胡昌勤

2015年8月18日，由國務院印發(fā)的《關于改革藥品醫(yī)療器械審評審批制度的意見》，將“提高仿制藥質量，加快仿制藥質量一致性評價”作為改革藥品審評審批制度的5大目標之一。仿制藥質量與療效的一致性評價工作也成為近年來國內醫(yī)藥界最熱門的話題。仿制藥一致性評價是指對已經批準上市的仿制藥，按與原研藥品質量和療效一致的原則進行質量評價，其實質是希望通過一致性評價，促進我國醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展，并使得國產藥品在質量與藥效上達到與原研藥一致的水平。

目前我國雖然是藥品生產大國，現存有6000余家藥品生產企業(yè)，但藥品生產水平參差不齊，藥品多以仿制為主，低水平重復的現象較嚴重。由于在早期研發(fā)階段企業(yè)的投入不夠，許多質量問題在藥品上市前未能及時發(fā)現，而在上市后暴露出。因此充分認識國產仿制藥的質量現狀，對開展仿制藥的質量與療效一致性評價工作具有重要意義。從2008年起，國家食品藥品監(jiān)督管理總局（原國家食品藥品監(jiān)督管理局）連續(xù)組織對上市藥品開展國家藥品評價抽驗。在評價性抽驗中，通過對產品關鍵質量屬性（CQAs）的認知，并與生產過程中的關鍵原輔料屬性（CMAs）和關鍵工藝參數（CPPs）相關聯，探討具體品種的質量狀況，擬客觀地分析上市藥品的主要質量狀況，進而明確產品質量提高的方向。

建立CMAs、CPPs和產品CQAs的關系，再通過對 CMAs和 CPPs的控制實現對產品CQAs的控制，并實現對生產工藝的不斷優(yōu)化，是質量源于設計（QbD）理念的核心。本文基于歷年國家評價性抽驗的結果，分析目前市場上抗生素藥品的質量現狀，探討國產仿制藥與原研藥品的主要質量差距。

1 對抗生素藥品質量的總體評價

抗生素按其化學結構可分為β-內酰胺類（青霉素類、頭孢菌素類和碳青霉烯類）、喹諾酮類、大環(huán)內酯類等，β-內酰胺類是最常用的抗生素，而臨床中最常用的 25種抗生素已經占全部抗生素總量的70%，其中碳青霉烯類是近年來使用增長最快的品種（2011年為6.6%，2015年為 12%）。從 2008年開展國家藥品評價性抽驗至今，評價性抽驗已經覆蓋了2012年版國家基本藥物目錄中的全部抗生素品種和市場應用量較大的品種。從宏觀角度，認為國產抗生素藥品，①總體質量較好，并向好的方向進一步發(fā)展。表現為使用率較高的大品種質量明顯好于使用率低的小品種；市場占有率較大的企業(yè)，產品質量明顯好于占有率較小的企業(yè)產品；抽驗中常見的不符合規(guī)定項目主要為與GMP管理相關的項目，如與“均勻性”相關的項目、“可見異物”等，伴隨著我國GMP水平的提高，抽驗合格率將逐漸增加；市場中未發(fā)現有假冒、摻偽等重大質量問題的產品。②國家基本藥物品種質量一般好于其他藥品。③中國藥典收載品種的質量一般較好，如硫酸慶大霉素注射液，伴隨著藥典標準的不斷完善與提高，其嚴重不良反應明顯降低。④單方制劑質量好于復方制劑和特殊制劑。⑤2010年以后的新仿制品種產品質量總體與原研制劑相當。進一步分析影響上市藥品總體質量水平的主要因素，認為主要與大品種主流藥品生產企業(yè)的質量水平、藥品質量標準/審評制度的完善程度和我國制藥工業(yè)的水平有關。

2 注射用抗生素的關鍵質量問題

2.1 原料藥的影響

臨床中常用的抗生素以注射劑為主，且主要為β-內酰胺類注射劑。通過對歷年國家評價性抽驗涉及的15個注射用頭孢菌素的系統回顧性分析發(fā)現，“溶液的澄清度與顏色”是當前影響注射用頭孢菌素的突出質量問題。上述的15個注射用頭孢菌素按國家法定標準檢驗，總合格率為93.5%；其中“溶液的澄清度與顏色”項不符合規(guī)定的樣品占不符合規(guī)定樣品的90.4%；涉及注射用頭孢哌酮鈉/舒巴坦鈉、注射用頭孢曲松鈉、注射用鹽酸頭孢吡肟、注射用頭孢呋辛鈉、注射用頭孢唑林鈉、注射用頭孢噻肟鈉、注射用鹽酸頭孢替安、注射用頭孢硫脒、注射用頭孢米諾鈉、注射用頭孢西丁鈉、注射用頭孢他啶11個品種。注射用頭孢菌素“溶液的澄清度”（簡稱澄清度）問題由來已久，表現為溶解后溶液迅速變渾濁，且在貯存期澄清度逐漸變差。其主要原因一般認為和藥物與膠塞的相容性有關；而相容性問題又與膠塞的種類及質量、原料藥的質量及藥品的運輸和貯存環(huán)境直接相關，并發(fā)現膠塞中抗氧劑 2,6-二叔丁基對甲酚（2,6-Di-tertbutyl-4-methylphenol,BHT）的遷移量與多數頭孢菌素的澄清度相關。由于注射用頭孢菌素的質量與其原料質量密切相關，以其作為CQAs，探討與過程控制相關的CMAs和CPPs，發(fā)現頭孢菌素原料的晶型/亞晶型、成鹽率和膠塞的質量是影響注射劑澄清度和顏色的CMAs。

頭孢唑林鈉的澄清度、頭孢哌酮鈉的穩(wěn)定性、頭孢呋辛鈉的顏色和頭孢曲松鈉的療效曾是困惑國內仿制藥企業(yè)多年的4大質量問題。近年來，利用五水頭孢唑林鈉新晶體替代傳統的無定型頭孢唑林鈉，較好地解決了頭孢唑林鈉的澄清度問題；優(yōu)化頭孢哌酮鈉的結晶工藝，得到的頭孢哌酮鈉AI和AII晶體（原研藥為AII晶體），具有良好的穩(wěn)定性；細化結晶工藝得到的頭孢曲松鈉亞晶型II晶體（與原研藥一致），具有較好膠塞相容性和較高的成鹽率，有望解決國產頭孢曲松鈉起效慢之難題；而頭孢呋辛鈉易變色問題，也與其結晶過程中的成鹽不完全有關。此外，根據單晶 X-衍射結果，頭孢米諾鈉七水合物在理想狀態(tài)下每一晶格由3個游離態(tài)結晶水和4個通過氫鍵與頭孢米諾連接的結晶水組成；但晶格中結晶水有多種存在位置，在不同的結晶條件下可形成不同的亞晶型，導致粉末 X-衍射圖譜具有細微差異，且不同亞晶型樣品還具有不同的化學穩(wěn)定性。同樣，頭孢他啶含有 5分子結晶水，結晶水位置的差異使其在TGA中表現出不同的失水特性，并在加速實驗中表現出色澤變化速率的不同（未發(fā)表資料）；而注射用頭孢噻肟鈉的結晶度是影響其穩(wěn)定性的主要因素（未發(fā)表資料）。可見，選擇合理的結晶工藝，控制結晶條件（控制結晶工藝中的CPPs），是解決頭孢菌素諸多質量問題的關鍵，也是國產仿制藥與原研藥品之間的最大差異之一。

2.2 制劑處方的影響

普通抗生素注射劑的處方比較簡單，主要包括助溶劑、抗氧劑和凍干粉針劑中適量的骨架材料等。雖然通常認為普通水溶性注射劑中的助溶劑、抗氧劑等對臨床等效性的影響較小，但近年來這一觀念正在受到挑戰(zhàn)。如注射用美羅培南，助溶劑碳酸鈉的含量差異可導致體內腎脫氫肽酶（DHP-1）的活性不同，進而使得部分仿制藥與原研藥在體內療效不等效。目前國內注射用美羅培南標準尚未對碳酸鈉的含量進行控制，而制劑中的碳酸鈉含量偏高，還可導致有關物質、聚合物、色差等指標的偏高。

注射用頭孢孟多酯鈉由美國Lily公司研發(fā)，于1978年上市，原研產品為頭孢孟多酯鈉與5%碳酸鈉的混粉。國內仿制時，更多的將碳酸鈉認為是助溶劑。由于頭孢孟多酯鈉在水中的溶解度良好，且含碳酸鈉的產品更不穩(wěn)定，故目前國內的注射用頭孢孟多酯鈉大多不含碳酸鈉。然而，原研企業(yè)在研發(fā)階段就證明，頭孢孟多酯鈉在貯存中易發(fā)生水解形成頭孢孟多，導致溶解時溶液的pH下降，可能引起溶液渾濁。在產品中加入碳酸鈉或氨基丁三醇可以改善溶液的渾濁。對不同處方的制劑的系統評價分析表明，含碳酸鈉的注射用頭孢孟多酯鈉雖然其雜質的增加速率相對較快，但兩種處方的差異并不十分明顯；含碳酸鈉制劑的溶液澄清度更不易變化；溶液澄清度的不合格率與不良反應例數呈正相關，含5%碳酸鈉的注射用頭孢孟多酯鈉的總不良反應例數遠低于不含碳酸鈉的制劑。提示注射用頭孢孟多酯鈉與5%碳酸鈉的混粉產品更合理。

注射用阿奇霉素系在阿奇霉素原料水溶液中與適宜的酸成鹽、溶解，再經冷凍干燥而成。原研藥采用檸檬酸為成鹽劑，而國內仿制藥除采用檸檬酸外，尚有以硫酸、鹽酸、磷酸、乳糖酸、馬來酸、門冬氨酸等為成鹽劑的工藝。以雜質譜為指標考察與成鹽工藝的相關性，證明成鹽劑類型、工藝水平、原（輔）料質量與產品雜質譜密切相關，是影響產品質量的關鍵因素；由鹽酸等強酸成鹽的注射用阿奇霉素，在生產和貯存中極易降解成 3'-去克拉定糖阿奇霉素（雜質J），而由檸檬酸等弱酸成鹽的注射用阿奇霉素較穩(wěn)定。雖然中國藥典2015年版已經將各類成鹽劑生產的注射用阿奇霉素統一成一個標準，通過建立有效的雜質分析方法，設定與原研產品一致的雜質限度，促使企業(yè)改進成鹽工藝，并有望使采用強酸等不合理成鹽劑的產品退出市場，但如何對諸多未采用檸檬酸為成鹽劑的產品臨床一致性進行評價，仍亟待解決。

2.3 生產工藝的影響

伴隨著科學的發(fā)展與制藥技術的進步，在保證藥品有效性的前替下，采用新的生產工藝替代原工藝可以提高產品的質量，簡化生產步驟等。

注射用頭孢匹胺鈉，系由日本Sumitomo制藥公司與Yamanouchi制藥公司聯合開發(fā)，于1985年在日本上市。目前國內外頭孢匹胺注射劑有 3種工藝。①凍干法：頭孢匹胺與苯甲酸鈉在碳酸氫鈉溶液中成鹽，經冷凍干燥后分裝成注射用頭孢匹胺鈉。②溶媒結晶法：頭孢匹胺與適當的成鹽劑成鹽，在適宜條件下結晶成頭孢匹胺鈉，再分裝成注射用頭孢匹胺鈉。③混粉法：頭孢匹胺與無水碳酸鈉物理混粉，再分裝成注射用頭孢匹胺，是國內的特有工藝。比較3種工藝的產品：混粉法產品的固體穩(wěn)定性最好，但存在混合均勻性較難控制，臨床中可能存在成鹽反應不完全、溶解時間偏長等問題；凍干法產品的起始雜質含量偏高，在儲存過程中最不穩(wěn)定，且作為靜脈給藥的注射劑，含有的苯甲酸鈉存在安全性風險；溶媒結晶法產品純度較高，穩(wěn)定性也較好。原研企業(yè)首次上市時采用的是凍干工藝，其原因在于研發(fā)的初期，沒能找到適宜的成鹽劑，故以苯甲酸鈉作為成鹽反應的相轉移催化劑，采用了凍干工藝生產。溶媒結晶工藝通過尋找合適的成鹽劑得到穩(wěn)定的頭孢匹胺鈉晶體是對凍干工藝的改進。近10年的不良反應情況也表明，溶媒結晶法產品的總不良反應例數遠低于混粉法與凍干法產品。目前JP16已經收載了溶媒結晶工藝的頭孢匹胺鈉；USP38在注射用頭孢匹胺鈉各論中也不再強調產品中應含有適量的苯甲酸鈉。因此，認為由溶媒結晶工藝生產的注射用頭孢匹胺鈉更安全，質量更可控。

頭孢唑林鈉由日本藤澤藥品株式會社開發(fā)，于1971年在日本上市。頭孢唑林鈉與水分子等作用可形成α型（含5分子結晶水，理論含水量為15.9%）、β型（含3/2分子結晶水，理論含水量為5.4%）和γ型（含1分子結晶乙二醇）等晶體。頭孢唑林鈉的成熟生產方法有結晶脫水法、冷凍干燥法和溶媒結晶法。由于頭孢唑林鈉水合物中的水分子極易從晶格中逸出，導致頭孢唑林鈉降解。為保證產品的穩(wěn)定性，原研產品最初采用結晶脫水工藝（先結晶成 α-頭孢唑林鈉，再減壓脫水形成無定型產品）生產，因而生產成本較高。后續(xù)的仿制藥采用冷凍干燥法生產無定型頭孢唑林鈉，雖然降低了成本，但產品在貯存過程中澄清度易變差，尤其是與膠塞的相容性不好時，更容易導致澄清度不符合中國藥典的規(guī)定。伴隨著對頭孢唑林鈉水合物特性的認知，通過完善結晶工藝，控制貯運條件等措施，原研企業(yè)已經不再采用結晶脫水工藝生產無定型頭孢唑林鈉，而直接采用頭孢唑林鈉水合物（α-頭孢唑林鈉）生產注射用頭孢唑林鈉。大大的降低了生產成本。日本藥局方從XIV版（2005年）起，已經將頭孢唑林鈉（無定型產品）和頭孢唑林鈉水合物（α-頭孢唑林鈉）分別收載；我國也有五水頭孢唑林鈉產品上市。頭孢唑林鈉水合物制劑的雜質含量，與膠塞的相容性等均優(yōu)于凍干法生產的無定型產品，其嚴重不良反應的發(fā)生率也明顯較無定型產品低。但對以塑料膜為包材的制劑如雙室袋等，由于包材的氣密性較玻璃瓶差，較難保證貯運期間水分子不從晶格中逸出，因此仍采用冷凍干燥法生產的無定型頭孢唑林鈉為原料。

3 口服抗生素制劑的關鍵質量問題

3.1 藥物溶出行為的差異

固體口服制劑在胃腸道中必須首先溶出才能被吸收并進入體循環(huán)，藥物在體內的釋放和吸收直接影響其藥效。溶出度試驗是模擬固體口服制劑在胃腸道中崩解和溶出的理想體外試驗法，不僅被用于評價/預測固體口服制劑的生物等效性，還被賦予了評價處方和制備工藝等更多的功能。利用相似因子法（f2法）比較溶出曲線的相似性是各國藥品監(jiān)管部門普遍采用的做法。雖然不同處方的相同固體口服制劑在相同的溶出條件下，其溶出行為可能不盡相同，體外實驗發(fā)現不同仿制藥之間的溶出曲線存在差異，也并不意味著二者在體內就一定不具有生物等效性。如國產阿莫西林膠囊體外至少存在兩種不同的溶出特性。采用計算機預測技術模擬口服具有不同釋放速率（T85%＝15～180 min）的藥物在體內的吸收（Cmax和 AUC）情況，發(fā)現釋放速率在T85%＝45 min時，阿莫西林膠囊同阿莫西林溶液仍具有生物等效性；由于具有不同溶出特性的國產阿莫西林膠囊45 min內的累積溶出量均可達到 85%以上，提示他們在體內具有生物等效性。然而，評價性抽驗數據顯示，除少數產品如頭孢丙烯片、分散片和膠囊與原研藥的體外溶出行為幾乎一致外，多數國產口服抗生素制劑的溶出/釋放行為與原研制劑的差異較大。表現為4條溶出曲線均不相似或部分曲線不相似，且通常相同企業(yè)的產品溶出/釋放曲線的批內均一性和批間重復性相對較差。其原因在于國產制劑的處方通常與原研產品不同，且國內企業(yè)對生產過程的控制能力相對較差，目前部分產品甚至仍采用糖衣片等相對陳舊的生產工藝。因此，雖然對國產抗生素固體口服制劑的不同溶出行為做出合理的解釋與評價是當前一致性評價的重點，但如何鼓勵企業(yè)按照質量源于設計（quality by design，QbD）的理念，在對生產工藝不斷理解的基礎上，持續(xù)提高對生產過程的控制能力，改進產品質量是更亟待解決的問題。

頭孢地尼為BCS Ⅳ類藥物，具有低溶解性（low solubility）、低滲透性（low permeability）的特性，確保其在體內的快速溶出有利于藥物的吸收，而抗生素類藥物的快速吸收對治療是有益的。因此，當前市場中的頭孢地尼膠囊，無論是原研產品還是國產仿制品，其溶出行為均較日本橙皮書中參比膠囊的溶出行為快，同參比顆粒劑的溶出行為相似。即利用現代制劑學技術使得頭孢地尼膠囊劑的溶出速率接近顆粒劑是對原膠囊劑的有意義改進。

阿奇霉素為十四元環(huán)大環(huán)內脂類抗生素，其體內的抗菌療效主要與AUC/MIC比值有關，與血藥濃度不呈直接相關。雖然國產阿奇霉素片與進口產品在體內生物等效，但國產阿奇霉素片較原研樣品在人工胃液中的溶出速率更快。由于阿奇霉素對酸不穩(wěn)定，更多的阿奇霉素在胃液中降解成沒有生物活性的去克拉定糖阿奇霉素（雜質J），這是否與阿奇霉素最常見的不良反應——胃腸道反應有關，值得進一步關注。

3.2 雜質譜控制的不足

在藥品國家標準中按“雜質譜控制”的理念對藥品中的雜質進行控制是雜質控制的最終目標。目前實施雜質譜控制的關鍵技術已經基本具備，如何在藥品國家標準中實現雜質譜控制成為關鍵。然而，目前藥品國家標準對口服制劑雜質譜的控制相對薄弱，表現為部分品種如琥乙紅霉素口服制劑、慶大霉素口服制劑等未進行有關物質控制，而更多的是未對與制劑工藝相關的特定雜質（specialized impurity）進行控制。特定雜質通常是毒性雜質或與關鍵生產工藝相關的指針性雜質。合理的確定特定雜質和雜質限度不僅能提高藥品質控水平，降低生產/檢驗成本，還能評價制劑工藝的優(yōu)劣。

中檢院在對阿莫西林/克拉維酸鉀口服制劑進行評價性抽驗時，對阿莫西林/克拉維酸鉀片劑雜質譜的分析，確認雜質阿莫西林閉環(huán)二聚體和水解產物阿莫西林噻唑酸是與其 CQAs密切相關的雜質。生產中過篩整粒（干燥）環(huán)節(jié)不恰當可導致阿莫西林三水物脫水，進而導致閉環(huán)二聚體明顯增加；而不合理的處方將使得口服制劑中的活性水偏高，使得其在儲存期阿莫西林易水解產生阿莫西林噻唑酸。以諸雜質的含量為指針，通過聚類分析方法，阿莫西林/克拉維酸鉀片的雜質譜可分成5類：第V類樣品中諸雜質的含量均較低，為該制劑的理想情況；其他4類樣品中阿莫西林閉環(huán)二聚體（雜質 10）的含量均較高，提示制粒干燥工藝可能存在不合理性。此外，第IV類樣品中阿莫西林噻唑酸（雜質3）和阿莫西林脫羧噻唑酸（雜質5和8）的含量較高，提示制劑工藝中還伴隨有阿莫西林水解并受熱脫羧現象的發(fā)生，而工藝雜質（雜質9和13）的含量相對較高，提示該類產品制劑使用的阿莫西林原料的質量相對較差。上述分類可進一步構成阿莫西林/克拉維酸鉀片仿制工藝優(yōu)劣的評價模型。應用時通過比較仿制品的雜質譜與模型中每類雜質譜的差異，可以初步判斷生產工藝是否理想?？梢?，如何將關鍵制劑工藝與特定雜質相關聯是口服制劑雜質譜控制的關鍵。

4 結論

質量源于設計（QbD）的理念已被廣泛應用于藥品的研發(fā)、生產、監(jiān)管等領域。通過對產品 CQAs的認知，確認生產過程中的 CMAs和CPPs，建立CMAs、CPPs和產品CQAs的關系，再通過對CMAs和CPPs的控制實現對產品CQAs的控制，并實現對生產工藝的不斷優(yōu)化，是QbD理念的核心。當前國產抗生素存在的各類質量問題，追究其原因均可歸結于企業(yè)未對其產品的處方、工藝有深入的理解，這不僅導致了國內企業(yè)對產品的控制能力較弱，也導致了國內藥品標準的相對落后，而相對落后的藥品標準進一步弱化了企業(yè)不斷提高產品質量的欲望。目前開展的仿制藥質量與療效的一致性評價工作，其目的之一就是要喚醒企業(yè)的質量意識，使其真正按照 QbD的理念，不斷提高產品質量。而同期開展的藥品標準提高行動計劃等則作為外力，推動一致性評價工作的實施。

（摘自《中國抗生素雜志》2018年第3期）