注射用頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉與膠塞相容性研究

馬冬陽，陳 蓉

（江蘇省蘇州市藥品檢驗檢測研究中心，江蘇蘇州 215104）

注射用頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉是頭孢哌酮鈉與舒巴坦鈉組成的復(fù)方制劑。頭孢哌酮（C25H27N9O8S2）為第3代廣譜半合成頭孢菌素類，抗菌譜廣，對革蘭陽性菌及革蘭陰性菌均有作用［1］。舒巴坦（C8H11NO5S）屬半合成青霉烷砜類衍生物，與頭孢哌酮鈉具有明顯的協(xié)同作用，其抗菌作用較單用頭孢哌酮鈉高4倍［2］。該品種臨床應(yīng)用廣泛，但會引發(fā)皮疹、瘙癢、呼吸困難、胸悶等不良反應(yīng)［3］。藥用膠塞主要有丁基膠塞、鹵化丁基膠塞和覆膜膠塞等類型［4］，常用的鹵化丁基膠塞主要包括氯化丁基膠塞和溴化丁基膠塞。膠塞配方成分復(fù)雜，實際生產(chǎn)過程中需將生膠（一般為鹵化丁基膠塞或普通丁基膠塞）與以硫化劑、填充劑、助劑等為主要原料的各種配合劑混勻后經(jīng)高溫加壓硫化而成［5］。因此，在藥品貯存過程中可能會發(fā)生遷移、吸附等物理化學(xué)反應(yīng)，部分分子活性較強的藥物封裝后，膠塞中的部分溶出物會緩慢釋放到藥物中，產(chǎn)生與藥物的相容性問題，從而導(dǎo)致溶液的澄清度不合格［5］。“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(zhì)量問題［6］，與藥物的安全性密切相關(guān)［5，7-8］。膠塞中二甲基硅油殘留、抗氧劑2，6-二叔丁基對甲酚（BHT）、不飽和脂肪酸、飽和烷烴等會影響頭孢菌素類注射劑的澄清度［9-17］。本研究中采用氣相色譜- 質(zhì)譜聯(lián)用（GC - MS）法對注射用頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉與膠塞的相容性進行研究［18］，確定膠塞中影響溶液澄清度的主要因素，為該類藥物的膠塞選擇提供參考。現(xiàn)報道如下。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

Agilent 7890B 型氣相色譜儀，Agilent 7697A 型頂空進樣器，Agilent 7200 Accurate-Mass型氣相色譜/四極桿-飛行時間質(zhì)譜儀，均購自美國Agilent公司；TL2350型濁度儀（美國Hach公司）；YB-2型澄明度測定儀（天津天大天發(fā)科技有限公司）。

1.2 試藥

注射用頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉（含膠塞）為2020年國家藥品抽檢計劃（以下簡稱抽檢）樣品（共260 批，來自39 個企業(yè)）；BHT 對照品（批號為TCI PGX40 GQ，含量>99.0%），六甲基環(huán)硅氧烷對照品（批號為CP83AET，含量>98.0%），八甲基環(huán)四硅氧烷對照品（批號為H78RA - RL，含量> 98.0%），十甲基環(huán)硅氧烷對照品（批號為L6AWF - BG，含量> 99.0%），均購自美國Sigma公司；水為超純水。

2 方法與結(jié)果

2.1 GC-MS 試驗條件

色譜柱：Agilent DB - 5MS 型毛細管柱（30 m ×0.25 mm，0.25 μm），非極性，固定液為5%苯基- 95%甲基硅氧烷；載氣：氦氣；流速：1.0 mL/min；進樣口溫度：200 ℃；分流比：10∶1；頂空溫度：120 ℃；平衡時間：30 min；程序升溫：50 ℃維持10 min，以10 ℃/min 的速率升至170 ℃，維持20 min；分析時間：42 min；電子轟擊離子源：轟擊電壓為70 eV，離子源溫度為250 ℃，接口溫度為250 ℃，質(zhì)量分辨率為1 amu，全掃描模式，掃描范圍為m/z50～650。

2.2 相關(guān)性研究

方法：從260 批樣品中選擇規(guī)格一致、生產(chǎn)日期接近（均為2020年1月1日至1月12日）、膠塞種類不同的樣品25批（編號為1-25），每批2瓶。其中1瓶稱取樣品0.5 g，加水5 mL 溶解，采用濁度儀測定濁度值；另一瓶稱取相同質(zhì)量的樣品，置10 mL頂空瓶中，壓蓋密封，按2.1項下試驗條件檢測樣品中的膠塞揮發(fā)物。

樣品中膠塞揮發(fā)物成分分析：總離子流圖共檢出7個主要色譜峰，對應(yīng)質(zhì)譜圖經(jīng)對照品結(jié)構(gòu)確認、美國國家標準與技術(shù)研究院（NIST）質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫檢索及文獻分析［18］，得7種化合物，以環(huán)硅氧烷類最多（4種）。詳見表1。其中*表示NIST數(shù)據(jù)庫未顯示具體名稱。

表1 樣品中膠塞揮發(fā)物成分的保留時間、結(jié)構(gòu)式及分子式Tab.1 Retention time，structural formula and molecular formula of volatiles from rubber stoppers in samples

濁度值與樣品中膠塞揮發(fā)物的相關(guān)性分析：對比濁度值較大（≥2.8）與較小（＜2.8）的揮發(fā)物（共19批）總離子流圖發(fā)現(xiàn)，濁度值較大的樣品中環(huán)硅氧烷類和BHT 含量較高。詳見圖1。且對溶液的澄清度均有影響［18］，故對兩類化合物的峰面積進行統(tǒng)計。詳見表2。線性擬合結(jié)果顯示，樣品濁度值與BHT、環(huán)硅氧烷類峰面積的相關(guān)系數(shù)（r）分別為0.840，0.804，提示濁度值與BHT 的相關(guān)性更強。樣品8、樣品25 及樣品23 對r值略有影響，導(dǎo)致其小于0.9（見圖2）。但樣品8、樣品25 中低含量環(huán)硅氧烷類、高含量BHT及樣品23中低含量BHT、高含量環(huán)硅氧烷類均可導(dǎo)致較高的濁度值（見表2），提示二者是引起樣品濁度值高的主要原因。

圖1 部分注射用頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉揮發(fā)物總離子流圖1.Hexamethylcyclosiloxane 2.Octamethylcyclosiloxane 3.Decamethylcyclosiloxane 4.Unknown volatile Ⅰ 5.Dodecamethylcyclosiloxane 6.BHT 7.Unknown volatile ⅡFig.1 Total ion chromatograms of volatiles in some Cefoperazone Sodium and Sulbactam Sodium for Injection

圖2 部分樣品濁度值與環(huán)硅氧烷類、BHT峰面積的線性擬合結(jié)果a.Cyclosiloxanes b.BHTFig.2 Results of linear fitting of turbidity with the peak area of cyclosiloxanes and BHT of some samples

表2 環(huán)硅氧烷類及BHT峰面積與溶液濁度值的相關(guān)性Tab.2 Correlation of peak area of cyclosiloxanes and BHT with solution turbidity

2.3 膠塞揮發(fā)物分析

選取含不同種類膠塞（共50 種）的樣品各1 瓶。將膠塞洗凈，烘干，剪碎，置10 mL頂空瓶中，壓蓋密封，按2.1 項下試驗條件分析其揮發(fā)物，采用面積歸一化法計算含量，并進行聚類分析。

膠塞樣品揮發(fā)物含量見表3，聚類分析結(jié)果見圖3。環(huán)硅氧烷類、BHT 含量較高的膠塞樣品各被聚為一類。故在選擇膠塞時，應(yīng)優(yōu)先選擇兩者含量較低的膠塞，安全性更高。

圖3 膠塞揮發(fā)物聚類分析Fig.3 Cluster analysis of volatiles from rubber stoppers

表3 膠塞樣品揮發(fā)物含量（%）Tab.3 Content of volatiles from rubber stoppers（%）

2.4 影響溶液濁度值的因素

藥物粉末與膠塞作用的時間：按2015年版《中國藥典（二部、四部）》中相關(guān)標準對260 批樣品進行溶液澄清度檢查，2020年6月5 日前完成抽檢工作，結(jié)果澄清度均淺于濁度標準溶液，均符合規(guī)定。3 個月后發(fā)現(xiàn)，2 家企業(yè)（A 和B）的樣品（Ⅰ和Ⅱ）［規(guī)格均為0.5 g（0.25 g∶0.25 g）］的溶液濁度值較高，按方法檢查溶液澄清度，結(jié)果均低于濁度標準溶液。按2.1 項下試驗條件對2 批樣品進行檢測，2 家企業(yè)不同時間環(huán)硅氧烷類和BHT峰面積及增長倍數(shù)見表4。樣品中環(huán)硅氧烷類和BHT 的含量均升高，推測由于藥物與膠塞作用時間的延長，膠塞中2 類物質(zhì)遷移到藥物中的量增加，從而導(dǎo)致溶液的濁度值升高；且0.5 g（0.25 g∶0.25 g）規(guī)格的制劑由于藥物較少，與膠塞接觸更充分，隨著時間的推移，膠塞中的環(huán)硅氧烷類和BHT 遷移到藥物中，影響了溶液的澄清度。故生產(chǎn)企業(yè)在選擇膠塞時需確保產(chǎn)品在效期內(nèi)。

表4 2家企業(yè)不同時間樣品環(huán)硅氧烷類和BHT含量變化Tab.4 Changes in cyclosiloxanes and BHT content in samples from two enterprises at different time

產(chǎn)品規(guī)格：選取某企業(yè)生產(chǎn)日期較接近的3種規(guī)格的樣品，按2015年版《中國藥典（二部）》中方法測定其濁度值，結(jié)果見表5。其中規(guī)格為1.5 g（0.75 g∶0.75 g）被遷移的環(huán)硅氧烷類最多，2.25 g（1.5 g∶0.75 g）最少，且規(guī)格小的制劑在配制溶液時加入溶劑的體積小，故規(guī)格小的溶液濁度值較大，提示企業(yè)應(yīng)謹慎重選擇小規(guī)格產(chǎn)品的膠塞。

表5 某企業(yè)不同規(guī)格樣品濁度值比較Tab.5 Comparison of turbidity of samples with different specifications in an enterprise

膠塞種類：對企業(yè)進行相應(yīng)問卷調(diào)查，結(jié)果33家選擇溴化丁基膠塞，10 家選擇氯化丁基膠塞，5 家選擇覆膜膠塞（同一企業(yè)可能選擇不同種類膠塞）。由抽檢數(shù)據(jù)可知，使用覆膜膠塞的樣品溶液的濁度值均較小（＜1.0），使用氯化丁基膠塞的樣品溶液的濁度值均較大（1.0～1.6），提示生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)盡可能選擇覆膜膠塞。

3 討論

膠塞與藥物的作用方式主要有2種，一種是膠塞表面與藥物接觸時直接發(fā)生相互作用，影響藥物的質(zhì)量，另一種是藥物在長期貯存過程中，由于受到溫度等的影響，膠塞內(nèi)部及表面的物質(zhì)特別是揮發(fā)性成分釋放，與藥物發(fā)生相互作用，從而影響其質(zhì)量。

本研究中通過對注射用頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉濁度值與其膠塞揮發(fā)物含量進行相關(guān)性分析，初步證明了其溶液的澄清度與環(huán)硅氧烷類和BHT 含量有關(guān)，提示生產(chǎn)企業(yè)將膠塞中環(huán)硅氧烷類和BHT 的含量作為注射用頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉與膠塞相容性的指標性成分并加以控制，以降低該類物質(zhì)的遷移量。影響注射用頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉溶液澄清度的因素主要有藥物與膠塞作用時間、產(chǎn)品規(guī)格和膠塞種類。隨著作用時間的延長，膠塞中遷移到藥物中的環(huán)硅氧烷類和BHT 含量會逐漸增加，從而影響溶液的澄清度。規(guī)格較小的產(chǎn)品由于藥物較少，與膠塞接觸更充分，遷移的環(huán)硅氧烷類和BHT 可能更多；且配制澄清度檢查溶液時，加入的溶劑少，溶液的濁度值變大。不同種類膠塞，覆膜膠塞中環(huán)硅氧烷類和BHT 含量較低，安全性更高，故藥品生產(chǎn)企業(yè)在選擇膠塞時應(yīng)注意產(chǎn)品效期，避免選擇環(huán)硅氧烷類和BHT 含量較高的膠塞，尤其應(yīng)謹慎選擇小規(guī)格的制劑，從而提高臨床使用注射用頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉的安全性。

綜上所述，本研究中初步明確了影響注射用頭孢哌酮鈉舒巴坦鈉溶液澄清度的因素，優(yōu)化了膠塞的選擇。提示在研究藥品質(zhì)量時，要考慮藥品本身的有效性和內(nèi)源性雜質(zhì)的影響，還應(yīng)控制內(nèi)包材等外源性污染物的風(fēng)險水平，以提高藥品的安全性和有效性。