè)的不同批次樣品差距較大。

目前注射用頭孢他啶的現(xiàn)行質量標準有15個，各標準在檢驗項目、檢驗方法和限度規(guī)定等方面均存在一定差異，主要表現(xiàn)為有關物質檢查，《中國藥典》2020年版僅控制“單一雜質”和“總雜質”，且限度明顯寬于國家藥監(jiān)局標準，使得執(zhí)行藥典標準的企業(yè)樣品雜質含量明顯高于執(zhí)行注冊標準企業(yè)的樣品，且不同企業(yè)的產(chǎn)品較難通過法定檢驗對質量進行比較。此外，所有質量標準均采用葡聚糖凝膠G10色譜法控制頭孢他啶聚合物，該方法專屬性差，分析時間長，且聚合物的限度遠高于與實際樣品中聚合物的量。

3.2 探索性研究結果

根據(jù)法定檢驗結果，結合調研、文獻檢索的情況，圍繞著藥品的安全性、有效性和質量可控性，對注射用頭孢他啶的雜質譜、基因毒性雜質、殘留溶劑、包材相容性、粒度和粒度分布、晶型及配伍穩(wěn)定性等方面開展探索性研究。

3.2.1 雜質譜分析

針對《中國藥典》2020年版等頭孢他啶現(xiàn)行質量標準未對其特定雜質進行控制的現(xiàn)狀，在已有方法的基礎上，結合文獻[3～8]，對色譜方法進行了優(yōu)化，優(yōu)化后的色譜方法可實現(xiàn)對頭孢他啶中的諸已知雜質良好分離（圖1）。在此基礎上采用LC-QTOF/MS法對其降解雜質進行定性分析（圖2），并結合生產(chǎn)工藝及文獻，分析諸雜質的可能來源，推斷出了主要酸降解產(chǎn)物（雜質7）、氧化降解產(chǎn)物（雜質6）及熱降解產(chǎn)物（雜質4、雜質13）的可能結構（表1）。

采用改進后的分析方法對不同原料來源、不同助溶劑、不同生產(chǎn)工藝樣品中的雜質進行分析，部分樣品中雜質H（頭孢他啶甲酯）為最大雜質。雖然雜質H的毒性作用大于頭孢他啶[9]，但進一步對其ADME和特定毒性反應的評估提示其可作為普通雜質控制[10]，BP2022和通過一致性評價品種的注冊標準均將雜質H作為“其他雜質”，限度控制為0.10%或0.1%。合成過程中通過對甲醇含量的控制可使其含量明顯降低。

2-巰基苯并噻唑（雜質M）是合成過程中產(chǎn)生的1類致癌物質。對不同工藝的原料和制劑的測定結果表明，雜質M的含量按頭孢他啶計在0.002～0.74 ppm之間，平均為0.31 ppm，遠遠小于規(guī)定的限度20 ppm。

由于常規(guī)HPLC色譜系統(tǒng)中含磷酸鹽緩沖液的流動相不適宜用于質譜分析，在進行LC-MS分析時，采用乙酸銨溶液替代磷酸鹽緩沖液，可滿足MS分析的基本要求。經(jīng)比較兩色譜系統(tǒng)的雜質檢出能力相當，雜質峰的洗脫順序一致（圖3），但流動相為磷酸鹽緩沖液時基線更為平穩(wěn)，有利于對微量雜質的檢測。

采用二維液質聯(lián)用技術亦是解決色譜流動相與質譜分析不相匹配的方法之一。由于本品中含量≥0.1%的雜質均為已知雜質，未知雜質的含量大都在0.05%以下，在對微量未知雜質進行定性分析時，二維液質聯(lián)用技術在靈敏度及檢測效率方面不具有優(yōu)勢。

3.2.2 頭孢他啶聚合物

改進后的有關物質檢查方法能夠有效地檢出聚合物類雜質（圖4）。采用液質聯(lián)用技術對強制聚合溶液（圖5）和供試品溶液（圖4）中的聚合物類雜質進行定性分析，推斷聚合物雜質的可能結構（表2，圖6）。結果表明，降解溶液中含有多種聚合物類雜質，聚合物雜質存在同分異構體，與文獻[11]報道一致。不同來源的樣品中聚合物類雜質的結構相似但與強制聚合溶液中的聚合物不一致。

由圖4可見，頭孢他啶中主要聚合物雜質的保留時間均介于已知雜質H與雜質E之間；對39批樣品的測定表明，其含量均小于忽略限0.05%。注射用頭孢他啶現(xiàn)行標準中均采用G10凝膠色譜法控制聚合物類雜質。凝膠色譜法測定頭孢菌素聚合物的專屬性已受到廣泛質疑，本研究為注射用頭孢他啶聚合物測定方法的修訂提供了基礎數(shù)據(jù)。

3.2.3 殘留溶劑

注射用頭孢他啶為頭孢他啶無菌原料與碳酸鈉或精氨酸直接混合分裝制得，對其溶劑殘留的分析可以揭示頭孢他啶原料中殘留溶劑的現(xiàn)狀。經(jīng)調研，頭孢他啶在生產(chǎn)過程中可能引入的有機溶劑有甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、二氯甲烷、叔丁醇和三乙胺等。其中甲醇、乙腈、二氯甲烷、叔丁醇屬于二類溶劑，乙醇、丙酮、三乙胺屬于三類有機溶劑[12]。分析結果顯示，本品及其原料殘留溶劑測定的結果差異不大，各批樣品中均僅檢出丙酮，含量遠低于0.5%的限度值，其他殘留溶劑均低于檢測限。

3.2.4 包材相容性分析

采用氣質聯(lián)用技術，對膠塞中可提取物包括揮發(fā)性、半揮發(fā)性、難揮發(fā)性有機物及特殊有機物進行分析，結果均未超過50%AET的限值。

按照《化學藥品注射劑與藥用玻璃包裝容器相容性研究技術指導原則（試行）》及ICH-Q3D的要求，開展玻璃中元素的遷移實驗。采用所建立的ICP-OES對可能遷移到制劑中的25種金屬元素進行考察，全部樣品結果均符合要求。

按照彈性體密封件指導原則的要求，開展膠塞中抗氧劑的遷移實驗。對全部樣品包括原研樣品中膠塞可能遷移至樣品中的常見抗氧劑及降解產(chǎn)物進行篩查，結果均符合要求。

上述結果提示，目前市場上的注射用頭孢他啶與其包裝材料的相容性良好。

3.2.5 配伍穩(wěn)定性試驗

對注射用頭孢他啶與臨床中常用的溶液（5%葡萄糖注射液、0.9%氯化鈉注射液）的配伍穩(wěn)定性進行了分析，結果顯示，室溫放置時，樣品均不穩(wěn)定，有關物質和吡啶含量大幅增長。在室溫放置24 h后，已知雜質、最大單一未知雜質和總雜質的量均明顯增加，其中雜質G由低于忽略限增加到2.8%左右，總雜質由0.6%增加到3.7%以上，吡啶含量由0.1%增長到0.7%左右。但冷藏放置24 h，總雜質基本無變化。

目前各企業(yè)的注射用頭孢他啶藥品說明書，在用法用量和注意事項中對配伍穩(wěn)定的表述各不相同。有的說明書標示為“以生理鹽水、5%葡萄糖注射液或乳酸鈉稀釋成的靜脈注射液在室溫存放不宜超過24 h”；有的標示為“頭孢他啶可與常用的靜脈注射溶液配伍，為了符合制劑的管理要求，最好使用新配制的頭孢他啶注射液。如果不能實現(xiàn)，存放在2～8 ℃冰箱中保存24 h可保持藥效”。修訂、統(tǒng)一藥品說明書中配伍穩(wěn)定性的說明，對保證臨床用藥安全性有重要意義。

3.2.6 其他與制劑相關的關鍵質量屬性

對抽檢樣品與原研樣品在復溶時間、粉末粒度分布、晶型等方面進行了比較，均未發(fā)現(xiàn)抽檢樣品與原研產(chǎn)品的質量存在明顯差異。絕大部分樣品粒度分布基本一致；個別企業(yè)、批次的粒度分布稍有差異；但對粒度分布結果和復溶時間進行相關性分析，二者無相關性。不同來源的原料粉末X射線衍射圖基本一致，主要特征峰的2 θ相同；不同來源的原料的紅外光譜圖也基本一致。采用掃描電鏡法觀察，國內各廠家原料均為片狀方形結晶（圖7）。本品制劑中的輔料為無水碳酸鈉或精氨酸，無水碳酸鈉為無定型粉末，精氨酸為結晶性粉末，在電鏡圖中可明顯區(qū)分，制劑中的晶體形狀也基本相同，進一步判定國產(chǎn)原料藥的晶型基本相同。

4 結論

本次國家藥品抽檢采用法定標準檢驗結合探索性研究的方式，結合調研、文獻檢索，對國內注射用頭孢他啶的質量現(xiàn)狀進行了全面的分析和評價。

按照法定標準檢驗，177批次樣品均符合規(guī)定，說明注射用頭孢他啶質量總體評價較好。質量標準方面，本品執(zhí)行的質量標準有藥典標準及13個國家藥品監(jiān)督管理局標準，其中有關物質測定方法的差異較大，統(tǒng)一質量標準有助于促進生產(chǎn)企業(yè)進行工藝的提升。

探索性研究對有關物質檢查方法進行了優(yōu)化，并對不同來源樣品中雜質的來源、結構進行了推測，其可以同時控制頭孢他啶聚合物類雜質。配伍穩(wěn)定性研究表明，應盡快修訂或完善藥品使用說明書，以確保臨床用藥的安全性和有效性。

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