薛曉 陳辰 黃臻輝 曾垂宇

（1. 上海上藥第一生化藥業(yè)有限公司 上海 200240；2. 上海上藥創(chuàng)新醫(yī)藥技術(shù)有限公司 上海 200020）

藥物中存在的元素雜質(zhì)可能會潛在地危害患者的健康，或者使藥物加速降解，從而對患者產(chǎn)生危害或者失去治療作用。因此，對允許可接受的元素雜質(zhì)濃度范圍進行分析評估尤為重要。國際人用藥物注冊技術(shù)協(xié)調(diào)會議（International Conference of Harmonization，ICH）制定的關(guān)于制劑中元素雜質(zhì)的 Q3D指南[1]，對元素雜質(zhì)的分類、風(fēng)險評估和控制、制劑日允許暴露量與濃度限度之間的轉(zhuǎn)換等做了詳細闡述，為藥企在生產(chǎn)藥品中元素雜質(zhì)的風(fēng)險評估與控制提供了依據(jù)。目前，有少量文獻對ICH Q3D指南中元素雜質(zhì)評估及控制的相關(guān)政策進行了相關(guān)解讀[2-3]，但對于在實際研發(fā)、生產(chǎn)和質(zhì)量研究中具體的評價方法，及某些情況下高于分析限度且缺乏直接的每日允許暴露（permitted daily exposure，PDE）[1]劑量的推導(dǎo)值時，如何對PDE的元素雜質(zhì)水平進行推導(dǎo)和評估，還缺乏相關(guān)文獻評價討論。

本論文基于十四烷基硫酸鈉注射液的包材相容性研究的遷移試驗的結(jié)果，其中金屬元素鎢和單質(zhì)硫超出了分析評價閾值(analytical evaluation threshold，AET)（0.3 μg/瓶）[4]，結(jié)合ICH Q3D指南的內(nèi)容對兩種元素進行相應(yīng)的安全評估，以評估其對治療患者的潛在的健康風(fēng)險。為藥物研發(fā)和生產(chǎn)中如何進行元素雜質(zhì)的評估提供一些借鑒。

1 材料和方法

1.1 儀器

Perkin Elmer電感耦合等離子體發(fā)射質(zhì)譜儀（美國PE公司，ICP-MS Nexion 300X）；HPLC 1260高效液相色譜儀（安捷倫公司）。

1.2 試劑

十四烷基硫酸鈉注射液（規(guī)格2 mL：60 mg，批號1612701、1612702、1612703，上海上藥第一生化藥業(yè)有限公司）；乙腈（色譜純，批號18035171，Tedia公司）；鎢元素標準溶液（規(guī)格1 000 μg/mL，批號214045034，AccuStandard公司）；超純水均為Merck Millipore制備；單質(zhì)硫（批號S2BE09.0XV， Fluka公司）。

1.3 方法

1.3.1 鎢元素的測定

平行制備供試品和空白樣品，采用質(zhì)譜進行檢測，射頻功率1.1 kW；等離子氣流量15 L/min；輔助氣流量1.2 L/min；霧化氣流量0.87 L/min。

1.3.2 硫元素的測定

平行制備供試品和空白樣品，采用高效液相色譜進行檢測，Agilent Eclipse XDB-C18色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流速1.0 mL/min；柱溫30 ℃；進樣量20 μL；DAD檢測器；流動相100%乙腈；檢測波長225 nm。

1.4 包材相容性研究

根據(jù)包材相容性研究的相關(guān)指導(dǎo)原則，對十四烷基硫酸鈉注射液與其內(nèi)包裝材料進行相容性考察。研究內(nèi)容包括提取試驗、方法學(xué)驗證、遷移試驗及玻璃內(nèi)表面侵蝕性（圖1）。

圖1 包材相容性研究內(nèi)容

遷移試驗中將樣品置于穩(wěn)定性試驗條件下，對0天、加速3個月、加速6個月、長期6個月樣品進行遷移物檢測。

2 結(jié)果

2.1 遷移試驗

遷移試驗中鎢與硫超出產(chǎn)品閾值（AET 0.3 μg/瓶）（表1）。AET是基于安全性關(guān)注閾值(safety concern threshold，SCT)、產(chǎn)品規(guī)格、產(chǎn)品最大日攝入量計算得出。歐洲藥品局、美國產(chǎn)品質(zhì)量研究所、腸外及眼用藥物工作組推薦SCT為1.5 μg/d。本產(chǎn)品的SCT采用1.5 μg/d。每日最大攝入10 mL（5瓶），則本產(chǎn)品AET計算為 ：1.5 μg/d÷5 瓶 /d=0.30 μg/瓶。

表1 在各種儲存條件下可浸出的元素量(μg·瓶-1)

2.2 鎢的PDE推導(dǎo)

PDE推導(dǎo)中的各校正因子的具體選擇參照ICH Q3D指南相關(guān)規(guī)定。鎢在歐盟CLP（物質(zhì)和混合物分類、標簽和包裝）法規(guī)[5]中未被分類為任何危險特性。從鎢的毒理學(xué)論著[6]與歐盟REACH（Registration, Evaluation,Authorization and Restriction of Chemicals）注冊檔案[7]中公布的實驗數(shù)據(jù)顯示，鎢無明顯皮膚與眼睛刺激性，皮膚致敏性反應(yīng)為陰性，無明顯繁殖致畸性。

2.2.1 毒性安全限度

1）數(shù)據(jù)來源1 美國國家職業(yè)安全與健康研究所（NIOSH）設(shè)定了鎢的推薦暴露極限（recommended exposure limit，REL）為 5 mg/m3（10 h工作班次）。美國政府工業(yè)衛(wèi)生學(xué)家會議（ACGIH）定義了一個鎢的暴露限度閾值（threshold limit value，TLV）：工作8 h為5 mg/m3。從這些引用的亞急性吸入研究中，可以推導(dǎo)出一般人群每天0.48 mg/kg的衍生無效水平（derived no effect level，DNEL）。

2）數(shù)據(jù)來源2 在健康人群中，鎢血清濃度為6 μg/L。據(jù)估計，成人每日膳食攝入鎢估計約為0.01 mg（0.05 μmol）。人類會從各種飲食攝取鎢，如葡萄酒[平均含量 (1.7±1.4) μg/L]，礦泉水 [平均含量 (7.4±6.5)μg/L]，啤酒 [平均含量 (0.31±0.51) μg/L]和茶 [平均含量 (1.8±0.3) μg/L][6]。

2.2.2 口服途徑PDE的推導(dǎo)

1）數(shù)據(jù)來源1 吸入途徑可用于推導(dǎo)皮膚、吸入、注射途徑PDE值，無推導(dǎo)口服途徑PDE值的參考。

2）數(shù)據(jù)來源2 根據(jù)美國《藥典論壇》關(guān)于鎢的PDE討論[8]，鎢的口服PDE值=375 μg/d。

假設(shè)體質(zhì)量為50 kg，則鎢的口服PDE值=375/50 μg/(kg·d)=7.5 μg/(kg·d)。

2.2.3 注射途徑PDE的推導(dǎo)

1）數(shù)據(jù)來源1 國家職業(yè)安全與健康研究所（NIOSH）設(shè)定了鎢的推薦暴露極限為5 mg/m3。這個限度可以推廣到普通人群，計算普通人群的相應(yīng)限度：

注：公式中“40 h”為ICH Q3D中定義，以常規(guī)每周工作40 h計算的時間加權(quán)平均濃度[國際理論和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（International Union of Pure and Applied Chemistry，IUPAC）]。

鎢的工作場所最大吸入閾值濃度為1.19 mg/m3，假設(shè)每天吸入28.8 m3空氣（輕度運動時），成年人體質(zhì)量為 50 kg，則 NOAEL 為 ：1.19×28.8/50=0.685 mg/(kg·d)。

鎢的吸入PDE值=0.685/[1×10×1×1×1]mg/(kg·d)=68.5 μg/(kg·d)，取校正因子為 1，鎢的注射 PDE 值=68.5 μg/(kg·d)。

2）數(shù)據(jù)來源2 鎢口服生物利用度為57%～74%（比格犬）[6]，校正因子取2，鎢的注射PDE值（數(shù)據(jù)來源2）=7.5/2 μg/(kg·d)=3.75 μg/(kg·d)。

綜合兩種數(shù)據(jù)來源推算的PDE結(jié)果，取更嚴格的限度值作為鎢的PDE值，即口服為7.5 μg/(kg·d)，注射途徑為 3.75 μg/(kg·d)。

2.3 硫的PDE推導(dǎo)

2.3.1 毒性安全限度

大鼠口服硫的LD50>2 000 mg/kg，大鼠亞慢性毒性試驗中口服硫的未觀察到不良作用水平（no observed adverse effect level，NOAEL）為 1 000 mg/(kg·d)[9]。

2.3.2 口服途徑的PDE推導(dǎo)

根據(jù)毒理學(xué)評估報告提供的數(shù)據(jù)和信息，用于計算PDE的各個校正因子見表2。

表2 校正因子數(shù)據(jù)

2.3.3 注射途徑的PDE推導(dǎo)

未見硫的口服生物利用度數(shù)據(jù)，依據(jù)ICH Q3D指南的相關(guān)規(guī)定，因此校正因子取100。

注射途徑硫的 PDE 值 =4/100=40 μg/(kg·d)。

總之，已確定硫為十四烷基硫酸鈉注射液包材中的可浸出物質(zhì)，PDE 40 μg/(kg·d)可用于風(fēng)險評估。

2.4 風(fēng)險評估總結(jié)及質(zhì)量控制策略

元素風(fēng)險評估過程包括3個步驟：確定元素雜質(zhì)的已知和潛在來源；測定特定元素雜質(zhì)水平，與PDE比較，評價該元素在藥品中可能存在的水平；總結(jié)和記錄風(fēng)險評估[1]。

根據(jù)浸出試驗研究中超出產(chǎn)品閾值的鎢、硫元素的最大測量值來計算人體每天可能的最大系統(tǒng)暴露劑量（systemic exposure dose，SED）（表3），并比較他們的SED值與對應(yīng)的PDE值（表4）。結(jié)果表明，鎢和硫的風(fēng)險比遠小于0.3（ICH規(guī)定“將藥品既定PDE值的30%定義為控制閾值”[1]）；硫的風(fēng)險主要是皮膚刺激，未見其他毒性。

表3 十四烷基硫酸鈉注射液包材浸出試驗中各元素SED值

表4 十四烷基硫酸鈉注射液中兩元素風(fēng)險比

經(jīng)毒理學(xué)評估，鎢及硫的浸出量遠小于控制閾值。由于硫來源明確為膠塞，且膠塞成分比例固定，工藝驗證三批樣品浸出試驗研究的硫水平應(yīng)與正式生產(chǎn)樣品相當，因此可不列入日常檢驗。

3 討論

本產(chǎn)品中原料藥十四烷基硫酸鈉生產(chǎn)過程中無有意添加鎢元素，而輔料苯甲醇、磷酸氫二鈉使用量較少，且使用的輔料均符合中國藥典2020版標準，引入鎢元素雜質(zhì)的風(fēng)險低；本品溶劑為注射用水，其制備工藝中無有意添加的潛在元素雜質(zhì)，且該注射用水符合中國藥典2020版注射用水標準，公司也對其質(zhì)量進行嚴格控制，故鎢元素超標的風(fēng)險很低。本品pH為7.5～7.9，為中性藥液。而生產(chǎn)系統(tǒng)中使用的不銹鋼為316 L材質(zhì)，在該中性pH條件下，不銹鋼中各元素雜質(zhì)引入藥品的風(fēng)險低。據(jù)內(nèi)包材供應(yīng)商提供的資質(zhì)證明，均未有意添加鎢元素。經(jīng)與供應(yīng)商溝通，膠塞生產(chǎn)工藝中需使用鎢鋼刀將硫化好的成片橡膠密封件切割成單只產(chǎn)品，推測鎢元素的來源為膠塞。因此，應(yīng)加強對供應(yīng)商審計，并對每年穩(wěn)定性留樣產(chǎn)品進行鎢元素的追蹤檢測。

本研究參考ICH Q3D，結(jié)合公開有效來源的毒理學(xué)數(shù)據(jù)，對超出分析評價閾值的鎢和硫元素的PDE進行推導(dǎo)，并作出相應(yīng)的安全評估。最終確定包材相容性試驗中鎢及硫的浸出量遠小于控制閾值，在正式生產(chǎn)中風(fēng)險極低，不列入日常檢驗。此外，元素的風(fēng)險評估只是評價手段，應(yīng)從來源去降低元素的引入風(fēng)險，國內(nèi)藥品相關(guān)原輔料及包材廠商應(yīng)積極關(guān)注原料及生產(chǎn)中各元素的分析及管控，藥品生產(chǎn)企業(yè)在研發(fā)和生產(chǎn)過程中加強對人、機、料、法、環(huán)的控制，以滿足藥品的質(zhì)量和安全性需求。