注射用頭孢米諾鈉的質量研究

摘要：目的 評價已上市國產注射用頭孢米諾鈉的整體質量狀況。方法 法定標準檢驗與探索性研究相結合，通過對產品的雜質譜、包材相容性、成鹽率、晶型和水活度等關鍵質量屬性進行考察，綜合評價產品的質量及現行質量標準的可控性。結果 抽檢的207批次樣品，按法定標準檢驗，合格率為100%，但法定標準在雜質控制、聚合物檢測方面存在缺陷，探索性研究中，改善了有關物質測定方法，運用2D HPLC-MS/MS研究了產品中雜質的可能結構，并分析雜質來源，優化的色譜方法可同時檢測聚合物雜質。結論 目前上市的注射用頭孢米諾鈉總體質量一般；現行質量標準需進一步統一并提高，完善有關物質等檢測方法；建議企業改進生產工藝，積極參與藥品一致性評價工作，共同提高我國仿制藥的產品質量。

關鍵詞：注射用頭孢米諾鈉；藥品抽檢；質量研究；有關物質；聚合物

中圖分類號：R917 文獻標志碼：A

Quality study of cefminox sodium for injection

Wen Hongliang， Ding Ying， Lyu Dandan， Fan Di， Zhang Mengyue， Le Jian， and Liu Hao

（Shanghai Institute for Food and Drug Control， Shanghai 201203）

Abstract Objective To evaluate the overall quality status of domestically produced cefminox sodium for injection that had been launched on the market. Methods The quality of cefminox sodium for injection was assessed， along with its current specifications， in accordance with the legal standard determination and exploratory research. This included the analysis of impurity profiles， packaging material compatibility， salt formation rate， crystalline forms， water activity， and other important product quality attributes. Results The qualified rate of 207 batches of samples was 100% according to the legal specifications. However， there were still some defects in the specifications， such as impurity control and polymer determination. In the exploratory study， the impurity analysis method was optimized， and the possible structure of impurities in the product was inferred by 2D HPLC-MS/MS， and their source was also analyzed. Polymer impurities could be detected by optimized chromatographic methods simultaneously. Conclusion The quality of cefminox sodium for injection currently on the market was general. The current specifications should be further unified and improved. It was proposed to improve the control of related substances and polymer impurities. It is suggested that manufacturers in China should improve the production process and actively participate in drug consistency evaluations to further improve the products’ quality.

Key words Cefminox sodium for injection; Drug sampling; Quality study; Related substances; Polymer

頭孢米諾鈉（cefminox sodium hydrate）為頭霉素衍生物，由日本明治制果株式會社于1987年研制開發。20世紀90年代，日本明治生產的注射用頭孢米諾鈉在我國上市，商品名為“美士靈”（Meicelin）。國內由南昌立健藥業有限公司率先于2004年1月取得注射用頭孢米諾鈉的生產批件，2004年6月首次上市銷售。頭孢米諾除了對革蘭陰性菌有較強的作用外，對厭氧菌也有效果，是抗革蘭陰性與陽性菌、厭氧菌混合性感染臨床所使用的藥物[1-2]。本品常見的不良反應為皮疹、皮膚瘙癢、惡心和嘔吐以及腹瀉等[3]。

注射用頭孢米諾鈉為頭孢米諾鈉的無菌粉末，國產品有5種規格，分別為2.0、1.5、1.0、0.5和0.25 g。國內有制劑生產企業61家，批準文號158個。頭孢米諾鈉原料收載于《日本藥局方》18版和《中國藥典》（ChP）2020年版，制劑現行標準為各企業獲批的國家藥監局標準、ChP 2020年版。本品注射制劑為2023年國家藥品抽檢品種。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

Agilent1260 infinity Ⅱ液相色譜儀、Agilent1260-1290infinity-6550 iFunnel QTOF-LC/MS四極桿飛行時間質譜儀、7890A氣相色譜儀、7000C GC/MS Triple Quad氣相質譜聯用儀、Agilent 8800型電感耦合等離子體質譜儀（美國Agilent公司）；DIONEX ISC-5000+離子色譜儀、NICOLET is50 FT-IR傅里葉變換紅外光譜儀（美國Thermo公司）；XRD-7000型X射線衍射儀（日本Shimadzu公司）；水活度儀（瑞士Novasina公司）；Nano-SED掃描電子顯微鏡（上海飛納公司）；Eclipse 80i顯微鏡（日本Nikon公司）；2100N濁度儀（美國Hach公司）；CAM-ⅢA智能型抑菌圈測定儀。

1. 試藥

乙酸、乙酸銨均為分析純（美國Sigma-aldrich公司）；乙腈為色譜純（德國Merck公司）；磷酸二氫銨、磷酸均為分析純（上海凌峰公司），水為Milli-Q儀制備的純凈水。

頭孢米諾鈉對照品（批號130508-202105，純度77.7%，中國食品藥品檢定研究院）；雜質Ⅰ、雜質Ⅲ、雜質Ⅳ和雜質Ⅴ對照品（山東致純醫藥公司）；雜質Ⅱ對照品（上海麥克林公司）；起始物料、中間體1和中間體2（山東安弘制藥公司）；15種金屬元素單個元素標準溶液（各元素濃度均為1 g/L，國家有色金屬及電子材料分析測試中心）。

207批次注射用頭孢米諾鈉為2023年國家藥品抽檢樣品，涉及28家生產企業，其中11家企業產品通過了仿制藥一致性評價。

2 實驗方法

2.1 法定標準檢驗

共涉及14個法定檢驗質量標準，包括ChP 2020年版、進口藥品注冊標準JX20180081[4]及12個國家藥監局標準。總共檢驗了207批次樣品。其中81批次樣品執行的質量標準為ChP 2020年版。6批次進口制劑的檢驗標準為JX20180081， 120批次樣品的檢驗標準為各企業國家藥監局標準，與ChP 2020年版標準相比，多個標準增加了吸光度和滲透壓摩爾濃度檢測。

2.2 探索性研究

2.2.1 HPLC有關物質分析方法的優化

以Kromasil C18（4.6 mm×250 mm，5 μm）為分析柱。流動相組成為A、B兩相，A相為磷酸二氫銨緩沖溶液（0.010 mol/L，用磷酸調節pH值至2.0）-乙腈（96：4），B相為乙腈，梯度洗脫（表1），總流速為1.0 mL/min，柱溫25 ℃，檢測波長254 nm，進樣體積20 μL。

強制聚合溶液的制備：取頭孢米諾原料于105 ℃放置1 h，測定時稱取上述粉末適量，加流動相A溶解并稀釋制成約含1 mg/mL的溶液， 進行聚合物雜質的分析。

探索性研究中比較分析了高效凝膠色譜法和HPLC優化方法的聚合物含量結果。

2.2.2 LC-MS分析

運用二維液相-質譜聯用技術研究了已知雜質和主要的降解雜質。采用的一維色譜條件與“2.2.1”的HPLC方法相同，二維色譜條件為：以0.1%甲酸水和乙腈為流動相進行梯度洗脫，采用Zorbax Eclipse Plus C18

（2.1 mm×50 mm，1.8 μm）色譜柱，流速為0.3 mL/min。

質譜條件： ESI源，正離子模式，Auto MS/MS方式采集，一級質譜掃描范圍：m/z 300～1700；二級質譜掃描范圍：m/z 100～1700；干燥氣溫度250 ℃；干燥氣流量16 L/min；霧化器壓力45 psi；鞘氣溫度350 ℃；鞘氣流量11 L/min；毛細管電壓3500 V；噴嘴電壓1000 V。

2.2.3 殘留溶劑分析

采用氣相色譜法。色譜柱為DB-624毛細管柱

（30 mm×0.53 mm， 3 μm）。進樣方式為頂空法，頂空瓶溫度為80 ℃，平衡時間為20 min；進樣量為1 mL。檢測器溫度為250 ℃，進樣口溫度為170 ℃。程序升溫，初始溫度為40 ℃，保持10 min，以10 ℃/min升至

100 ℃，保持5 min后，以20 ℃/min升至200 ℃，再保持10 min。載氣為N2，流速為3 mL/min。分流比為5：1。

2.2.4 金屬元素雜質分析

藥品中的殘留金屬元素雜質主要來源于生產設備、原料藥、生產工藝和包裝材料遷移等，結合原料藥生產工藝及ICH Q3D“元素雜質指導原則”，采用電感耦合等離子體質譜法考察目標元素雜質（Cr、Fe、Zn、Pb、Cd、As、Co、Li、Sb、Ba、Hg、Pd、B、Al和Cu），建立了樣品中15種元素雜質的檢測方法，并通過了方法學驗證。

2.2.5 膠塞相容性分析

采用GC-MS法測定膠塞中的可揮發性提取物。建立GC-MS法和GC法測定樣品中的硅氧烷類與抗氧劑類浸出物含量，考察膠塞浸出物對溶液澄清度的影響。

2.2.6 鈉離子含量與成鹽率

采用離子色譜測定樣品中的鈉離子含量，并計算注射用頭孢米諾鈉的成鹽率。鈉離子的摩爾數與頭孢米諾酸的摩爾數比值即為成鹽率。理論值為1.0。

色譜方法：采用DionexIonPac CS12A

（4.0 mm×250 mm）色譜柱，淋洗液為20 mmol/L甲烷磺酸溶液；流速為1.0 mL/min，柱溫30 ℃，進樣體積25 μL。

2.2.7 晶型與復溶行為比較

采用X射線粉末衍射法分析頭孢米諾鈉原料及制劑的晶型，并采用場發射電子顯微鏡，觀察其微觀結構。

對注射用頭孢米諾鈉原研產品和國產品的復溶行為進行比較。分別取樣品0.5 g規格各1瓶，加入注射用水10 mL后，同時置于450 r/min的震蕩器上震蕩30 s，靜置15 s，觀察供試品是否完全溶解。若供試品未完全溶解，重復上述步驟至完全溶解，記錄溶解所需時間。

2.2.8 抗生素活性（效價）與HPLC含量比較

頭孢米諾鈉原料藥在現行版日本藥典中收載的含量測定方法為微生物檢定法。采用管碟法測定樣品效價，考察各企業樣品活性差異，并與HPLC含量測定結果進行比較。

采用管碟法二劑量法進行效價測定，精密稱取樣品適量，用磷酸鹽緩沖液（pH7.0）溶解并稀釋，濃度分別為40和20 μg/mL。檢定菌為大腸埃希氏菌[CMCC（B）44102或等效菌株]，培養溫度34 ℃，培養時間16～24 h。

2.2.9 水活度與穩定性分析

水活度反映藥物中水的能量狀態，表示水與藥物成分之間結合的緊密程度。考察不同水活度條件對注射用頭孢米諾鈉的水分、晶型、含量和有關物質的影響，為確定樣品水分含量的限值提供依據，對樣品貯藏溫濕度條件提供建議。

3 結果與討論

本次國家藥品抽檢樣品覆蓋面較廣泛，從經營單位和醫療機構抽取樣品占比為70.1%，研究結果基本可反映本藥品的質量現狀。

3.1 法定標準檢驗結果

按法定標準檢驗，207批樣品均符合規定。檢驗結果表明pH值在4.8～5.5之間，平均值5.1，各企業樣品pH值差異較小；有關物質單個最大雜質含量分布在0.03%～0.24%，總雜質含量在0.13%～0.63%，由于不同產品的檢驗方法不同，使得結果離散較大；頭孢米諾聚合物含量分布在0.04%～0.11%之間，均值0.08%；水分含量在18.30%～19.12%之間，均值18.76%，頭孢米諾鈉為七水合物，各企業樣品水分含量無差異；含量測定按無水物計，結果在94.0%～96.9%，均值95.5%，各企業間結果較接近；按平均裝量計，結果在96.2%～105.3%，均值99.7%，各企業間的結果存在差異，與實際灌裝量相關。

目前，注射用頭孢米諾鈉的現行14個質量標準之間具有差異，在有關物質檢查方面差異較大。國家藥監局標準規定了5個特定雜質的限度，但存在特定雜質校正因子認定的差異；ChP 2020年版僅制定了“單個雜質”和“總雜質”的限度；現行各質量標準色譜系統有差異。標準中的聚合物雜質測定方法均為高效凝膠色譜法，專屬性差，存在測定結果較聚合物真實值偏高的情況。

3.2 探索性研究結果

根據法定標準檢驗結果，結合企業調研情況及文獻報道[5-6]，開展了雜質譜、殘留溶劑、膠塞相容性、晶型、水活度及穩定性等方面的探索性研究。

3.2.1 雜質譜分析

根據現行質量標準情況，結合文獻[7-10]，改善了色譜分離條件，結果各已知雜質峰分離良好（圖1）。經酸、堿、高溫、光照及氧化破壞的專屬性試驗，改進的色譜方法對各降解產生的雜質也均可有效分離。采用2DHPLC-QTOF/MS法對各降解雜質進行定性分析（圖2），在生產工藝及文獻基礎上[11-14]，探討了各雜質的來源（表2）。

現行標準中，通過一致性評價的企業標準對雜質歸屬明確，限度控制更加嚴格。采用改進的色譜分析方法對不同來源的原料藥及制劑中的雜質進行分析，過評產品與其他產品雜質譜相似，雜質Ⅲ為樣品中最大雜質，含量在0.10%～0.20%之間，單個未知雜質均低于忽略限0.05%。加速試驗（40 ℃，RH75%）結果表明，雜質Ⅲ、雜質Ⅳ、雜質Ⅴ含量不變；雜質Ⅱ為降解雜質，隨溶液配制后放置時間增加；最大單個未知雜質和聚合物雜質及雜質總量略有增加。

3.2.2 聚合物雜質分析

現行質量標準采用高效凝膠色譜法，將主峰前的色譜峰均按聚合物雜質進行控制，結合文獻報道[15-17]，采用2D HPLC-QTOF/MS對主峰前的雜質進行了分析，主峰前包含多個降解雜質。優化后方法可檢出聚合物雜質。并研究了高溫降解后產生的聚合物雜質結構（圖3和表3）。結果強制聚合溶液中含有多種聚合物類雜質，且聚合物雜質多存在同分異構體。高效凝膠色譜系統中主峰前的聚合物在改進后的HPLC方法中也可檢測。

由圖2可見，聚合物類雜質的保留時間主要集中在相對于頭孢米諾主峰保留時間1.6之后，對29批樣品測定結果表明，僅3家企業的3批樣品中檢出聚合物類雜質，其含量分別為0.06%、0.10%和0.19%，其余均小于忽略限0.05%。優化的HPLC方法可同時檢測有關物質和聚合物雜質，可作為注射用頭孢米諾鈉質量標準修訂的基礎方法。

3.2.3 殘留溶劑

結合各企業生產工藝及現行原料藥質量標準的控制要求，對甲醇、乙醇、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、異丙醇、苯甲醚和三乙胺等17種溶劑的殘留情況進行篩查，分析結果顯示，各批樣品中均僅檢出甲醇和乙醇，甲醇含量小于0.2%，乙醇含量小于0.1%，其他殘留溶劑均低于檢測限。

3.2.4 金屬雜質分析

按照ICH Q3D指導原則及《相容性研究技術指導原則（試行）》的相關規定計算每日允許攝入量。8家企業的樣品中僅檢出可催化頭孢米諾鈉開環降解的銅元素，推測其主要來源于生產設備，其他金屬元素的殘留量均顯著低于相關規定的限值。

3.2.5 含量測定及成鹽率測定結果

國內各現行質量標準均采用HPLC法測定含量，經調研，國內出口日本的頭孢米諾鈉原料需采用日本藥典的微生物檢定法測定效價。對28家企業樣品包括原研藥品進行效價測定，結果均與HPLC法含量測定結果基本一致。

207批次抽檢樣品HPLC含量測定結果顯示，18.3%的樣品中頭孢米諾的含量超過理論值95.9%，最高達96.9%，提示個別企業部分批號樣品中的頭孢米諾鈉成鹽不完全。采用離子色譜法測定鈉離子含量計算成鹽率，測定結果在0.95～1.08之間，與含量測定結果基本吻合。日本藥典第18版頭孢米諾鈉質量標準中規定頭孢米諾的含量上限為970 μg/mg，考慮為控制頭孢米諾鈉的成鹽率，應增訂頭孢米諾的純度控制上限。

3.2.6 膠塞相容性分析

對28家企業樣品中的膠塞遷移物進行考察，包括膠塞可能遷移至樣品的抗氧劑和硅氧烷類物質，結果均滿足規定。國內上市注射用頭孢米諾鈉的膠塞相容性良好。

3.2.7 其他影響制劑穩定性的關鍵質量屬性

對各企業樣品包括原研產品在晶型、復溶時間等方面進行對比研究，國內企業樣品與原研產品均無明顯差異。不同原料來源的樣品X射線粉末衍射圖譜基本一致，主要特征峰2θ均相同。掃描電鏡觀察結果顯示，各企業樣品的微觀晶體形態相似，均為菱面體狀，無顯著差異。復溶行為考察結果表明，國產品與原研產品均能較快速地完全溶解，復溶時間基本相同。

對抽檢樣品的水活度進行研究，頭孢米諾鈉的穩定性與水活度相關，水活度增加可導致降解產物雜質Ⅱ的含量增加，控制貯藏環境濕度并密封保存對保障藥品的質量更為有利。頭孢米諾鈉為七水合物，高溫脫水會減小晶粒尺寸，破壞晶格結構使結晶性變差，影響藥物的有效性及穩定性。

4 結論

國產注射用頭孢米諾鈉的產品質量經法定標準檢驗與探索性研究，總體評價為“一般”；通過一致性評價的企業現行標準更加嚴格。

本品現行質量標準有關物質測定方法差異較大且存在缺陷，本文優化了有關物質檢查方法，研究雜質譜，對雜質結構及來源進行分析，以同一色譜系統同時控制頭孢米諾聚合物類雜質，建議藥品質量標準采用本方法，促進生產企業進行工藝提升。

參 考 文 獻

Nojiri T， Fujimoto E， Baba T， et al. Fundamental and clinical studies on cefminox sodium in the field of oral surgery[J]. Oral Therap Pharmacol， 2010， 8（2）： 143-149.

李連霞. 西藥制劑頭孢米諾鈉的臨床應用研究[J]. 中國繼續醫學教育， 2017， 9（10）： 139-140.

劉朋， 劉治軍， 王芙榮. 105例靜脈輸注頭孢米諾鈉不良反應的文獻分析[J]. 首都醫藥， 2011， 18（24）： 34-36.

國家食品藥品監督管理總局. 國家食品藥品監督管理總局進口藥品注冊標準[S]. 2018： JX20180081.

胡昌勤. 對抗生素藥品評價性抽驗基本思路與方法的思考[J]. 中國抗生素雜志， 2013， 38（1）： 1-11.

胡昌勤. 國內抗生素藥品的質量現狀[J]. 中國抗生素雜志， 2018， 43（3）： 255-261.

于涵光， 徐亮. 注射用頭孢米諾鈉中有關物質HPLC檢測方法的建立與驗證[J]. 天津醫科大學學報， 2021， 27（5）： 529-532.

陳兆坤，胡昌勤. 頭孢菌素類抗生素的降解機制[J]. 國外醫藥（抗生素分冊）， 2004（6）： 249-252.

陳啟立. 頭孢菌素類仿制藥的雜質譜研究[D]. 北京： 北京協和醫學院， 2016.

胡昌勤， 蔣煜， 張靖溥， 等. 對β-內酰胺抗生素中微量不穩定雜質研究策略與方法的思考[J]. 中國新藥雜志， 2013， 22（1）： 4-12.

徐雨. 基于二維色譜-質譜平臺的頭孢菌素類藥物中雜質分析系統建立及機理研究[D]. 杭州： 浙江工業大學，2020.

胡昌勤， 張夏. 化學藥品雜質譜控制的現狀與展望[J]. 藥學學報， 2019， 54（12）： 2214-2231.

韓瑩， 陳博， 劉穎， 等. 頭孢菌素雜質毒性的評價策略與方法[J]. 中國新藥雜志， 2019， 28（19）： 2353-2359.

Xu Y， Wang D， Tang L， et al. Separation and characterization of unknown impurities and isomers in cefminox sodium and study of the forming mechanisms of impurities by liquid chromatography coupled with ion trap/time-of-flight mass spectrometry[J]. J Chromatogr Sci， 2019， 57（3）： 204-212.

胡昌勤. β-內酰胺抗生素聚合物分析技術的展望[J]. 中國新藥雜志， 2008， 17（24）： 2098-2102.

胡昌勤. β-內酰胺類抗生素聚合物雜質控制策略的形成與發展[J]. 中國新藥雜志， 2020， 29（11）： 1231-1244.

胡昌勤， 張夏， 李進. 頭孢菌素的聚合物分析[J]. 中國抗生素雜志， 2022， 47（3）： 221-228.

收稿日期：2024-11-11

基金項目：2023年國家藥品抽檢資助國藥監藥管（No. [2023]2號）

作者簡介：聞宏亮，女，生于1979年，主任藥師，主要從事抗生素藥物分析和質量研究，E-mail： wenhl8109@163.com

*通信作者，E-mail： liuhao1968@hotmail.com

第一作者：聞宏亮，女，生于1979年，主任藥師，2004年碩士畢業于中國藥科大學藥物分析專業，主要從事抗生素藥品的質量控制與標準研究。近年來多次承擔或參與省部級、局級等立項課題、藥典會專項和品種標準提高、國家藥品抽檢等，發表論文30余篇。

通信作者：劉浩，男，生于1968年，博士，主任藥師，上海市食品藥品檢驗研究院首席專家，國家藥典委員會第十、十一、十二屆委員。主持或參與完成科技部、國家局、藥典委和市科委課題20余項，發表核心期刊論文100余篇，發表SCI論文20余篇，獲上海市科技進步獎一等獎和二等獎。