1.天津中医药大学中药制药工程学院,天津 300193; 2. 浙江大学药物信息学研究所,浙江 杭州 310058
聚山梨酯80(吐温80)系油酸山梨坦和环氧乙烷聚合而成的聚氧乙烯20油酸山梨坦, 是一种非离子型表面活性剂, 可用作分散剂、乳化剂、增溶剂或稳定剂, 广泛应用于药物、食品行业,用量不等。张锐等[1]采用摇瓶法结合高效液相色谱(HPLC) 测定了8 类吐温80中所含的化学组分水溶液对4 种不同结构的难溶性药物的增溶能力。结果表明,8类吐温80中所含的化学组分的增溶作用有明显差别,并且对不同类型的难溶性药物具有最佳增溶作用的化学组分也不尽相同,据此推断市售吐温80中不同类型化学组分的含量差异是造成其增溶性差异的物质基础。中药注射剂化学成分复杂,难溶性物质众多,因此,常用吐温80的助溶性质提高相关药效物质的溶解度,从而改善注射液的澄明度。但由于吐温80来源复杂、质量控制水平较低、加之过量使用、非法添加等因素,已成为中药注射剂不良反应的一个重要诱因。本文对吐温80在中药注射剂中的应用现状、不良反应机理及含量测定方法进行文献综述,以期为该辅料在中药注射剂中的合理应用提供参考。
吐温80 是常见的乳化剂,由于其优良的乳化性能,在药物制剂特别是注射剂中应用广泛,近年来,临床上含吐温80 的注射剂多有临床不良反应发生,如依托泊苷注射液、多西紫杉醇注射液和鱼腥草注射液等事件,相对于化学药和生物药而言,中药注射剂成份更为复杂,难溶性物质众多,如挥发油、生物碱、皂苷、黄酮等,一般助溶剂难以普遍提高多类成份的溶解性能,因此吐温80的实用尤为广泛,据国家食品与药品监督管理局公布, 中药注射剂共134种,其中注明含有吐温80 者24种, 不含吐温80者30种, 情况不明者74种(包括未查到质量标准者62种,在质量标准中未注明辅料者12种)。但是,该辅料的应用状况较为混乱,体现在4个方面,一是吐温80来源复杂,质量难以严格控制;二是超标使用;三是非法添加;四是对药效成分与吐温80的相互作用缺少研究。上述不合理应用共同导致了中药注射剂的不良反应。
随着中药注射剂在临床上广泛应用, 含吐温80的药物经常出现一些不良反应, 临床多表现为过敏反应。目前已经基本确定吐温80是导致中药注射剂不良反应的原因之一,但对于其导致不良反应的原因、机理及类型尚缺少必要的研究。
目前吐温80相关的的临床安全性问题报道主要有:生殖与发育毒性、抑制P-糖蛋白活性、外周神经毒性、急性超敏反应、内在抗肿瘤效应,以及肝毒性等,并且不良反应强弱与其浓度有关。动物实验证实,犬静滴吐温80溶液及含吐温80的中药注射剂5 mL·kg-1后,均出现血压下降、心率减慢及皮肤红斑、流涎呕吐、痉挛抽搐等过敏反应[2]。李振虎等[3]采用小鼠耳廓蓝染模型考察吐温80对血管通透性的影响,验证吐温80具有诱发类过敏反应效应,并采用RBL-2H3 细胞脱颗粒模型探索吐温80诱发类过敏反应的可能作用机制。结果表明吐温80诱导类过敏反应发生机制可能是通过提高细胞膜流动性加速了囊泡循环,促进了细胞脱颗粒,增加了过敏介质释放引起类过敏反应症状。罗霞等[4]观察了不同浓度吐温80 溶液、吐温-80 含量不同的中药注射剂对RBL-2H3 细胞脱颗粒的影响,探讨了中药注射剂所含吐温80 与过敏反应的关系。结果表明,当吐温-80 溶液浓度较高时,可引起RBL-2H3 细胞脱颗粒释放炎症介质; 而当中药注射剂中吐温-80 含量较多时,引起RBL-2H3 细胞脱颗粒释放组胺也较多,提示中药注射剂中吐温-80 的含量可能与其引起的过敏反应有关。
值得注意的是,吐温80本身的质量也是产生不良反应的重要原因,郭志鑫等[5]通过对全国10 家药用辅料吐温80的抽样、检验和探索性研究,探讨了吐温80质量差异及注射剂中致敏性较强原因。研究结果表明:在所检测的样品中,存在氯乙醇、乙二醇、二甘醇含量超标现象。且全都检测出了双氧水,这表明,导致中药注射剂不良反应的原因有可能是吐温80,也有可能是不合格的吐温80辅料中自带的杂质。再如,鱼腥草注射液所含的鱼腥草油不溶于水,生产中需加入一定的助溶剂吐温80,经对9 个企业、19 批次的鱼腥草注射液进行分析发现,其所使用的吐温80的含量为0.07%~0.59%,相差8 倍,这说明一些企业在添加时存在一定的随意性[6]。因此笔者建议,增加对吐温80的检查项,提升其质量,同时规范其在中药注射剂中的应用。
吐温80可以通过核磁共振(NMR)、分光光度法、分子排阻-蒸发光散射检测法(SEC-ELSD)、液相色谱质谱联用法(HPLC-MS)直接测定,也可以水解后采用HPLC或气相色谱法(GC)进行测定。近年来有关吐温80 的组分分析和杂质检查的研究已经取得了长足的进步。但由于该辅料的原料纯度差异较大,制剂中该辅料的分析方法还有待深入研究。
3.1 核磁共振波谱法 张琪等[7]采用核磁共振波谱法研究了吐温80 的结构,利用核磁共振技术1H 谱、13C 谱和相关2D 谱图对吐温80的结构式进行了详细的解析,通过这些图谱解析得到其核磁共振图谱归属及结构式,为进一步研究聚山梨酯80 奠定了坚实的基础。
3.2 比色法 基于吐温80中聚乙氧基团与硫氰酸钴铵生成可溶于有机溶剂的蓝色复合物的显色反应,杨倩文等[8]建立了一种定量的比色测定吐温80的方法,在反应动力学研究基础上,对显色反应温度、时间和萃取有机溶剂等关键条件进行了优化,并以苦木注射液为供试品进行系统的方法学验证和适用性考察,结果表明该方法可快速、准确测定药物制剂中吐温80 的含量,适用于中药注射剂的质量控制。吴燕等[9]联合采用比色法和HPLC-MS法定性判定中药注射液中是否含有吐温80,并采用HPLC-ELSD法测定了吐温80的含量。结果表明,14 种中药注射剂(其中3 种中药注射剂厂家声称未添加吐温80) 中均含有吐温80,含量范围0.18%~0.57%。闫位娟等[10]采用硫氰酸钴铵和薄层层析两种方法结合定性判定中药注射剂是否含有吐温80,并采用分光度度比色法测定了42 种中药注射剂中吐温80的含量,结果表明,鱼腥草注射液等15种中药注射剂中含有吐温80, 含量分布在0.72~6.85 g.L-1之间。
3.3 色谱法 万晓君等[11]采用气相色谱双柱筛选、测定了吐温80辅料和脉络宁注射液中吐温80产生的3种有害物质:2-氯乙醇、二甘醇和乙二醇的含量,并对灭菌工艺进行考察,研究结果提示,在研究吐温80所导致的不良反应机制时,要同时注意其降解产生的杂质。李建伟等[12]建立测定复方苦参注射液中吐温80含量的气相色谱方法。该方法简便快速,可用于复方苦参注射液中吐温80的含量测定。李建伟等[13]还建立了HPLC-ELSD 测定复方苦参注射液中吐温80 含量的方法,并与分光光度法测定结果进行比较。考察了不同萃取方法对萃取的影响,认为紫外分光光度法前处理过程复杂,方法重现性稍差。唐登峰等[14]用HPLC-ELSD 测定莪术油注射液中聚山梨酯80 的含量,测定了30 个市售批次的莪术油注射液中聚山梨酯80 含量。结果显示莪术油注射液中聚山梨酯80 的含量在4.7%~15.3%之间。可见不同企业莪术油注射液中聚山梨酯80用量相差很大,由于增溶剂的用量未在处方中明确标出,因而不同生产厂家的产品之间存在着较大的质量差异。李樱红等[15]采用HPLC-ELSD法,建立冠心宁注射液中聚山梨酯80 的含量测定方法。
中药注射液成分复杂, 部分品种不适合直接采用凝胶色谱柱进行分析, 样品的前处理力法需视具体情况进行, 根据杂质的性质,可采用液-液萃取或上凝胶小柱等方法去除小分子杂质, 才能保证该测定方法的准确性。沈娟等[16]采用液-液萃取方法去除干扰,建立了高效凝胶色谱-蒸发光散射法( HGPC-ELSD) 测定热毒宁注射液中吐温80的含量测定方法,控制热毒宁注射液中吐温80 的质量。吴毅等[17]建立了测定中药注射液中吐温80含量的SEC-ELSD 方法,对鱼腥草注射液、新鱼腥草素钠注射液、柴胡注射液中的吐温80进行测定, 结果表明该方法专属性强、重复性好, 可用于注射液中吐温80的含量控制。尹利辉等[18]运用凝胶色谱-蒸发光散射检测法( GPC-ELSD) 建立一种中药注射剂中吐温80 检测的通用方法,检出限为达到1.27 μg,用该方法检测了19 种78 批中药注射剂中吐温80 含量,结果满意,可作为检测中药注射剂中吐温80 的通用方法。张锐等[19]利用制备的吐温80化学组分对照品,按照分子排阻色谱-蒸发光散射检测法的色谱条件进行样品分析,研究其化学组分在分子排阻色谱上保留行为。结果表明所有组分不能在相同的时间出峰,部分组分在SEC-ELSD的色谱条件下不能出峰。结论为保证分子SEC-ELSD法的合理应用,需要关注表面活性剂分子在流动相中的状态及与固定相的相互作用问题,并且实施以化学组分控制为核心的聚山梨酯80 新药用辅料标准。
虽然吐温80是导致中药注射剂不良反应的诱因之一,但由于其卓越的助溶性能,短期内尚无更为合适的替代辅料。故吐温80仍将在今后一个相当长的时期内广泛使用。为减少该辅料所导致的不良反应,笔者建议从以下几个方面着手改进。
4.1 不断提升药用吐温80的质量标准 吐温80 作为增溶剂或稳定剂用于中药注射剂时必须建立注射级质量标准,严格控制产品质量,在充分的实验数据支持下确定其使用量。张海燕等[20]对吐温80 在中药液体制剂中的适应性研究进行文献整理和分析,结果显示,其生产工艺、产品质量和体外安全性成为研究焦点,因此建议提高药典吐温80 的质量标准。事实上,纵览历版药典,也可以发现该品种的检验标准也确实在逐渐提高。2005版药典主要检查粘度和酸值[21];2010版药典标准则增加了过氧化值、砷盐、环氧乙烷、二氧六环等杂质的检测[22];而2015版药典进一步将吐温80分为普通的和注射级两类,增加了脂肪酸组成的测定,标准更高[23]。法定标准的提高则要求吐温80生产企业提高生产水平和质量控制水平,全面提升该辅料的质量。
4.2 通过对吐温80 的增溶适宜性研究,为中药注射剂合理使用吐温80 增溶提供理论依据 丛英等[24]采用表面张力法测定目前市场常用7 个厂家的吐温80 的临界胶束浓度(CMC);采用HPLC 法测定吐温80 对国家中药部颁标准中包含长链单环和并环结构的常用8种中药注射液中的难溶中药成分的增溶能力,并提出增溶效力表达增溶效果的概念。结果表明,吐温80 存在较大的表面活性,其对长链难溶中药成分增溶遵循相似相溶规律,增溶适宜性强;而对无长链的单环和并环难溶中药成分的增溶效果一般,应根据具体要求进一步考察其适宜性。
4.3 规范吐温80的用法,寻找质量更优的替代辅料 马鸿雁等[25]统计《部颁中药标准》中药注射剂中的吐温80用量,以临界胶束浓度为参考,分析了吐温80的用量。结果表明,34种中药注射剂中吐温80的用量在1~20 mL之间,以加剂法为主要的添加方式,用量差异较大。说明中药注射剂中吐温80的用量随意性较大,缺少理论依据和科学指导。
总之,随着吐温80和中药注射剂不良反应机理的深入研究,该辅料将会在全面提升质量、严格控制杂质的基础上,更加规范、更加合理地应用于中药注射剂中,为中药注射剂的安全性提升发挥更大作用。