妥曲珠利原料藥生產(chǎn)工藝全鏈條元素雜質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

獸用原料藥的質(zhì)量會(huì)直接影響獸藥的安全性，影響?zhàn)B殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。研究表明，獸藥中的鉛（Pb）、砷（As）等元素雜質(zhì)可通過(guò)食物鏈富集，造成動(dòng)物中毒，進(jìn)而對(duì)人類健康構(gòu)成威脅。當(dāng)前，針對(duì)獸藥元素雜質(zhì)開(kāi)展系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)考量遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于受到嚴(yán)格監(jiān)管的人用藥，迫切需要科學(xué)地實(shí)施定量分析并加以控制。

妥曲珠利屬于第三代抗球蟲(chóng)藥，因其高效、低毒的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用[1。其主要合成工藝包含催化反應(yīng)，生產(chǎn)時(shí)會(huì)處于強(qiáng)腐蝕性的環(huán)境（即搪瓷或者不銹鋼設(shè)備），此類環(huán)境可能導(dǎo)致設(shè)備材料中鉻（Cr）、鉬（Mo）、釩（V）等元素溶出。此外，妥曲珠利代謝速度比較慢，半衰期為 2～3d^[2] ，若不能有效控制雜質(zhì)，則可能因積蓄作用而加大毒性風(fēng)險(xiǎn)。《中國(guó)獸藥典》（2020年版）給出了重金屬限量的要求，但由于缺乏基于毒理學(xué)的定量評(píng)價(jià)方法，尚未建立針對(duì)元素雜質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)限值3]。

國(guó)際人用藥品注冊(cè)技術(shù)協(xié)調(diào)會(huì)（ICH）的Q3D指南為藥物中元素雜質(zhì)的控制提供了框架[4，但其在獸藥領(lǐng)域尚未經(jīng)過(guò)驗(yàn)證。本研究以妥曲珠利為例，融合ICHQ3D毒理學(xué)分級(jí)體系、生產(chǎn)工藝全流程的分析及給藥特點(diǎn)，全面評(píng)估其元素雜質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。采用微波消解—電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP—MS）技術(shù)來(lái)測(cè)定目標(biāo)元素含量，并依據(jù)毒理學(xué)閾值（即每日允許暴露量，PDE）量化風(fēng)險(xiǎn)程度。通過(guò)將魚(yú)骨圖分析和ICP—MS技術(shù)相結(jié)合，彌補(bǔ)了獸藥元素雜質(zhì)檢測(cè)方法的空白，為獸藥質(zhì)量控制提供了科學(xué)依據(jù)，有利于促進(jìn)畜牧養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1元素雜質(zhì)目標(biāo)元素的篩選

為使在安全性評(píng)價(jià)過(guò)程中更容易做出準(zhǔn)確的判斷，依據(jù)ICHQ3D分類標(biāo)準(zhǔn)，將涉及的元素分為1類、2A/B類、3類。其中，1類元素具有明顯的毒性，如As（砷）、Cd（鎘）、 Hg （汞）、Pb（鉛）等，這些元素在獸用領(lǐng)域應(yīng)作為重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。2A/B類元素毒性次之，在給藥途徑下，需綜合考慮動(dòng)物的品種、用藥周期等因素來(lái)評(píng)估其風(fēng)險(xiǎn)。3類元素則相對(duì)毒性較低。依據(jù)ICHQ3D并結(jié)合制劑成品不同的給藥途徑，對(duì)妥曲珠利開(kāi)展具有針對(duì)性的元素雜質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

2妥曲珠利中潛在元素雜質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

在全面審查妥曲珠利的生產(chǎn)工藝后，可以發(fā)現(xiàn)元素雜質(zhì)潛藏的源頭大概分為五類，分別是起始原料、催化劑、設(shè)備、溶劑與工藝用水以及內(nèi)包材。圖1展示了基于此分析重構(gòu)的魚(yú)骨圖，直觀呈現(xiàn)了各風(fēng)險(xiǎn)源及其可能引入的關(guān)鍵元素。

圖1基于妥曲珠利生產(chǎn)工藝全鏈條分析重構(gòu)的元素雜質(zhì)來(lái)源魚(yú)骨圖（主要風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源：起始原料、催化劑、設(shè)備因素、溶劑與工藝用水、內(nèi)包材）

2.1起始原料

在妥曲珠利的合成工藝中，硝苯醚（CAS號(hào)：106310—21—8）是關(guān)鍵的起始原料，其生產(chǎn)過(guò)程嚴(yán)格遵循既定規(guī)范以及標(biāo)準(zhǔn)操作程序，無(wú)故意添加元素雜質(zhì)，但由于硝苯醚來(lái)源于礦物原料或天然產(chǎn)物（比如植物提煉物、礦物鹽），可能含有1類元素（As、Cd、Pb、Hg）。

2.2催化劑

文獻(xiàn)顯示，Pd/C催化劑在非光氣法合成妥曲珠利的催化氫化步驟中應(yīng)用普遍。湖北龍翔藥業(yè)科技有限公司（曾用名：武穴市龍翔藥業(yè)有限公司）的中試工藝報(bào)道的催化劑體系與祝宏[5等實(shí)驗(yàn)室工藝相似，這表明了該催化體系的可行性。鈀（Pd）是催化劑里面的活性成分，屬于2B類元素，若純化（或過(guò)濾）不徹底可能導(dǎo)致鈀殘留。碳載體（活性炭）自身并不含金屬，但可能因原料來(lái)源或制備工藝引入微量非特異性雜質(zhì)（如Fe，Si，Co，Cu之類的），這些雜質(zhì)的含量往往非常低，可經(jīng)由質(zhì)量控制和工藝上的凈化手段來(lái)把控，其風(fēng)險(xiǎn)要比鈀（Pd）殘留小。

2.3溶劑與工藝用水

妥曲珠利生產(chǎn)工藝選用的溶劑包括甲苯、二甲苯、異丙醇、碳酸二乙酯、甲醇等有機(jī)溶劑。從其化學(xué)結(jié)構(gòu)分析和長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐積累的檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，這些有機(jī)溶劑本身在規(guī)范生產(chǎn)條件下通常不含有金屬離子成分。因此，對(duì)于來(lái)源可靠的新鮮溶劑，一般無(wú)需進(jìn)行額外的專項(xiàng)元素雜質(zhì)評(píng)估。工藝中使用的硫酸和氫氧化鈉作為反應(yīng)試劑，是潛在的金屬雜質(zhì)（如銅Cu）引入源，需設(shè)定控制要求并進(jìn)行檢測(cè)。

妥曲珠利的生產(chǎn)工藝中使用到純化水，而純化水生產(chǎn)設(shè)備的材質(zhì)是316不銹鋼。在藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（GMP）管控下生產(chǎn)的水，能夠確保水中元素雜質(zhì)對(duì)藥品的影響處于較低水平，在日常檢驗(yàn)中，借助電導(dǎo)率和重金屬檢測(cè)手段來(lái)確認(rèn)純化水質(zhì)量，確保其使用符合標(biāo)準(zhǔn)。而制備純化水的源水首先需滿足飲用水標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)已對(duì)相關(guān)元素雜質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格把控，后續(xù)純化工藝還會(huì)進(jìn)一步降低元素雜質(zhì)含量，因此，引入元素雜質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)極低。

2.4內(nèi)包材

用于儲(chǔ)存妥曲珠利的內(nèi)包材未使用金屬容器，而是聚乙烯內(nèi)膜袋，不存在任何元素雜質(zhì)從容器密封系統(tǒng)浸出到原料藥中的風(fēng)險(xiǎn)，考慮到妥曲珠利是固體粉末形態(tài)，內(nèi)包材滲出雜質(zhì)并引入產(chǎn)品的概率極低，幾乎可忽略不計(jì)，其對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量構(gòu)成的風(fēng)險(xiǎn)可忽略不計(jì)。

2.5設(shè)備因素

原料藥生產(chǎn)工藝包含更多的化學(xué)反應(yīng)，其對(duì)設(shè)備的化學(xué)腐蝕更為強(qiáng)烈，制造妥曲珠利時(shí)，設(shè)備大多選用搪玻璃或者不銹鋼材質(zhì)，此類設(shè)備不斷與物料接觸，既要應(yīng)對(duì)化學(xué)腐蝕，也要承受物料流動(dòng)、攪拌等操作帶來(lái)的物理磨損。

不銹鋼材質(zhì)包含鉻（Cr），鉬（Mo），釩（V），鎳（Ni），鈷（Co），銅（Cu）等元素，可能經(jīng)由腐蝕溶出或者磨損脫落而進(jìn)入產(chǎn)品當(dāng)中。如生產(chǎn)設(shè)備采用搪玻璃材質(zhì)（釉料含有AlO3），可能會(huì)溶出鋁（A1）離子，因此，要對(duì)Cr，Mo，V，Ni以及可能存在的A1等元素雜質(zhì)展開(kāi)專門的分析與考量，以此來(lái)保證產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

經(jīng)由前面的全面評(píng)定和深入剖析，確定了后續(xù)研究應(yīng)著重關(guān)注的元素雜質(zhì)，考慮到妥曲珠利成品制劑涉及口服劑型和注射劑型，依照ICHQ3D準(zhǔn)則，限度會(huì)遵照注射劑型的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行，這里所考量的元素共有8種，其中4種屬于1類元素雜質(zhì)，分別是鎘（Cd）、鉛（Pb）、砷（As）、汞（ Π_Hg ）；3種屬于2A類元素雜質(zhì)，即鈷（Co）、釩（V）、鎳（Ni）；1種2B類元素雜質(zhì)鈀（Pd）；另有3種3類元素雜質(zhì)，分別為鉻（Cr）、鉬（Mo）、銅（Cu）；1種其他元素，即鋁（A1）。

3材料與方法

3.1試驗(yàn)材料

妥曲珠利原料藥（批號(hào)：241201、241202，購(gòu)自湖北龍翔藥業(yè)科技股份有限公司）。該供應(yīng)商為國(guó)內(nèi)主要妥曲珠利原料藥生產(chǎn)商之一，其生產(chǎn)工藝流程（包含縮合反應(yīng)、Pd/C催化氫化還原反應(yīng)、異氰酸酯化反應(yīng)）具有行業(yè)普遍性，符合本研究對(duì)典型工藝風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的目的，本研究結(jié)果主要反映所評(píng)估批次及其代表工藝的風(fēng)險(xiǎn)水平。

硝酸（優(yōu)級(jí)純，Merck）；鹽酸（分析純，國(guó)藥集團(tuán)）；多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（Agilent）。

3.2儀器與設(shè)備

Agilent7800型ICP-MS（美國(guó)安捷倫）；MARS6微波消解儀（美國(guó)CEM）；超純水系統(tǒng)（Milli-Q，美國(guó)Millipore）。

3.3試驗(yàn)方法

第一，樣品前處理。準(zhǔn)確稱取0.05g樣品，加入8mL HNO₃ 和2mLHCI，按 120^qC （5min） .160^qC （10min） -190^°C （ 15min ）程序微波消解，冷卻后，轉(zhuǎn)移并定容至 25mL 容量瓶中。

第二，ICP-MS檢測(cè)條件。射頻功率為1 ∣300W 霧化器流量為 0.86L/min ，采樣深度為 8mm ，積分時(shí)間為 0.1s ，采用He碰撞模式消除干擾。

第三，方法學(xué)驗(yàn)證。通過(guò)線性范圍（ 0～100μg/L ）加標(biāo)回收率（ 92%～108% ）和重復(fù)性試驗(yàn)（ n=6 RSDlt;5% ）驗(yàn)證了方法的可靠性。

4結(jié)果與分析

4.1元素雜質(zhì)含量

兩批次妥曲珠利原料藥的檢測(cè)結(jié)果顯示，所有目標(biāo)元素雜質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)比均 ≤28.0% ，低于ICHQ3D規(guī)定的 30% 閾值，符合控制要求。

具體而言，1類高風(fēng)險(xiǎn)元素（As、Cd、Hg、Pb）的檢測(cè)值分別為 0.163μg/g 0.025μg/g 二 0.051μg/g 、0.102μg/g ，其風(fēng)險(xiǎn)比（檢測(cè)值占PDE的百分比）依次為 10.87% 、 12.50% 、 17.0% 、 20.4% ，表明高毒性元素的殘留水平已得到有效控制。2A類元素（V、Co和Ni）的檢測(cè)值分別是 0.126μg/g 二、 0.140μg/g 和0.325μg/g ，風(fēng)險(xiǎn)比分別為 12.6% 、 28.0% 和 16.3% ， Co 的風(fēng)險(xiǎn)比接近但未達(dá)到 30% 的閾值，說(shuō)明其殘留處于可控制范圍內(nèi)。2B類元素中Pd的檢測(cè)值為 0.132μg/g 其風(fēng)險(xiǎn)比遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 30% 。3類元素（ cr 、Mo、Cu）的檢測(cè)值分別為 19.28μg/g 、 3.7μg/g 、 1.05μg/g ，風(fēng)險(xiǎn)比僅為 17.5% 、 2.47% 、 3.50% 。此外，鋁（A1）沒(méi)有被ICHQ3D明確列入毒性分級(jí)當(dāng)中，無(wú)法直接獲得鋁的PDE，但參照《General Chapter on InorganicImpurities：HeavyMetals》，其中提到鋁的口服制劑每日最大攝取量為 50000μg/d ，而經(jīng)由注射途徑的PDE則按照口服值除以校正因子10來(lái)計(jì)算，也就是5000μg/d Al的檢測(cè)值為 16.648μg/g ，其風(fēng)險(xiǎn)比為3.33% ，其風(fēng)險(xiǎn)可忽略不計(jì)。

數(shù)據(jù)表明，各個(gè)元素雜質(zhì)的殘留量都在安全范圍之內(nèi)（見(jiàn)表1），這說(shuō)明生產(chǎn)工藝的質(zhì)量控制體系是有效的，風(fēng)險(xiǎn)比指的是日攝入雜質(zhì)量占注射PDE（即允許的每日暴露量）的百分比，其計(jì)算公式如下。

其中，每日攝入量為 10g ，每日攝入的雜質(zhì)質(zhì)量Σ=Σ 檢測(cè)值 × 10 （單位： μg ）。

表1妥曲珠利中元素雜質(zhì)檢測(cè)結(jié)果

5結(jié)論與討論

5.1研究總結(jié)

兩批次妥曲珠利原料藥中所有元素雜質(zhì)含量均低于ICHQ3D規(guī)定安全閥值，這表明在受控工藝條件下，現(xiàn)有體系能有效控制風(fēng)險(xiǎn)，符合“依靠風(fēng)險(xiǎn)的豁免控制”原則。

本研究對(duì)獸用原料藥妥曲珠利中的元素雜質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)性研究，通過(guò)分析其可能來(lái)源于原料、催化劑、設(shè)備及環(huán)境等途徑，并依據(jù)ICHQ3D等指南篩選出關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)元素，采用先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和檢測(cè)方法，準(zhǔn)確評(píng)估了妥曲珠利中元素雜質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)水平。結(jié)果表明，所有相關(guān)元素雜質(zhì)含量均低于PDE的 30% ，證明在當(dāng)前工藝和質(zhì)量控制體系下，元素雜質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)可控，同時(shí)也驗(yàn)證了清潔程序的有效性及最終產(chǎn)品的安全性。

本研究首次構(gòu)建了“風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別一實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一控制決策”的綜合評(píng)估模式，為獸藥元素雜質(zhì)檢測(cè)提供了新思路，通過(guò)將“魚(yú)骨圖風(fēng)險(xiǎn)分析”與“ICP—MS檢測(cè)”相結(jié)合，為企業(yè)提供了一套從風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警到符合標(biāo)準(zhǔn)的完整解決方案。

5.2研究不足與展望

本研究雖取得了一些成果，但仍存在一些局限性，在實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面，所采用的ICP一MS技術(shù)雖可準(zhǔn)確檢測(cè)游離態(tài)元素雜質(zhì)，但對(duì)于像絡(luò)合態(tài)Cd/Pb這樣的有機(jī)配體結(jié)合態(tài)金屬的定量卻存在問(wèn)題，常規(guī)的酸消解法也許不能完全解離這種復(fù)合物，日后要依靠形態(tài)分析技術(shù)（比如HPLC—ICP—MS）來(lái)實(shí)施評(píng)價(jià)。

在樣本選擇方面，本研究原料藥雖來(lái)自特定供應(yīng)商的代表性工藝批次，但未能涵蓋所有可能的生產(chǎn)變異（如不同催化劑體系、設(shè)備材質(zhì)或純化工藝等），日后的研究要加入更多的生產(chǎn)樣本，從而創(chuàng)建起更具廣泛性、合適性的獸藥元素雜質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)考量模型。

結(jié)語(yǔ)

針對(duì)上述局限性，未來(lái)工作將從兩方面開(kāi)展，其一，逐步將研究范圍拓展至氟苯尼考，替米考星等更多常見(jiàn)且重要的獸用原料藥，以期建立一個(gè)覆蓋更廣的元素雜質(zhì)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)；其二，應(yīng)用HPLC—ICP一MS技術(shù)彌補(bǔ)單一檢測(cè)方法的不足，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜樣品中各類元素雜質(zhì)的全面剖析。

參考文獻(xiàn)：

[1]霍美霞，馬文瑾，徐向月，等.妥曲珠利及其主要代謝物在環(huán)境中的遷移和毒性研究[C]//中國(guó)毒理學(xué)會(huì).中國(guó)藥理會(huì)第十次全國(guó)毒理學(xué)大會(huì)論文集.2023：24-25.

[2]曹超.妥曲珠利觸變混懸液在仔豬體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)及靶動(dòng)物安全性研究[D].揚(yáng)州大學(xué)，2020.

[3]中國(guó)獸藥典委員會(huì).中國(guó)獸藥典（一部）[M.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2020.

[4]張蕓，王亞敏.基于ICHQ3D（R2）解讀藥品元素雜質(zhì)研究的基本考慮[J].中國(guó)新藥雜志，2023，32（17）：1719-1724.

[5]祝宏，潘志權(quán).妥曲珠利的合成工藝研究[J].化學(xué)工程與裝備，2010（10）：3-8.

收稿日期：2025-08-13

作者簡(jiǎn)介：楊玲（1987—）女，漢族，湖北省武穴市，碩士研究生，工程師。研究方向：國(guó)際藥品注冊(cè)法規(guī)（獸藥）。