王婷婷 肖慧 李佩 羅嘉琳 郭英豪 武建卓 洪建文

(廣東省藥品檢驗所，國家藥品監(jiān)督管理局藥品快速檢驗技術重點實驗室，廣州 510663)

鹽酸頭孢吡肟為第四代頭孢類抗菌素，其原研公司為百時美施貴寶，1993年以商品名馬斯平(Maxipime)在瑞典上市。與常用的第三代頭孢菌素相比，鹽酸頭孢吡肟抗菌譜更廣，對革蘭陽性球菌作用增強。臨床主要用于治療成人和2月齡至16歲兒童敏感細菌引起的中重度感染，包括下呼吸道感染，單純性下尿路感染和復雜性尿路感染，非復雜性皮膚和皮膚軟組織感染，復雜性腹腔內感染，婦產(chǎn)科感染，敗血癥，以及中性粒細胞減少伴發(fā)熱患者的經(jīng)驗治療，也可用于兒童細菌性腦脊髓膜炎[1]。

鹽酸頭孢吡肟口服不吸收，臨床使用劑型為注射劑，為鹽酸頭孢吡肟加適量L-精氨酸混合制成的無菌粉末。國內注射用鹽酸頭孢吡肟國內上市有0.5、1.0和2.0 g三個規(guī)格。目前，鹽酸頭孢吡肟原料國內批準文號共計20個，涉及生產(chǎn)企業(yè)19個；注射用鹽酸頭孢吡肟國內批準文號共計64個，涉及生產(chǎn)企業(yè)32個；鹽酸頭孢吡肟/L-精氨酸混粉批文1個。國內現(xiàn)有Bristol-Myers Squibb(百時美施貴寶)及政德制藥2家共9個文號的進口制劑批文[2]。

函調顯示，目前制劑廠或購買鹽酸頭孢吡肟原料與精氨酸輔料自混，或直接購買鹽酸頭孢吡肟/L-精氨酸混粉直接分裝。

2020年國家藥品抽檢從市場上共抽取到163批次注射用鹽酸頭孢吡肟，按照國家抽檢的基本要求[3]，本文依據(jù)法定藥品質量標準的檢驗結果，結合探索性研究結果，對國內上市產(chǎn)品的安全、有效、質量標準可控性做出全面評價，并提出相應建議。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

Waters 2695液相色譜儀；氣相色譜儀；Sartorius PB-20 pH測定儀;Sartorius CP225D電子天平；YB-2型澄明度檢測儀；激光粒度分析儀(Beckman LS13320)；Agilent 6540 Q-TOF MS液質聯(lián)用儀；Agilent Mass Hunter工作站。

1.2 試藥

國產(chǎn)藥品來源于2020年國家藥品抽檢，共涉及12個廠家163批次樣品(廠家以英文代碼表示，批次以廠家代碼后加數(shù)字表示)；進口樣品來源于百時美施貴寶(批號：8M03420)；頭孢吡肟對照品(中國食品藥品檢定研究院，130524-201404，84.5%)；醋酸銨、乙腈為色譜純，水為超純水，其余試劑為分析純。

2 方法

2.1 標準檢驗

根據(jù)各廠家藥品批準文號信息，按中國藥典2015年版二部注射用鹽酸頭孢吡肟質量標準[4]或國家食品藥品監(jiān)督管理局標準(局頒標準)進行標準檢驗。

2.2 聚合物測定

用球狀親水硅膠為填充劑(TSK gel G2000SWXL，7.8 mm×300 mm)；以磷酸鹽緩沖液(pH 7.0)[0.005 mol/L磷酸氫二鈉溶液-0.005 mol/L磷酸二氫鈉溶液(61:39)]-乙腈(95-5)為流動相，流速為0.8 mL/min，檢測波長為254 nm，柱溫為25℃。

2.3 殘留溶劑測定

采用毛細管柱-程序升溫法測定甲醇、丙酮、二氯甲烷、異亞丙基丙酮、正己烷、乙醇、乙酸乙酯、環(huán)己烷及甲苯9種溶劑，以DB-5，30 m×0.32 mm，1.0 μm為色譜柱，程序升溫，起始溫度為45℃，保持5 min，在以10 ℃/min的速率升溫至180℃；載氣為氮氣，流速為3 mL/min；FID進樣口溫度為150℃；檢測器溫度為200℃；頂空平衡溫度為80℃，平衡時間為20 min。

2.4 粒度測定

使用激光粒度分析儀，對不同來源的鹽酸頭孢吡肟原料、精氨酸輔料及相應制劑，進行粒度測定。

3 結果與討論

3.1 法定檢驗總體結果

按法定標準檢驗注射用鹽酸頭孢吡肟163批，合格率為100%，整體質量良好。部分關鍵指標檢測及分析結果如下：

3.1.1 酸度

163批次樣品pH值分布范圍為4.0～5.9，平均值為4.5，均符合標準規(guī)定的“4.0～6.0”。整體分布偏酸性，呈低限分布。該品種酸度企業(yè)間差異較大，企業(yè)內差異顯著，酸度存在邊緣合格產(chǎn)品(邊緣定義：4.0≤pH≤4.1 或5.9≤pH≤6.0)，6批次產(chǎn)品pH值接近上限或下限，涉及4家生產(chǎn)企業(yè)，該項目邊緣合格率3.7%，見圖1。邊緣產(chǎn)品涉及的4家制劑生產(chǎn)企業(yè)中有3家為購買精氨酸與鹽酸頭孢吡肟原料自混。

圖1 酸度分布圖Fig.1 Acidity histogram

2011年該品種國家評價性抽驗中，亦有7家制劑生產(chǎn)企業(yè)14批樣品存在上述問題。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，該產(chǎn)品pH值受頭孢吡肟與精氨酸混合比例影響較大，在pH4.0～4.5范圍內pH變化趨勢相對較為緩和，超出范圍就易進入突躍點造成不符合規(guī)定，故制劑廠整體將pH控制偏酸。頭孢吡肟含量要求控制在62.3%～63.4%內，才能保證pH在合格范圍內，波動僅約1%(未公開資料)[5]。對注射用鹽酸頭孢吡肟的處方配比篩選研究中顯示，1.0 g頭孢吡肟中精氨酸加入量由710 mg增至740 mg，pH即由4.0變化至6.1，為確保本品pH合格，精氨酸加入最佳比例為720～730 mg，變化幅度僅10 mg[6]。本品酸度控制確實存在較高難度，該特性對品種的混粉工藝提出了極高要求。

本品為含精氨酸的混粉制劑，需對劑量的均一性進行控制。USP[7]采用含量均勻度方法進行控制，2011年國家評價性抽驗中曾對各廠家樣品的含量均勻度進行了測試，結果均符合規(guī)定，但仍存在多批次酸度邊緣產(chǎn)品，提示該品種采用常規(guī)含量均勻度檢測并不能充分反映產(chǎn)品是否混合均勻。增加酸度項下的檢樣瓶數(shù)，如規(guī)定“酸度取樣10支，均應符合規(guī)定”，可作為混合均勻性的一種有效的補充檢測手段與控制手段。

3.1.2 溶液的澄清度

163批次樣品澄清度均不超過1號濁度標準液，均符合規(guī)定，82%的產(chǎn)品澄清度淺于0.5號濁度標準液。其中有三批企業(yè)E同批次不同抽樣地點樣品澄清度均相當于1號濁度標準液，邊緣合格。

將163批次溶液的澄清度按渾濁程度分為6個等級(數(shù)值越大越渾濁)，結果顯示企業(yè)E產(chǎn)品整體澄清度較差，企業(yè)G、J、D等澄清度較好，上述企業(yè)產(chǎn)品均為同來源混粉直接分裝，唯一區(qū)別在于企業(yè)E使用了普通鹵化丁基膠塞。

將澄清度評分與膠塞類型進行關聯(lián)性分析，結果顯示，使用覆膜丁基膠塞產(chǎn)品溶液澄清度(綜合評分約1.4)，明顯優(yōu)于普通膠塞(綜合評分約3.0)，見圖2，其中企業(yè)I自2019年6月改用覆膜丁基膠塞后，其產(chǎn)品澄清度評分均值從2.9降低至1.0，提示本品溶液的澄清度與是否使用覆膜丁基膠塞直接相關。溶液澄清度是β-內酰胺類抗生素關鍵質量屬性[8]，而膠塞質量是溶液澄清度的重要影響因素，生產(chǎn)企業(yè)應選擇新型覆膜膠塞或進一步研究本品膠塞相容性成分，篩選合適膠塞[9-11]。

圖2 不同膠塞產(chǎn)品溶液澄清度評分Fig.2 The scores of solution clarity of products with different stoppers

3.1.3 溶液的顏色

163批次樣品溶液顏色檢查結果均符合規(guī)定(法定標準規(guī)定為不得深于黃色或黃綠色或橙黃色10號標準比色液)，其中76%的產(chǎn)品溶液顏色淺于黃色4號標準比色液，遠低于標準規(guī)定的限度，2011年國評163批次中57%產(chǎn)品溶液的顏色介于黃色(黃綠)4號與5號標準比色液之間，與2011年國評數(shù)據(jù)相比，該產(chǎn)品溶液的顏色整體淺于2011年產(chǎn)品[5]。

3.1.4 有關物質

按法定標準檢驗，1 6 3 批次樣品有關物質均符合規(guī)定。其中117批次E-異構檢體出結果為0.005%～0.05%，其余46批次未檢出；其他最大單個雜質檢出結果為0.01%～0.19%；總雜檢出結果為0.12%～0.54%，均值為0.29%，企業(yè)間總雜差異不大。檢驗數(shù)據(jù)表明，本品穩(wěn)定性較好，有關物質含量明顯低于其他頭孢類抗生素，其中163批次總雜均值由2011年國抽時的0.47%[5]，降低至0.29%。

3.1.5 N-甲基吡咯烷

2015年版中國藥典規(guī)定N-甲基吡咯烷含量不得過1.0%，163 批次樣品N-甲基吡咯烷含量結果為0.04%～0.35%，均符合規(guī)定，且遠低于限度要求。

3.1.6 聚合物

2015年版中國藥典未規(guī)定聚合物檢測。企業(yè)G、E及H局頒標準均采用G10凝膠色譜系統(tǒng)測定聚合物，聚合物含量測定結果存在一定差異。 調研結果顯示，企業(yè)G、E、H產(chǎn)品均為同一來源混粉直接分裝而成，其聚合物含量不同主要由于測定方法不同造成的系統(tǒng)誤差，不同方法供試品溶液的流動相鹽組成及濃度不同，帶來的本底效應不同，從而影響峰響應值，廠間數(shù)據(jù)無直觀可比性。

3.1.7 精氨酸

1 6 3 批次樣品精氨酸含量測定結果為35.1%～38.3%，呈完整正態(tài)分布，均值為37.1%，法定質量標準沒有相應限度規(guī)定。各企業(yè)精氨酸含量未見明顯差異，企業(yè)間均值極差為1.0%。同企業(yè)批間差異較為顯著，極差2.8%。

3.1.8 水分

163批次樣品水分測定結果為2.2%～2.7%(限度4.0%)，平均值2.4%，基本呈正態(tài)分布。各企業(yè)間差異較小，企業(yè)間離散程度基本一致。對不同原料來源的制劑水分進行箱式圖分析，5家原料企業(yè)基本一致。

3.1.9 含量

163批次樣品無水、無精氨酸物含量范圍為83.9%～90.6%(標準規(guī)定為82.5%～91.1%)，平均值87.5%，基本呈正態(tài)分布，整體高于限度中位值86.8%，企業(yè)間差異較小，同企業(yè)批間差異顯著，極差5.6%。平均裝量含量范圍為95.3%～105.5%(標準規(guī)定90.0%～115.0%)，平均值99.5%，企業(yè)間差異較小，同企業(yè)批間差異顯著，極差9.2%。

3.2 探索性研究結果

3.2.1 聚合物

本品為β-內酰胺類抗生素，中國藥典未對該品種的聚合物雜質進行控制。文獻中對本品的聚合物的相關研究較少，現(xiàn)有研究多采用G10凝膠色譜系統(tǒng)測定[12]。目前，對β-內酰胺類抗生素聚合物雜質控制主要有兩種技術手段：①單獨收載聚合物或有關物質Ⅱ測定方法，直接控制高分子雜質的總量；②通過控制樣品中特定“信號雜質”的含量，控制高分子雜質總量[13]。

采用2.2方法，選取41批次制劑(涉及全部制劑及原料生產(chǎn)企業(yè))進行測定，各企業(yè)產(chǎn)品色譜峰基本一致，聚合物含量分布范圍為0.8%-2.3%，其中多數(shù)在1.2%～1.4%之間。強制降解溶液中的主峰前共檢出6個主要雜質峰，典型色譜圖見圖3；TSK-LC/MS無損進樣技術顯示，本品中存在多個高分子雜質，但雜質含量較低，最主要聚合物雜質的分子量分別為875及893，推測分別為鹽酸頭孢吡典型二聚體及典型二聚體水解物，其在新制備樣品中質譜信號較弱，在堿性、加熱等極端破壞情況下質譜信號增強，不同制劑企業(yè)產(chǎn)品中檢出的高分子雜質種類基本一致；二維柱切換技術及相關雜質實體提示，頭孢吡典型二聚體在有關物質ⅠC18反相HPLC系統(tǒng)能夠被檢出(圖4)，75%抽檢產(chǎn)品檢出該雜質，但檢出量均低于0.05%；將TSK色譜系統(tǒng)總雜測定結果、有關物質ⅠC18色譜系統(tǒng)中總雜及頭孢吡肟典型二聚體測定結果3個指標進行關聯(lián)性分析，結果提示，TSK 總雜結果與有關物質ⅠC18總雜結果，未呈現(xiàn)明顯直接關聯(lián)，TSK總雜含量高，C18總雜含量未呈現(xiàn)相同變化趨勢，而頭孢吡肟典型二聚體在C18反相系統(tǒng)的測定結果太低，是否可以作為指針性雜質表征聚合物的總雜水平尚需進一步研究。

圖3 TSK系統(tǒng)強制降解溶液典型色譜圖Fig.3 Typical chromatogram of TSK system forced degradation solution

圖4 有關物質ⅠC18系統(tǒng)頭孢吡肟典型二聚體色譜圖Fig.4 Chromatogram of typical dimer of cefepime in C18 system of related substancesⅠ

3.2.2 有關物質

本品有關物質含量較低，12家生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品雜質譜基本一致；163批次僅15批次檢出超過0.1%單雜，總雜含量均值僅約0.3%。結合LC/MS信息、雜質實體、文獻及強制降解試驗推測了產(chǎn)品中16個雜質結構及來源。強制降解試驗明確了注射用鹽酸頭孢吡肟中典型降解雜質分別為：熱敏感雜質——雜質C，光降解雜質——E異構體，氧化雜質——雜質E，堿敏感雜質—6R，7S頭孢吡肟等。中國藥典僅對特定光降解雜質E異構體進行了控制，USP[7]對特定熱敏感雜質C的控制更嚴，中國藥典應增加對特定熱敏感雜質C的控制，并嚴格限度。

3.2.3 殘留溶劑

采用“2.3”方法，對不同企業(yè)產(chǎn)品中揮發(fā)性組分進行鑒定及溯源，結果顯示：注射用鹽酸頭孢吡肟中最主要殘留溶劑為甲醇、丙酮，其中甲醇含量0.01%～0.03%，遠低于限度0.3%，丙酮含量為0.13%～0.46%，企業(yè)A丙酮殘留量最高，均值0.4%，部分批次丙酮含量接近原料允許殘留水平上限(限度0.5%)。參比制劑丙酮殘留量低于國產(chǎn)制劑。

企業(yè)間殘留溶劑控制水平差異顯著，多批次產(chǎn)品檢出2類溶劑二氯甲烷及正己烷微量殘留，個別批次正己烷殘留量較高。企業(yè)A溶劑殘留總量及殘留種類最多；同時GC/MS揮發(fā)性組分分析顯示，本品存在多種的微量溶劑殘留物，結合本品生產(chǎn)工藝分析，部分溶劑來源于鹽酸頭孢吡肟中間體及精氨酸制備工藝，部分溶劑為丙酮衍生物，可能為回收丙酮的再利用時引入。作為合成工藝中重要的溶媒，生產(chǎn)企業(yè)應加強丙酮質量控制，尤其是對再利用丙酮的控制。

選取的57批次注射用鹽酸頭孢吡肟(涉及抽樣的全部5家原料生產(chǎn)企業(yè))及1批次參比制劑中均檢出一定量的異亞丙基丙酮雜質，殘留水平約為4～80 ppm，該雜質為不飽和酮，具有遺傳毒性致癌警示結構(QSAR評估——3類雜質：不飽和酮，含有與原料藥有無關的警示結構，無致突變性數(shù)據(jù))[14]。

3.2.4 粒度

本品為鹽酸頭孢吡肟和精氨酸的混粉，由于本品pH的敏感性，對L-精氨酸與吡肟的混合均勻性提出了較高的要求，二者必須有適宜的松密度及粒度匹配。激光粒度法測定結果顯示：國產(chǎn)原料及制劑粒徑普遍大于參比制劑，企業(yè)A平均粒徑最大，約為參比制劑12倍。本品為溶媒結晶產(chǎn)物，原料粒徑大小與丙酮殘留量呈明顯關聯(lián)，即鹽酸頭孢吡肟原料粒徑越大，丙酮殘留量越高。

4 結論

國內本品的質量狀況總體良好，且產(chǎn)品的工藝水平不斷進步，質量逐步提升：2008年該品種國評合格率為81.3%，2011年合格率為99.4%，2020年合格率為100%，與2011年產(chǎn)品相比，該產(chǎn)品溶液顏色整體較淺，總雜含量降低。

本品目前存在的主要問題：①本品的溶液的澄清度存在效期內不合格風險。本品澄清度受到膠塞質量的直接影響，雖然經(jīng)過2008年和2011年的兩次國評，該問題已經(jīng)引起部分生產(chǎn)企業(yè)的重視，更換了新型覆膜膠塞從而使問題等到改善，但現(xiàn)有數(shù)據(jù)表明，目前國內市場仍有約50%生產(chǎn)企業(yè)采用普通鹵化丁基膠塞，其產(chǎn)品存在效期內不合格風險。②本品的酸度控制難度較高，對制劑廠的混合均勻能力提出了更高的要求，而國內不同企業(yè)的混粉工藝水平參差不齊。

結合探索性研究結果，本文建議進一步修訂本品質量標準，增加聚合物、有關物質儲運指針性雜質等相關控制；建議生產(chǎn)企業(yè)通過揮發(fā)性組分與相容性關聯(lián)研究篩選合適膠塞，降低澄清度效期內不合格風險；加強產(chǎn)品酸度控制；控制產(chǎn)品溶劑殘留，同時加強對回收丙酮的質量控制，避免引入過多非預期溶劑；進一步評估基因毒性雜質異亞丙基丙酮安全風險。