国产注射用盐酸万古霉素的质量评价

国产注射用盐酸万古霉素的质量评价

王晨 王立新 张斗胜 胡昌勤

(中国食品药品检定研究院,北京 102629)

摘要:目的评价国产注射用盐酸万古霉素的质量。方法按国家标准检验与探索性研究项结合,对抽验样品进行检验,对检验结果进行统计与分析。结果共抽取样品26批,按国家标准检验合格率为100%。探索性研究中对盐酸万古霉素的有关物质来源进行了研究,建议对有关物质中工艺杂质与降解杂质应分别进行控制;利用模拟预测技术建立万古霉素药动学模型,探讨万古霉素B含量与临床有效性的相互关系。根据现行盐酸万古霉素说明书中的剂量与用法,成年健康人群中万古霉素血药浓度无法在全部给药时间内满足《中国万古霉素治疗药物监测指南》推荐的最低治疗浓度要求。提高盐酸万古霉素中含量及万古霉素B的限度,可以有效的提高本品的临床有效性水平。建议现行标准提高万古霉素含量与万古霉素B的限度水平。结论目前国内注射用盐酸万古霉素总体质量较好,现行标准有待进一步提高。

关键词:注射用盐酸万古霉素;质量评价;有关物质;药动学模型,模拟与预测

盐酸万古霉素为肽类抗生素,对革兰阳性菌有效。作用机制为结合敏感细菌细胞壁前体肽聚末端的丙氨酰丙氨酸,阻断肽聚糖合成,导致细胞壁缺损而杀灭细菌;并可通过改变细菌细胞膜渗透性,并选择性地抑制RNA的合成。盐酸万古霉素是礼来(Eli Lily)公司原研的抗生素品种,作为第一个(糖)肽类抗生素品种于1958年获得美国食品药品监督管理局(FDA)许可上市使用。本品种收载于中国药典2015年版二部、《日本药典》17版、《美国药典》39版、欧洲药典9.0版等国际药典中。盐酸万古霉素制剂为注射用盐酸万古霉素,规格为:0.5g,50万单位。根据中国药典2015年版描述:注射用盐酸万古霉素的生产工艺为盐酸万古霉素与适宜赋形剂制成的无菌冻干品。当前国产注射用盐酸万古霉素多采用无菌原料复溶冻干制剂工艺,少有加入赋形剂或其他辅料[1]

万古霉素是目前治疗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin resistant Staphylococcus aureus, MRSA)感染的一线用药。然而在临床治疗的应用中,盐酸万古霉素面临着临床有效率、不良反应(肾毒性)和MRSA耐药等多个方面的制衡。根据2016年7月发表的《中国万古霉素治疗药物监测指南》,对于一般成人患者,推荐万古霉素目标谷浓度维持在10~15mg/L[2]

注射用盐酸万古霉素被国家食品药品监督管理总局列入2016年度全国药品质量评价性抽验计划。评价性抽验旨在客观地评价国内药品的质量现状;分析产品的主要质量问题,进而明确提高产品质量的方向[3]。本文在完成标准检验的基础上,结合探索性研究对检验结果进一步进行分析,进而对当前国产注射用盐酸万古霉素制剂的质量状况进行评价,结合万古霉素治疗药物监测(theraoeutic drug monitoring, TDM)和指南,从安全性、有效性的角度,对制剂质量控制系统提出完善建议。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

岛津LC-20A液相色谱仪,PDA检测器,万通KFT795水分测定仪,梅特勒SevenMulti pH计。试剂:三乙胺、乙腈、四氢呋喃和甲醇均为色谱纯;卡氏试剂为Fluka 34805;水为超纯水。

1.2 供试品

26批注射用盐酸万古霉素均为2016年国家药品质量评价性抽验样品,涉及两家企业,企业覆盖率100%、批准文号覆盖率66.7%。26批样品中,生产企业抽样1批、经验企业抽样17批占抽样总数的65.4%、医疗机构抽样8批占抽样总数的30.8%,经营企业与医疗机构抽样确认总数为25批次,确认比例为100%。

1.3 实验方法

1.3.1 标准检验

按中国药典2015年版二部注射用盐酸万古霉素标准进行法定检验[4]

1.3.2 结果统计分析与差异比较

对各检验项目结果,以α=0.05为临界水平,依照方差齐性分析(F检验)结果,按双样本等方差t检验或双样本异方差t检验进行差异分析,得到相应结果。

1.3.3 强制降解实验

水浴降解:2.0mg/mL样品水溶液10mL,在65℃水浴中加热24h,放冷。

高温降解:将样品置于烘箱中105℃加热2h,取出后放至室温,用流动相A溶解并稀释成2.0mg/mL的溶液。

氧化降解:0.2mg/mL样品10%双氧水溶液10mL,静置20min。

紫外降解:2.0mg/mL样品水溶液10mL,紫外灯下照射20h。

酸降解:2.0mg/mL样品水溶液5.0mL,加入0.1mol/L盐酸溶液1.0mL,反应时间2h,用0.1mol/L氢氧化钠溶液调至中性。

碱降解:2.0mg/mL样品水溶液5.0mL,加入0.1mol/L氢氧化钠溶液1.0mL,反应时间2h,用0.1mol/L盐酸溶液调至中性。

1.3.4 药动学研究

采用GastroPlusTM9.0软件,分别以PBPK算法和三房室模型建立盐酸万古霉素在30岁亚洲人种的药动学模型。盐酸万古霉素规格为500mg,静脉滴注给药,给药时间为1h,给药间隔为6h,生物药剂学参数以万古霉素B计算。

2 结果与讨论

按现行药品质量标准检验,两家生产企业的26批样品均符合规定,对其中部分质量关键参数项目,结合探索性研究结果进行分析。

2.1 一般检验项目

根据中国药典2015年版二部,注射用盐酸万古霉素的酸度限度为2.5~4.5,水分限度为不得过5.0%,26批样品酸度分布在2.75~3.50之间(图1a);全部样品的水分含量均不大于4.0%,主要分布在1.5%~4.0%之间(图1b)。经统计学分析,不同生产来源样品的酸度和水分含量均有差异,提示可能与制剂的原料来源和制剂的分装工艺相关。

2.2 有关物质

图1 酸度结果和水分含量分布图
Fig. 1 The distribution of acidity and moisture content

现行质量标准中,盐酸万古霉素最大单个杂质不得过4.0%,杂质总量不得过7.0%。根据各企业生产的注射用盐酸万古霉素结合强制降解实验,发现盐酸万古霉素中共有16个杂质峰,典型色谱图见图2a。以万古霉素B为参比,各杂质峰的相对保留时间(RRT)分别为0.21、0.28、0.37、0.41、0.45、0.52、0.55、0.61、0.65、0.71、0.78、1.17、1.69、1.74、1.82和2.17。两生产企业产品中最大单个杂质分布在0.8%~1.4%之间(图2c)。各生产企业产品最大单个杂质不同,生产企业A最大单个杂质为IMP-11推测来源为工艺来源,生产企业B最大单个杂质为IMP-14推测来源为高温降解产物(表1),提示不同企业生产的注射用盐酸万古霉素的原料来源与制剂分装工艺参数均有差异。两生产企业产品杂质总量分布在3.2%~4.8%之间(图2d)。

2.3 万古霉素B

盐酸万古霉素是多组分多肽类抗生素品种,其中包括多个具有抗菌活性的组分。已知万古霉素B是万古霉素中主要抗菌组分,在中国药典2015年版二部中,万古霉素B的限度为不少于93.0%。经检验,全部样品中万古霉素B的含量均大于95.0%(图3)。由于万古霉素为发酵类抗生素,当菌种工艺稳定情况下,组分比例波动范围较小,因此万古霉素B的限度存在提高空间。经统计学分析,不同生产来源的样品万古霉素B含量差异显著。

2.4 含量

现行药典标准采用抗生素微生物检定法测定注射用盐酸万古霉素含量,按无水物计算,每1mg的效价不得少于1000万古霉素单位;按平均装量计算,含万古霉素应为标示量的90.0%~115.0%。对于直接由无菌粉末分装的注射剂品种,无水物含量直接反映了原料的纯度水平,两个生产企业的无水物含量分布于1000~1110U之间(图4a),根据方差齐性F检验结果,以双样本等方差t检验进行分析,不同生产来源样品的万古霉素无水物含量无差异,提示不同原料的发酵菌种和工艺水平相对一致。两个生产企业产品的平均装量含量分布于91%~103%之间(图4b),经统计学分析,不同生产来源样品的万古霉素样品的平均装量含量有差异,结合原料差异推测结果,提示不同企业的制剂分装工艺参数存在差异。

盐酸万古霉素中主要抑菌组分为万古霉素B,目前本品种质量标准中分别以效价含量结果以万古霉素国际单位计和万古霉素B的纯度百分含量标示原料及制剂的含量。由于生物活性检查法与化学分析方法间的系统差异,导致两个含量结果间存在差异。由于盐酸万古霉素为发酵类抗生素品种,组分与有关物质组成复杂,除万古霉素B外,其他组分也具有抑菌能力,因此明确万古霉素B效价与含量的关系,用万古霉素B的HPLC含量值表征注射用万古霉素的含量,即用化学绝对含量测定方法替代目前的抗生素微生物效价测定法,有利于提高目前药典的质控水平。

(a)典型色谱图;(b)各企业有关物质比较图;(c)最大单个杂质含量分布图,蓝色谱线为生产企业A、红色谱线为生产企业B;(d)杂质总量分布图

表1 各杂质峰的来源推测
Tab. 1 The presumable source of impurities

图3 万古霉素B含量分布图
Fig. 3 The distribution of vancomycin B

2.5 注射用盐酸万古霉素血药浓度曲线的模拟计算

利用GastroPlus软件,以万古霉素B为对象建立药动学模型,分别以PBPK算法和三房室模型算法计算多次给药条件下的血药浓度曲线。结果显示,依据健康成年亚洲男性的生理参数,60h多次给药条件下,万古霉素的稳态血药谷浓度分别为6.25(PBPK模型)和8.68mg/L(三房室模型),见图5[5-7]。如按注射用盐酸万古霉素目前的说明书用药,规格500mg,静脉滴注,给药时间1h,间隔6h给药,健康成年男性体内的万古霉素血药谷浓度均达不到《中国万古霉素治疗药物监测指南》中推荐的10mg/L谷浓度。

图4 注射用盐酸万古霉素含量分布图
Fig. 4 The distribution of vancomycin hydrochloride for injection

(a):按无水物计算万古霉素含量/U;(b):按平均装量计算万古霉素含量/%

图5 盐酸万古霉素药动学模型建立与验证
Fig. 5 The building and verification of pharmacokinetic model on vancomycin hydrochloride

(a):盐酸万古霉素生物药剂学参数;(b):PBPK模型参数;(c):房室模型参数;(d):PBPK模型计算结果;(e):房室模型计算结果

以PBPK模型为例,每6h为一个给药时间单元,根据药动学结果,以单剂量规格100%为500mg计,每个给药时间单元中血药浓度低于10mg/L的风险时间为1.9h;如依照万古霉素B的含量下限93%计算,对应血药浓度低于10mg/L的时间约为2.3h,较100%含量给药低于有效剂量的风险时间增加了21.1%,如将万古霉素B的最低限度提高至95%,对应低于有效剂量的风险时间为2.1h,相较100%含量给药增加了10.5%。同样以房室模型计算,含量为93%的盐酸万古霉素制剂较100%含量的制剂低于有效剂量的风险时间增加了36.4%,而含量为95%的制剂为18.2%。

现行USP标准盐酸万古霉素的含量限度范围为90.0%~115.0%,以其上限115.0%计算万古霉素的血药谷浓度分别为7.18(PBPK模型)和9.97mg/L(三房室模型)。在质控标准的限度范围内,提高盐酸万古霉素的投料量可以显著缩短血药浓度低于10mg/L的风险时间,且大多数人群用药不会触及15mg/L的血药谷浓度的安全上限而增加肾毒性风险。原研企业的制剂标准曾采用120%作为含量的上限(未发表资料)。文献报道,在日本由于装量的原因,相同规格的万古霉素仿制药的抗菌活性较原研药约低14.6%[8]。较高的含量上限有助于提高盐酸万古霉素制剂的临床有效性。

3 结论

此次药品评价性抽验结果显示,依照现行药典标准检验,全部26批样品均符合规定,国产注射用盐酸万古霉素总体质量状况较好。

根据现行盐酸万古霉素说明书中的剂量与用法,成年健康人群中万古霉素血药浓度无法在全部给药时间内满足《中国万古霉素治疗药物监测指南》推荐的最低治疗浓度要求。提高盐酸万古霉素中含量及万古霉素B的限度,可以有效提高本品的临床有效性水平。建议药典标准将万古霉素含量限度为提高95.0%~115.0%,并提高万古霉素B含量至不少于95.0%。而生产企业应注重原料药的质量,并在保证原料具有较高纯度的基础上,适当增加盐酸万古霉素制剂的投料量,避免低限投料,确保制剂的临床有效性。

此外,现行中国药典标准有待进一步完善。安全性方面,建议:(1)提高有关物质的控制水平,区别控制工艺杂质与降解杂质,原标准中最大单个杂质不得过4.0%、杂质总量不得过7.0%的限度水平修订为单个降解杂质不得过4.0%、单个工艺杂质不得过2.0%、杂质总量不得过7.0%,促使企业对原料来源进行优选;(2)将水分限度提高为不得过4.0%。

参考文献

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Quality assessment of the domestic vancomycin hydrochloride for injection

Wang Chen, Wang Li-xin, Zhang Dou-sheng and Hu Chang-qin
(National Institutes for Food and Drug Control, Beijing 102629)

AbstractObjectiveTo evaluate the quality status of the domestic vancomycin hydrochloride for injection.MethodsAccording to the general requirements of national drug assessment programs, the statutory testing methods combined with the exploratory researches were used to examine samples and evaluate the quality status of the vancomycin hydrochloride for injection, and the results were analyzed statistically.ResultsThe statutory tests showed twenty-six batches of samples were all qualified. The exploratory research on the sources of major impurities, helped to distinguish process impurities and degradation impurities. The relationship between the content and the clinical effect by pharmacokinetics model of vancomycin which was built by the simulation technology were discussed. According to the dosage and the administration from the dispensatory of vancomycin hydrochloride for injection, the plasma comcentration of vancomycin in healthy human was unable to meet the requirements of the trough serum vancomycin concentrations from therapeutic drug monitoring of vancomycin: A guideline of the Division of Therapeutic Drug Monitoring, Chinese Pharmacological Society. An improvement was needed to promote the clinical effect by raising the limit of the content and the content of vancomycin B. It is necessary to revise the limit of the content and vancomycin B. Conclusion At present, the quality of domestic vancomycin hydrochloride for injection meets the requirements of the current statutory standard. The current stutory standard should be further improved.

Key wordsVancomycin hydrochloride for injection; Quality assessment; Related substance; Therapeutic drug monitoring

第一作者:王晨,中国食品药品检定研究院化学药品检定所抗生素室副主任药师,研究方向为抗感染药物的质量控制与研究,主要从事抗感染药物的质量标准起草与修订,新药、进口药品的质量标准复核工作。作为课题任务负责人、联系人完成和参与多项国家科技重大专项、国家科技支撑计划相关课题的研究工作。

通讯作者:胡昌勤,汉族,现任中国食品药品检定研究院抗生素室主任、微生物检测室主任。第十届国家药典委员会执行委员、微生物专业委员会主任委员和抗生素专业委员会委员、中国药学会抗生素专业委员会副主任委员。获得国家科技进步二等奖和北京市科学进步二等奖、上海市科技进步二等奖、吴阶平-保罗杨森药学奖三等奖、国家突出贡献专家等。发表文章200余篇,相关学术专著7部。

文章编号:1001-8689(2018)03-0262-07

中图分类号:R978.1,R917

文献标志码:A

收稿日期:2017-11-20

作者简介:王晨,男,生于1981年,副主任药师,主要从事药物质量分析,E-mail: Wangchen17@gmail.com*通讯作者,E-mail: hucq@nifdc.org.cn