疫苗中抗生素使用安全问题的讨论

洪小栩

（国家药典委员会，北京100061）

疫苗中抗生素使用安全问题的讨论

洪小栩

（国家药典委员会，北京100061）

病毒性疫苗生产过程中，通常加入一定量抗生素以控制细胞培养过程中潜在的细菌、支原体污染。疫苗中的残余抗生素可能导致免疫接种后的儿童出现过敏反应。目前，国际上对疫苗中使用抗生素的安全问题予以高度关注。加强对人用疫苗生产过程中使用抗生素的管理和控制，对保证疫苗使用的安全性具有重要意义。

疫苗；抗生素；细胞培养；安全性

目前，绝大多数病毒性疫苗普遍采用传统的细胞培养方式进行生产，特别是在我国，许多疫苗仍采用原代细胞制备，细胞来源的动物极有可能带来潜在的细菌污染的风险。另外，细胞生长过程中需要经常更换培养液，目前普遍采用的转瓶培养工艺难以保证封闭的培养环境。细胞培养液中含有极丰富的营养成分，如牛血清、人血白蛋白以及各类氨基酸等营养成分，非常有利于细菌的滋生。尽管当前各国对疫苗制造的厂房设施、生产设备有着极其严格的无菌控制要求，但仍存着细菌污染的潜在风险。因此，国内外绝大多数病毒性疫苗在细胞制备过程中加入一定量的抗生素，以防止细菌、支原体的污染。由于生产工艺所限，加入的抗生素无法彻底去除，因此，目前使用的病毒性疫苗中通常含有微量抗生素成分。

1 细胞培养基中常用的抗生素

抗生素属于抗菌类药物，主要类别包括：β-内酰胺类、大环内酯类、氨基苷类、林可霉素类[1]。根据各类抗生素的抗菌谱、杀菌效能、细胞毒性以及稳定性，目前，细胞培养常用抗生素主要为β-内酰胺类、氨基苷类抗生素（见表1）。在实际应用中，根据需要还会选择表1中2～3种不同类抗生素联合使用，扩大抑菌谱的范围，以达到最佳抑菌效果[2]。

2 人用疫苗生产用抗生素的选择

人用疫苗生产用抗生素的选择首要考虑的是安全问题。青霉素等β-内酰胺类抗生素抗菌效率高，基本没有毒性反应[4]。但最常见的副反应为过敏反应，且在所有的抗生素中发生率最高。抗生素的过敏反应一般与使用剂量的多少无关，对于青霉素过敏者，极微量就可引起过敏性休克或死亡。另外，各类青霉素类药物之间存在交叉过敏，对β-内酰胺环过敏，则对所有青霉素，包括各种新型青霉素都有可能出现过敏反应[5]。因此，世界各国均规定，人用疫苗的生产严禁使用青霉素及β-内酰类抗生素[6]。氨基苷类抗生素的不良反应主要表现在毒性方面，如耳毒性和肾毒性，极罕见有过敏反应的报道。氨基苷类抗生素耳毒性与分子结构中氨基数目有关，数目越多毒性越大[7]。肾毒性以及耳毒性强弱依次为新霉素、卡那霉素，庆大霉素[8]。然而，氨基苷类抗生素的毒性与使用剂量和累积量有关。疫苗中使用的抗生素剂量不会对人体产生毒性作用[9]。因此，人用疫苗生产通常会选择氨基苷类抗生素。目前，国内外人用疫苗常用的抗生素为庆大霉素、卡那霉素、新霉素、链霉素。另外，为了控制真菌的污染，往往还会加入大环内酯类抗生素，如两性霉素B、红霉素。这类抗生素在临床上通常是口服给药，极少发生过敏反应[10]。此外，氨基苷类抗生素在用于人用疫苗的细胞制备方面还有以下优势：

表1 细胞培养常用抗生素种类及相关情况[3]

2.1 抑菌谱广

氨基苷类抗生素通过抑制菌体蛋白质的合成发挥抑菌作用，抗菌谱广，不但能够抑制革兰阳性菌和革兰阴性菌，还可以有效抑制支原体污染。细胞培养过程中控制支原体污染也是疫苗生产应重点考虑的问题。其中，极低浓度的硫酸庆大霉素、硫酸卡那霉素可达到极佳的抑制支原体的效果[11]。青霉素等β-内酰胺类抗生素通过抑制细菌细胞壁的合成，可有效抑制革兰阳性菌和革兰阴性菌，但对支原体无效，往往与氨基苷类抗生素（如链霉素）联合使用[9]。

2.2 细胞毒性低

许多抗生素具有细胞毒性，影响细胞的贴壁生长。氨基苷类抗生素对细胞的毒性极低，特别是硫酸庆大霉素、硫酸卡那霉素以及硫酸新霉素，与其他同类抗生素相比，在较高的浓度时才有可能表现出细胞毒性，而在细胞培养过程中所使用的抗生素浓度是无任何细胞毒性的。

2.3 稳定性好

氨基苷类抗生素中的硫酸庆大霉素、硫酸卡那霉素、硫酸链霉素，在细胞培养过程中显示出良好的化学稳定性，半衰期长、稳定性好。在更换培养液期间，可保持较高的有效浓度，持续稳定地发挥抑菌的作用，适合于细胞培养[11]。

2.4 不良反应少

一般情况下，因抗生素的使用造成的过敏反应不发生于首次用药，而出现于再次给药后。婴幼儿及儿童对药物代谢能力差，持续用药会造成氨基苷类抗生素在体内的累积，产生毒性作用，包括肾毒性、耳毒性以及神经肌肉阻断等严重不良反应[12]。在我国明确规定，6岁以下儿童禁止使用氨基苷类抗生素[13]。由于国内儿童普遍未接触过氨基苷类抗生素，从而更大程度地避免了疫苗接种后因抗生素导致过敏反应的风险。

3 疫苗生产中使用抗生素存在的问题

长期以来，我国在人用疫苗生产中使用抗生素仅规定不得使用青霉素及β-内酰胺类抗生素[14]，对于其他类抗生素的使用缺乏明确的管理及控制要求。疫苗生产过程中使用抗生素的随意性很大，许多生产企业随意改变抗生素的种类或含量，在细胞培养以外的其他工艺环节任意加入抗生素，甚至将抗生素作为防腐剂的情况也普遍存在，给疫苗的安全性带来极大的安全隐患。

4 加强疫苗生产用抗生素的控制

《中国药典》（2010年版）三部增订了对生物制品中抗生素的使用要求，建立了抗生素残留量测定方法，并制定了严格残留量限度指标，对提高生物制品的安全性具有重要意义。

4.1 建立抗生素残留量检测方法

建立酶联免疫吸附试验（ELISA）方法测定抗生素残留量是对疫苗使用抗生素使用实施有效监管的前提。抗生素含量测定通常采用抑菌培养法，由于疫苗中含有多种抑菌成分，如灭活剂、防腐剂等对检测方法产生干扰，因此该法不适用于疫苗中抗生素残留量测定。《中国药典》（2010年版）三部建立了ELISA法检测抗生素残留量。该法特异性好、抗干扰性强、灵敏度高，最低检出限可达到0.1 ng/m L，能够准确检测出疫苗中痕量的抗生素水平。目前，疫苗中抗生素的问题日益引起全球的关注，世界卫生组织（WHO）在新增订的相关疫苗指南中，也在成品检定增订了抗生素残留量检测[15]。我国现行药典三部对疫苗中抗生素的限量规定为不超过 50 ng/剂[14]。

表2 国内外疫苗生产中常用抗生素种类及残留量比较

4.2 制定疫苗用抗生素的相关要求

加强抗生素在疫苗生产过程中的管理，规定除在细胞培养过程中允许加入适量抗生素外，其他任何工艺过程均不得加入，禁止将抗生素作为疫苗防腐剂使用[17]。同时，要求生产企业积极引入现代先进的疫苗生产工艺，最大程度降低生产过程中污染的风险，尽量避免抗生素的使用。目前，有些生产企业已经采用生物反应器替代传统的转瓶培养的方式进行疫苗生产，实现了生产全过程无任何抗生素添加。

4.3 控制抗生素的使用剂量

应在有效抑菌的浓度范围内，根据抑菌效果验证的结果确定抗生素的使用剂量。通常情况下，抗生素使用浓度过高可能会产生细胞毒性，并干扰病毒的扩增复制，影响病毒的产量。目前国内生产企业在疫苗生产时，培养液中抗生素的终浓度一般不超过100 U/m L。

5 规范疫苗的临床使用

疫苗接种后，其中所含的微量抗生素最可能导致的不良反应是过敏反应。对于疫苗生产中使用抗生素的生产企业，必须在说明书中标明所使用的抗生素种类，并提供对该抗生素过敏者禁忌的警示说明。医务人员在疫苗接种前，应明确所使用疫苗中含有何种抗生素，并详细询问受种者对何种抗生素有过敏史。氨基苷类抗生素用药后的20min内通常是出现过敏反应的高危时段[18]。因此，疫苗接种后，应对受种者密切观察至少30m in，以防止因可能发生的过敏反应而导致严重的后果。

6 结语

疫苗生产过程中使用抗生素已有几十年的历史，到目前为止，尚未见因微量抗生素导致接种后过敏反应的相关报道，然而，在理论上，疫苗中含有微量抗生素产生过敏反应的风险依然存在。当前，由于病毒性疫苗的生产工艺所限，部分疫苗生产工艺还不可避免地需要使用抗生素。因此，选择适合的抗生素种类、确定合理的使用量、加强生产工艺过程的管理和控制、规范临床使用，对于保证病毒性疫苗的使用安全具有重要的意义。

[1]朱克，曹宏伟.各类抗生素药物的不良反应分析[J].中国中医药现代远程教育，2010，8（16）：150-151.

[2]Antibiotics in Mammalian CellCulture[EB/OL].[2012-04-02].http：//www.serva.de/servaWeb/www_root/documents/Antibiotics_%20Mammalian%20CellCulture_1.pdf.

[3]Perlman D.Use of antibiotics in cell culturemedia[J].Methods Enzymol，1979，58：110-116.

[4]田鑫，乔海灵.β-内酰胺类抗生素交叉过敏反应的结构基础[J].中国药学杂志，2009 44（8）：564-566.

[5]杨建华，张辉文，李秀清.β-内酰胺类抗生素的过敏反应[J].医学理论与实践，2000，13（3）：191-193.

[6]WHO.Recommendations for the evaluation of animal cell cultures as substrates for the manufacture of biological medicinal products and for the characterization of cell banks[R/OL].[2012-04-02].http：//www.who.int/biologicals/Cell_Substrates_clean_version_18_April.pdf.

[7]胡华成，刘丽诗.氨基糖苷类抗生素的不良反应[J].医师进修杂志，2005，28（11）：3-4.

[8]张华.氨基糖苷类抗生素的毒副作用及临床应用注意事项[J].中国实用医药，2008，3（16）：141-142.

[9]徐家慧，钱海伦.氨基糖苷类抗生素的抗菌谱、药理学和临床应用[J].抗生素，1979，（1）， 44-50.

[10]金少鸿.抗生素的过敏反应——Ⅱ.氨基糖苷类及其他类抗生素的过敏反应[J].中国临床药理学杂志，1987，3（2）：107-113.

[11]Perlman D，Rahman SB，Semar JB.Antibiotic control Mycoplasma in tissue culture[J].Appl Microbio，1967，15（1）：82-85.

[12]周基华.氨基糖苷类抗生素在儿科的不良反应及合理应用[J].儿科药学杂志，2002，8（2）：8-11.

[13]卫生部医政司.常见耳毒性药物临床使用规范[M].北京：华夏出版社，1999.

[14]国家药典委员会.中华人民共和国药典（2010年版）三部[J].北京：中国医药科技出版社，2010.

[15]WHO.Guidelineson the Quality，Safety and Efficacy of Dengue Tetravalent Vaccines （Live， Attenuated）[EB/OL].[2012-04-02].http：//www.who.int/biologicals/vaccines/Dengue_DB_5_April_2012_clean.pdf.

[16]Offit PA，Jew RK.Addressing parents’concerns:do vaccines contain harm ful preservatives， adjuvants， additives， or residuals[J].Pediatrics， 2003， 112(6 Pt1):1394-1397.

[17]The European Pharmacopoeia Comm ission.European Pharmacopeia7.0[M].Aubin：European Directorate for Quality Medicines，2010：696.

[18]林蔚，冯霞.98例氨基糖苷类抗生素致过敏反应的文献分析[J].中国药房，2008，19（20）：1575-1577.

Discussion on the Safety of Antibiotics Used in Vaccines

Hong Xiaoxu（Chinese Pharmacopoeia Comm ission,Beijing 100061，China）

In vaccine production antibiotics are usually added during cell culture to prevent bacterial ormyco plasma contamination.The residual antibiotics in vaccines may lead to hypersensitivity reactions in children who have

such vaccines.At present，the safety of use of antibiotics in vaccine production has created a worldwide concerns.It is of key importance to strengthen the management and control of the use of antibiotics in vaccine manufacture so as to ensure the safety use of vaccines.

Vaccine；Antibiotics；Cell Culture；Safety

10.3969/j.issn.1672-5433.2012.09.002

洪小栩，男，博士，副主任药师。研究方向：免疫学。E-mail：hongxx2000@sina.com

2012-04-26）