武建卓 李雪 张蔚 丁子珊 洪建文
(广东省药品检验所,广州 510663)
红霉素(erythromycin)是第一个药用的十四元环大环内酯类抗生素,其主要成份为红霉素A,对革兰阳性菌有强大抗菌作用,临床上主要用于耐青霉素及对青霉素过敏的金葡菌感染。主要不良反应为胃肠反应,发生症状较轻。红霉素于1952年由礼来公司研发并申报专利[1]。截止2017年12月,国家食品药品监督管理总局网站查询结果显示,国内有14家企业获准生产原料,有470家企业获准生产肠溶片,批准文号625个。
红霉素肠溶片为国家基本药物,曾3次作为国家评价性抽验品种。本文按评价性抽验的基本要求[2],依据2017年度检验的结果,结合2010年和2012年该品种的评价性抽验情况,对红霉素肠溶片产品质量进行系统分析,并提出对工艺和现行标准的改进建议。
Shimadzu LC-20AT液相色谱仪,Agilent 1260 Series高效液相色谱仪,Sotax AT7smart溶出仪,北京先驱威锋技术有限公司,ZY-300IV抑菌圈测定仪。
红霉素标准品(批号:130307-201417)与红霉素系统适用性对照品(批号:130670-201501)由中国食品药品检定研究院提供;杂质A~F对照品由Toronto Research Chemicals INC提供;红霉素B与C为欧洲药典(EP)对照品;甲醇与乙腈为色谱纯,水为超纯水,其余试剂均为分析纯。
317批次红霉素肠溶片均来自2017年国家评价性抽验,其中在生产企业抽样18批次,经营单位抽样287批次,医疗机构抽样12批次;产品涉及国内28个生产企业28个批准文号;生产规格为0.125和0.25g。红霉素肠溶片参比制剂生产企业为美国雅培;红霉素原料分别来源于国内3个目前在生产的企业。
按照中国药典2015年版二部标准检验。主要评价项目为溶出度、红霉素A组分和含量等。
2.2.1 溶出度
选用美国雅培的ERY-TAB作为参比制剂(批号:1065607),溶出量测定采用HPLC法[3],对参比制剂和本次国评抽样的各企业样品做溶出曲线,比较国内企业与参比制剂、国内企业之间、企业内批间和批内溶出曲线存在的差异,并分析差异产生的可能原因。
2.2.2 有关物质
对红霉素的杂质谱进行研究,将制剂与所用原料进行归属,确定杂质的来源与分布,并寻找影响工艺控制水平的关键杂质。
2.2.3 原料的晶型
红霉素原料有脱水物、一水物、二水物、无定型物以及其他溶剂化合物。通常晶型会影响药物活性和固体制剂的溶解和溶出,通过X-射线衍射扫描,结合热差分析法(DSC)与热重分析法(TGA)对国内3家原料的晶型进行判别。
国内红霉素肠溶片均执行中国药典2015年版标准,检验项目包括性状、鉴别、溶出度、红霉素A组分、重量差异和含量。对全部317批次样品依法检验,其中314批次合格,合格率为99.1%;其中2批样品溶出度不合格,各片的溶出量均低于限度80%的要求;1批含量不合格的样品含量为85.7%,低于应为标示量90.0%~110.0%的要求。
对影响产品质量的溶出度、红霉素A组分和含量等关键项目的检验结果进行统计分析。
3.1.1 溶出度
检验317批次红霉素肠溶片,合格率99.4%。对抽样量大于6批次的企业样品数据进行比较,发现多数企业各批次间溶出度结果离散程度较大,糖衣片样品尤其明显。2批不合格样品的均来自同一生产企业,分析其溶出过程发现,不合格的原因与肠溶片未完全崩解,有些甚至未崩解直接相关(图1)。
3.1.2 红霉素A组分
采用高效液相色谱法测定,限度规定均为不得少于83.5%。317批次样品均符合规定,大部分样品的结果集中在89%~101%,呈良好的正态分布。
图1 溶出度不合格样品状态图Fig.1 Unquali fi ed sample
3.1.3 含量
采用抗生素微生物检定法,317批次样品合格率99.7%。1批不合格,含量为85.7%。统计分析结果,所有批次平均值为97.6%,发现有个别厂家存在含量整体偏低的情况(图2),可能存在低限投料。
图2 企业A含量分布图Fig.2 Distribution of manufacturer A content
针对国产红霉素肠溶片的生产和质量现状,对其溶出度、有关物质和原料晶型等进行研究,以进一步分析评价国内制剂的质量。
3.2.1 溶出度研究
本品主要不良反应为胃肠道反应,国内口服片剂均为肠溶片。红霉素作为BCSⅡ类化合物,溶出的结果与体内的释放有一定的关联,溶出度是肠溶制剂的重要质控指标。
(1)溶出曲线结果:以美国雅培的ERY-TAB为参比,对参比制剂与国内13个生产企业制剂分别做溶出曲线(图3),结果显示,国内多数企业样品与参比制剂溶出行为差异较大。与参比制剂相比,国内制剂溶出速率慢。参比制剂在10min时的溶出度约为50%,国内企业,除企业K为50%外,其他均不足20%,多数在10%以下。
用f2因子法判断,与参比制剂相比,1个企业(企业K)相似,多数企业不相似。差异主要有两种形式:一种是溶出行为基本一致,但开始溶出的时间相对参比制剂延迟5~10min,如企业B和C;另一种是溶出行为完全不一致,如企业D和L。
比较溶出曲线(图4)发现,参比制剂批间基本一致,批内均一性良好(RSD为4%, 15min, n=12);国内制剂多数批间、批内不一致,批内各片差异明显(RSD为15%~120%, 15min, n=12)。提示国产红霉素肠溶片生产工艺的稳定性有待提高。
图3 各企业制剂与参比制剂的溶出曲线比较Fig.3 Dissolution curves from different manufactures
图4 溶出曲线典型图Fig.4 Dissolution curves
(2)溶出曲线与处方相关性:与参比制剂相比,国内红霉素肠溶片整体溶出速率较慢,且批间批内均一性差,通过处方对比分析其原因,可能与崩解剂和肠溶衣材料有关。
崩解剂,参比制剂使用交联羧甲基纤维素钠和交联聚维酮这两种超级崩解剂,国内企业处方中多数仅使用普通崩解剂或普通崩解剂加一种超级崩解剂,本次考察中发现部分企业采用单一崩解剂,在标准检验中未发现问题,但经过加速试验后,其崩解性能降低,进而影响片芯的崩解速度,造成检验结果不合格(图5)。
图5 不同崩解剂对60d加速稳定性样品溶出度影响的结果Fig.5 Dissolution of different disintegration agents in 60d stable samples
肠溶衣材料,参比制剂采用羟丙基甲基纤维素酞酸酯为肠溶衣材料,其成膜韧性强,片面光滑,增重约7%~8%,国内企业采用聚丙烯酸树酯,成膜后衣层较脆,由于该材料易黏锅,包衣后片面较为粗糙,增重8%~12%。针对薄膜衣片,在除包衣增重以外的其他处方工艺尽量一致的情况下比较同一企业产品的溶出速率,结果发现当包衣增重差异大于2%时,溶出曲线开始有差异,包衣增重的量与溶出速率负相关。
(3)质量标准对溶出曲线的影响:参比制剂执行美国药典,规定红霉素肠溶片在酸中耐受的时间为1h,国内现行标准为2h。质量源于设计(QBD)[4],参比制剂由于设计是基于在酸中1h的,其崩解剂等处方设计也基于此,且肠溶衣膜可以相对更薄,从而实现在缓冲盐中快速释放。
3.2.2 有关物质研究
(1)杂质来源:在红霉素原料和制剂中,共检出3个红霉素组分和6个主要杂质(图6)。目前国内红霉素原料在生产的仅3家企业(I、II、III),将制剂与原料进行关联分析,结合破坏试验的结果,对各成份的来源进行归属:红霉素A、B和C为红霉素组分,属活性成分,以红霉素A为主;杂质A、B和C为工艺杂质,制剂中的上述杂质水平基本由原料的杂质水平决定;杂质D、E和F为降解杂质,其含量易受到制剂过程的影响而变化。
(2)指征性杂质:破坏试验结果(图7)表明,溶液室温长时间放置或在酸、碱、热条件下杂质D、E和F会明显增大,其中杂质D最为活跃,可作为质控的关键指征性杂质。测定317批次样品的杂质D,有3个批次含量大于1.0%,19个批次在0.5%~1.0%之间,其余各批次均小于0.5%,建议企业在制剂生产过程中监控该杂质的变化情况。
图6 红霉素有关物质测定的典型图谱Fig.6 HPLC chromatogram of erythromycin related substances
图7 破坏试验结果Fig.7 Destruction test results
(3)国内原料与制剂的杂质分布及杂质谱的应用:对18批原料和317批次样品有关物质进行测定,获得红霉素杂质谱(表1),结合原料与制剂进行关联分析。发现使用企业I、II原料的制剂企业红霉素组分和工艺杂质在不同批次间波动较小,一定程度上表明原料企业I、II的工艺批间稳定性优于企业III。
3种原料各有其独特的杂质谱,制剂可与原料相对应。企业III的原料及其对应的制剂中红霉素B和C显著高于其他两家;国内不同企业的样品杂质A、杂质B的总量均为(1.4±0.2)%,且企业II的原料及其对应的制剂二者比例悬殊,而企业I的二者比例接近;上述发现可以用于实际监管中对于未知企业样品所用原料的判别。
(4)参比制剂的杂质:参比制剂的红霉素B、杂质B和E均显著高于国内制剂,且未检出杂质D,提示其所用原料与国内不同。
3.2.3 原料的晶型
X-射线衍射可以区分出红霉素的不同形态[5],如二水物、脱水物、无定型物;其中二水物的活性强,脱水物可转化为二水物[6]。对国内红霉素原料进行X-射线衍射扫描,结合热差分析法(DSC)与热重分析法(TGA)的结果,发现企业I以二水物为主,部分批次混有少量无定型物;企业II为二水物;企业III为二水物与脱水物的混合物;表明国内原料整体较好。
表1 不同企业产品有关物质杂质谱统计Tab.1 Impurity of sample from different manufactures
本次评价性抽验结果显示,国内红霉素肠溶片总体质量情况尚可。对比2010年、2012年和2017年红霉素肠溶片的抽样情况。历年不合格率分别为7.2%、2.9%和0.9%,该品种整体质量逐年提升;涉及不合格产品的企业数由6家下降至2家,尤其有企业最初因全部被抽产品不合格而停产,到目前被抽产品全部合格,提示生产企业进行工艺改进提升了控制水平;此外,红霉素肠溶片在产厂家由40家减少至28家,由于企业和监管部门对质量的重视,产业呈集中趋势。统计各年抽样量排名前4位的企业,发现主流厂家无变化,且多年来产品质量稳定,无不合格情况。
红霉素肠溶片质量标准仍需进一步完善。包括:增加有关物质检查,现行标准缺少对降解杂质的控制项目,杂质D是表征工艺的指征性杂质,通过控制其在制剂中的含量,可以促进企业关注其制剂工艺的稳定性,缩小批间的质量差异,保证药品质量。修订溶出度检查,建议将酸中2h改为1h,避免包衣过厚,导致溶出延迟。
研究发现,国内制剂溶出曲线与参比制剂差异较大,国内制剂普遍溶出速度慢,而且批间批内差异也大,建议国内生产企业结合仿制药质量与疗效一致性评价工作,深入研究,充分考虑处方合理性和工艺稳定性,不断提高产品质量。