注射用頭孢唑肟鈉的質(zhì)量評價

王小亮?梁亞偉?席志芳?牛龍青?鄧玉龍?張伊榕?張秉華

摘要：目的 評價國內(nèi)上市的注射用頭孢唑鈉整體的質(zhì)量狀況。方法 按照法定標(biāo)準(zhǔn)檢驗結(jié)合探索性研究，包括對產(chǎn)品的有關(guān)物質(zhì)、聚合物、殘留溶劑、2-巰基苯并噻唑、成鹽率等關(guān)鍵質(zhì)量屬性的考察，綜合評價產(chǎn)品的質(zhì)量及現(xiàn)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品質(zhì)量的可控性。結(jié)果 抽取的238批樣品，按法定標(biāo)準(zhǔn)檢驗，合格率為100.0%。探索性研究結(jié)果表明，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；個別企業(yè)樣品醋酸殘留超出限度；部分企業(yè)樣品檢出基因毒性雜質(zhì)2-巰基苯并噻唑；不同企業(yè)樣品成鹽率無明顯差異。結(jié)論 國內(nèi)上市的注射用頭孢唑肟鈉總體質(zhì)量較好；現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)需進(jìn)一步統(tǒng)一和提高，建議完善有關(guān)物質(zhì)等檢測方法；建議生產(chǎn)企業(yè)關(guān)注工藝中“醋酸”的殘留及2-巰基苯并噻唑的潛在風(fēng)險。

關(guān)鍵詞：注射用頭孢唑肟鈉；評價性抽驗；質(zhì)量評價；聚合物；二巰基苯并噻唑

中圖分類號：R917文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Quality assessment of cefazole sodium for injection

Abstract Objective This study evaluated the quality of cefazole sodium for injection in China. Methods? ? The quality of cefazole sodium injection was assessed， along with its current specifications， in accordance with the legal standard determination and exploratory research. This included looking into related substances， polymer impurities， residual solvents， 2-mercaptobenzothiazole， salt formation rate， and other important product quality attributes. Results The qualified rate of 238 batches of samples was 100.0% according to the legal specifications. The results of exploratory research showed that the legal specifications had some deficiencies in impurity control and polymer determination. The acetic acid residue of individual samples exceeded the limit; the genotoxic impurity 2-mercaptobenzothiazole was detected in some samples. There was no significant difference in the salt formation rate of samples from different manufacturers. Conclusion The quality of cefazoxime sodium for injection in China was good. The current specifications should be further unified and improved. It was proposed to improve the control of polymer impurities and related substances. It is suggested that manufacturers should pay attention to the residue of “acetic acid” in the process and the potential risk of 2-mercaptobenzothiazole.

Key words Cefazoxime sodium for injection; Evaluative sampling; Quality assessment; Polymer; 2-mercaptobenzothiazole

注射用頭孢唑肟鈉為頭孢唑肟鈉原料直接無菌分裝制成的注射用無菌粉末，由日本藤澤藥品工業(yè)株式會社研制，于1981年在日本首次上市。本品適用于對頭孢唑肟敏感的鏈球菌屬、肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌、大腸埃希菌、克雷伯桿菌屬、變形桿菌屬、沙雷菌屬、腸細(xì)菌屬、檸檬酸細(xì)菌屬、消化球菌屬、消化鏈球菌屬和類桿菌屬所引起的感染癥[1-2]。常見不良反應(yīng)有皮疹、瘙癢和藥物熱等過敏反應(yīng)[3-4]。1989年原研企業(yè)通過技術(shù)轉(zhuǎn)移方式授權(quán)西南制藥三廠（現(xiàn)更名為西南藥業(yè)股份有限公司）在中國上市，2023年被確定為國產(chǎn)仿制藥參比制劑。目前我國批準(zhǔn)上市的注射用頭孢唑肟鈉共有6個規(guī)格。頭孢唑肟鈉原料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)在中國藥典2020年版（ChP2020）、美國藥典2023年版（USP2023）、日本藥局方18改正（JP18）和韓國藥典12版（KP12）均有收載，注射用頭孢唑肟鈉收載于ChP2023、USP2023、KP12和16個NMPA注冊標(biāo)準(zhǔn)。

注射用頭孢唑肟鈉為2023年國家藥品抽檢品種。本文按法定標(biāo)準(zhǔn)對238批樣品進(jìn)行檢驗，并針對其中發(fā)現(xiàn)的問題開展探索性研究，進(jìn)而對該產(chǎn)品的質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行評價，并從有效性、安全性角度對完善制劑質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)提出建議。

1 儀器及試藥

1.1 儀器

高效液相色譜儀（Shimadzu， LC-2030 3D，檢測器：島津DAD），氣相色譜儀（Agilent 8890，F(xiàn)ID檢測器），超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（AB公司， SCIEX QTRAP5500+），粉末X射線衍射儀（Shimadzu， XRD-6100），激光粒度測定儀（Beckman， LS13320），離子色譜儀（瑞士萬通940，電導(dǎo)檢測器），電子分析天平（Mettler Toledo， XPE205）。

1.2 試藥

頭孢唑肟對照品（130504-202304），含量為97.8%，購自中國食品藥品檢定研究院；雜質(zhì)D（QRTBZWX023-20220729），含量為98.58%，頭孢唑肟開環(huán)物（QRTBZWX017-20220902）購自廣州清瑞生物科技有限責(zé)任公司；頭孢唑肟E異構(gòu)體（20230201），來自Molcoo Chemicals Inc.；雜質(zhì)3、雜質(zhì)6、雜質(zhì)12、雜質(zhì)13、雜質(zhì)16、雜質(zhì)18、雜質(zhì)KTO、二聚體及其異構(gòu)體、開環(huán)脫羧S-氧化物1和開環(huán)脫羧-S氧化物2對照品均為西南藥業(yè)股份有限公司提供；2-巰基苯并噻唑?qū)φ掌罚℅1211642），含量為98.45%，購自Ehrenstorferf公司。

1.3 樣品

238批注射用頭孢唑肟鈉均為2023年國家藥品評價性抽驗樣品，來自全國29個省、自治區(qū)和直轄市的藥品生產(chǎn)、經(jīng)營和醫(yī)療單位，其中124批抽自經(jīng)營企業(yè)，99批抽自生產(chǎn)企業(yè)，15批抽醫(yī)療單位，6個藥品規(guī)格（0.25、0.5、0.75、1.0、1.5及2.0 g）涉及28個生產(chǎn)企業(yè)。頭孢唑肟原料為企業(yè)提供。

2 實驗方法

2.1 法定檢驗

按法定標(biāo)準(zhǔn)檢驗對238批注射用頭孢唑肟鈉進(jìn)行檢驗。主要檢驗項目包括鑒別、有關(guān)物質(zhì)、酸堿度、水分、含量測定等，部分注冊標(biāo)準(zhǔn)包括聚合物。

2.2 探索性研究

2.2.1 有關(guān)物質(zhì)分析

色譜方法：采用Agilent ZORBAX SB-C18

（4.6 mm×250 mm，5 μm）色譜柱；以pH 3.6的

50 mmol/L的乙酸銨溶液為流動相A，乙腈為流動相B，按表1方式進(jìn)行梯度洗脫；流速為0.8 mL/min；柱溫：35 ℃；檢測波長為254 nm；進(jìn)樣體積：20 μL。樣品臨用新制。

2.2.2 聚合物測定及比較分析

對部分注冊標(biāo)準(zhǔn)測定聚合物的高效分子排阻法（HPSEC）進(jìn)行改進(jìn)，對國產(chǎn)28個企業(yè)的76批樣品的聚合物進(jìn)行測定；比較《中國藥典》2020年版有關(guān)物質(zhì)項下反相-高效液相色譜（RP-HPLC）方法的二聚體檢測結(jié)果、部分注冊標(biāo)準(zhǔn)葡聚糖G-10凝膠色譜法測定聚合物的結(jié)果與新優(yōu)化的聚合物測定結(jié)果的相關(guān)性。

改進(jìn)的高效分子排阻法（HPSEC）：采用球狀親水改性硅膠Zenix SEC-100（7.8 mm ×300 mm，3 ?m）色譜柱；以pH7.0的0.075 mol/L磷酸鹽緩沖液為流動相；柱溫：25 ℃；檢測波長：254 nm；進(jìn)樣量：20 ?L；流速：0.6 mL/min。樣品臨用新制。

2.2.3 殘留溶劑測定

根據(jù)函調(diào)資料得知注射用頭孢唑肟鈉有兩種原料合成工藝，涉及不同的殘留溶劑。參照相關(guān)文獻(xiàn)考察[5-6]，建立了兩種分析原料中殘留溶劑的方法。

色譜方法1（分析甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、二氯甲烷、四氫呋喃）：采用Agilent DB-624（30 m× 0.320 mm，1.8 μm）毛細(xì)管柱，載氣為氮氣，流速為1.0 mL/min，檢測器為FID，起始柱溫40 ℃，維持 12 min，以10 ℃/min速率升至80℃，以15 ℃/min速率上升至140 ℃，維持2 min，進(jìn)樣口溫度為150 ℃，檢測器溫度為250 ℃，頂空平衡溫度為90 ℃，平衡30 min。

色譜方法2（分析醋酸）：采用Agilent-FFAP（30 m× 0.320 mm，0.25 μm）色譜柱，載氣為氮氣，流速為3.0 mL/min，檢測器為FID，起始柱溫50 ℃，維持5 min，以10 ℃/min速率升至120 ℃，維持1 min，以50 ℃/min速率上升至240 ℃，維持7 min，進(jìn)樣口溫度為210 ℃，檢測器溫度為250 ℃，頂空平衡溫度為90 ℃，平衡30 min，分流比為20： 1：進(jìn)樣體積為1 μL。

2.2.4 基因毒性雜質(zhì)2-巰基苯并噻唑的測定

參照相關(guān)文獻(xiàn)[7]建立了HPLC-MS-MS法測定樣品中的2-巰基苯并噻唑（MBT）的方法。色譜條件：采用Phenomenex，Luna Omega C18（2.1 mm×100 mm，1.6 μm）色譜柱；2 mmol/L乙酸銨為流動相A，乙腈為流動相B，按表2進(jìn)行梯度洗脫；柱溫為30℃；流速為0.3 mL/min；進(jìn)樣量：5 μL；閥切換時間：0.1～2 min進(jìn)廢液；2～11 min進(jìn)質(zhì)譜。

質(zhì)譜條件：離子源ESI；正離子模式；源參數(shù)：氣簾氣35 psi；離子化電壓5500 V，離子化溫度550 ℃，噴霧氣55 psi，輔助加熱氣55 psi，噴撞氣8 psi，射入電壓10 V，噴撞室射出電壓10 V。采用多反應(yīng)監(jiān)測模式模式（MRM）測定。

2.2.5 成鹽率測定

采用離子色譜法測定注射用頭孢唑肟鈉的成鹽率[8-9]。通過測定的鈉離子的摩爾數(shù)，再與頭孢唑肟酸的摩爾數(shù)相比，比值即為成鹽率。理論值為1.0。

色譜方法：采用Metrohm C6-150/4.0陽離子分析色譜柱（4.0 mm×150 mm）；淋洗液： 1.7 mmol/L硝酸-1.7 mmol/L吡啶二羧酸；流速：1.2 mL/min；柱溫：30.0 ℃；進(jìn)樣體積：20? μL；檢測器：電導(dǎo)檢測器。

3 結(jié)果與討論

3.1 法定檢驗

按現(xiàn)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢驗，238批注射用頭孢唑肟鈉全部合格，合格率為100.0%。

不同企業(yè)執(zhí)行的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，主要區(qū)別為質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中“有關(guān)物質(zhì)”“聚合物”的檢測方法、限度不一致；原料藥中比旋度、吸收系數(shù)等部分項目在制劑中重復(fù)設(shè)置。建議統(tǒng)一和提高法定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 探索性研究結(jié)果

3.2.1 有關(guān)物質(zhì)分析

參照國內(nèi)外藥典標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)文獻(xiàn)[10]，對注射用頭孢唑肟鈉有關(guān)物質(zhì)測定方法進(jìn)行了優(yōu)化[11]采用新建立的HPLC方法對28個生產(chǎn)企業(yè)的注射用頭孢唑肟鈉的主要雜質(zhì)和總雜質(zhì)進(jìn)行分析，新方法的雜質(zhì)檢出能力更強(qiáng)（圖1），可同時檢出10種雜質(zhì)。

注射用頭孢唑肟鈉的主要雜質(zhì)為雜質(zhì)16（頭孢唑肟開環(huán)物），不同企業(yè)該雜質(zhì)檢出量不同，但均符合限度規(guī)定（不得過0.5%）。雜質(zhì)16和總雜質(zhì)的頻數(shù)分布近似正態(tài)分布（圖2），較為均勻，提示產(chǎn)品質(zhì)量良好。

強(qiáng)制降解試驗表明：酸性條件下，頭孢唑肟鈉比較穩(wěn)定，幾乎無新增雜質(zhì)；堿性條件下，樣品極其不穩(wěn)定，已知雜質(zhì)16、雜質(zhì)3、雜質(zhì)6、雜質(zhì)18均有較大程度的增加，同時，9.16 min有1個較大的未知雜質(zhì)產(chǎn)生；氧化條件下，開環(huán)脫羧S-氧化物1和開環(huán)脫羧S-氧化物2顯著增加；高溫下，易降解破壞產(chǎn)生雜質(zhì)，雜質(zhì)18，雜質(zhì)6和雜質(zhì)3大幅度增加；光照條件下，頭孢唑肟鈉不穩(wěn)定，雜質(zhì)18、雜質(zhì)16、雜質(zhì)3和雜質(zhì)13都有增加，其中變化最大的是雜質(zhì)18和雜質(zhì)13。即注射用頭孢唑肟鈉在堿性、氧化、高溫及光照條件下均不穩(wěn)定，易產(chǎn)生降解雜質(zhì)。提示注射用頭孢唑肟鈉在儲存、運(yùn)輸及配制使用過程中，應(yīng)避免高溫、光照、氧化及接觸堿性物質(zhì)。

3.2.2 聚合物測定及比較分析

采用法定RP-HPLC方法檢測二聚體、葡聚糖凝膠G-10色譜法及HPSEC法測定聚合物的典型色譜圖見圖3；參照法定標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)文獻(xiàn)[12-13]，建立了新的聚合物測定方法（圖4）。新改進(jìn)的HPSEC方法主峰前可檢出5個雜質(zhì)，其中最大的雜質(zhì)峰通過保留時間定位為雜質(zhì)16（頭孢唑肟開環(huán)雜質(zhì)），其他4個雜質(zhì)峰認(rèn)為可能是不同結(jié)構(gòu)的聚合物峰。G-10法由于分析時間長，專屬性差且檢出量小。對28個生產(chǎn)企業(yè)76批樣品的RP-HPLC二聚體測定結(jié)果和新改進(jìn)HPSEC方法的聚合物測定結(jié)果進(jìn)行比較（表3）。將RP-HPLC法結(jié)果與新改進(jìn)HPSEC法測定結(jié)果在95%可信區(qū)間內(nèi)進(jìn)行配對t-檢驗，在95%可信區(qū)間范圍內(nèi)，P值為0.643，大于0.05，表明RP-HPLC法測定結(jié)果和新改進(jìn)HPSEC法測定結(jié)果無顯著性差異。同時，兩組數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)r為-0.056，接近于0，表明RP-HPLC法和新改進(jìn)HPSEC法測定結(jié)果無相關(guān)性。

綜上，國內(nèi)市場中的注射用頭孢唑肟鈉聚合物檢出量均較低，整體質(zhì)量較好。新改進(jìn)HPSEC法可檢出4個可能是聚合物的雜質(zhì)峰，其雜質(zhì)和與RP-HPLC的二聚體含量不具有相關(guān)性。對頭孢唑肟的可能聚合反應(yīng)機(jī)理研究表明，其可能含有多種聚合物及聚合降解物[14]，采用LC-MS方法對上述的4個可能為聚合物的雜質(zhì)峰進(jìn)行進(jìn)一步的分析，將揭示該HPSEC法是否可作為RP-HPLC二聚體測定的補(bǔ)充方法；由于它們和頭孢唑肟二聚體的含量沒有顯著性差異，提示頭孢唑肟二聚體是頭孢唑肟鈉的主要聚合產(chǎn)物。

3.2.3 殘留溶劑

測定頭孢唑肟鈉原料中甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、二氯甲烷和四氫呋喃6種溶劑的殘留量，所有樣品的檢出量均遠(yuǎn)小于限度。測定原料中醋酸的殘留量，發(fā)現(xiàn)僅“企業(yè)A”產(chǎn)品殘留量超出限度（醋酸在《中國藥典》2020年版通則<0861>中屬于第三類溶劑，限度為0.5%）；進(jìn)一步對28個制劑企業(yè)的產(chǎn)品中的醋酸殘留量進(jìn)行篩查，4個企業(yè)的產(chǎn)品中檢測出醋酸；36批樣品中5批樣品的殘留量超過限度，另5批樣品的殘留量臨近限度，其余樣品的醋酸殘留量范圍為0～0.04%，合格率為86.1%；不合格和殘留量較高的樣品原料均來自于“企業(yè)A”。

調(diào)研獲悉，醋酸用于頭孢唑肟鈉在無菌精制步驟，溶解脫色工序中利用醋酸調(diào)節(jié)pH，因成鹽工藝中需加入過量鈉鹽，故醋酸在樣品中以醋酸鈉的形式存在。醋酸鈉對人體的危害也不同于醋酸?！捌髽I(yè)A”樣品中醋酸的殘留量接近或超過限度，且該企業(yè)樣品的酸堿度在合格范圍內(nèi)整體偏低，提示該企業(yè)生產(chǎn)工藝應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化。

3.2.4 基因毒性雜質(zhì)2-巰基苯并噻唑的測定結(jié)果

采用新建HPLC-MS-MS法測定28個生產(chǎn)企業(yè)樣品中2-巰基苯并噻唑（MBT）的含量（表4），其典型色譜圖見圖4。28個生產(chǎn)企業(yè)的樣品MBT檢測量均小于限度10 ppm，但各生產(chǎn)企業(yè)檢出量有明顯差異。

頭孢唑肟鈉原料合成工藝，采用AE活性酯和7-ANCA為起始原料時，會形成副產(chǎn)物2-巰基苯并噻唑（MBT）。MBT被世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)列入2A類致癌物清單，可導(dǎo)致基因突變并可能促使腫瘤發(fā)生。新型工藝采用DAMA新型活性酯為起始原料，可以避免再產(chǎn)生MBT，但DAMA在儲存和運(yùn)輸過程中需要低溫（＜5 ℃），且價位較高，國內(nèi)沒有大規(guī)模應(yīng)用。調(diào)研得知，“企業(yè)1”和“企業(yè)18”采用了DAMA工藝的原料，理論上不會產(chǎn)生MBT?！捌髽I(yè)1”的制劑產(chǎn)品未檢出MBT，與原料工藝相吻合，但“企業(yè)18”的產(chǎn)品檢出有MBT，含量為1.09 ppm，進(jìn)一步考察其提供的原料，原料亦檢出有MBT，檢出量為1.15 ppm，與原料合成工藝不符。上述結(jié)果提示，對原料中MBT的檢測，可用于判斷原料的合成工藝。

3.2.5 成鹽率測定結(jié)果

采用離子色譜法法測定28個企業(yè)的樣品，并對諸產(chǎn)品的成鹽率進(jìn)行比較分析。注射用頭孢唑肟鈉成鹽率理論值為1.0，28個生產(chǎn)企業(yè)樣品的成鹽率測定結(jié)果為0.95～1.03，均值為1.00，批間差異較?。▓D5）。

從頻數(shù)分布圖（圖6）可見，28個生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品的成鹽率呈近似正態(tài)分布。參比企業(yè)樣品成鹽率為0.98～1.01，其他企業(yè)成鹽率為0.95～1.03。參比企業(yè)樣品的成鹽率稍優(yōu)于其他國產(chǎn)企業(yè)。樣品成鹽率可反映成鹽工藝的穩(wěn)定性。上述結(jié)果提示，國產(chǎn)頭孢唑肟鈉的成鹽工藝穩(wěn)定。

4 結(jié)論

通過標(biāo)準(zhǔn)檢驗及探索性研究發(fā)現(xiàn)，注射用頭孢唑肟鈉質(zhì)量總體情況較好；但注射用頭孢唑肟鈉的法定檢驗標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)進(jìn)一步提高和統(tǒng)一。此外，應(yīng)關(guān)注產(chǎn)品原料中的有關(guān)物質(zhì)、聚合物及合成工藝中可能引入的殘留溶劑、基因毒性雜質(zhì)等指標(biāo)，以保證產(chǎn)品與參比制劑的質(zhì)量一致。

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