关于注射剂中添加活性炭的思考

邹意琼　罗娟　邹光莉

【摘 要】注射剂生产过程中常采用活性炭除去药液中热原。由于活性炭本身的质量控制难度大，将其用在注射剂等高风险品种中增加了产品风险。为了降低活性炭对注射剂的潜在风险，本文建议在生产过程中尽量少加或者不加活性炭，从原辅料、包装材料、车间环境、洁净区人员和生产设备等方面控制内毒素污染。

【关键词】活性炭;细菌内毒素;风险;超滤;洁净区;清洁;灭菌

【中图分类号】R460【文献标识码】A【文章编号】1005-0019（2020）13--02

根据注射剂使用特点，必须要求无菌、无热原。热原（Pyrogen）又称内毒素，是微生物的代谢产物，其主要成分是脂多糖，分子量一般在100万左右。含有热原的药物注人人体可引起不良反应，可使人体产生发冷、寒颤、发热、出汗、恶心、呕吐等症状，有时体温可升至40℃以上，严重者甚至昏迷、虚脱，如不及时抢救可危及生命[1]、[2]。因此，在注射剂生产时必须采取适当措施，彻底除去药液中的热原，保证产品质量。在国内注射剂制药行业中，大多数都是采用活性炭除热原。

虽然活性炭制备工艺相对成熟，但是活性炭制备工艺的多样性、原材料的多样性，以及活化机理的不确定性，给活性炭自身产品质量的控制增加了难度，也给活性炭在注射剂等高风险品种中的应用增加了风险。主要体现在以下几方面[3]：活性炭对注射剂元素杂质的影响，活性炭原材料来源和生产工艺多样，导致其可能含有不同的元素杂质。部分元素杂质具有毒性，包括神经毒性和肾毒性等[4];活性炭对注射剂不溶性微粒的影响;活性炭对注射剂主药含量的影响，活性炭对药物具有一定的吸附作用，特别对低剂量的药物含量影响较大，目前的通用做法是对于主药含量低或主药易被活性炭吸附的制剂，主要采用过量投料的方式补偿吸附的主药。此方法对于活性炭用量和来源、产品批量等均具有一定要求，在生产中存在一定风险。

注射剂中内毒素的污染可能来源于原辅料、包装材料、车间环境和生产设备等方面。为了降低活性炭对注射剂潜在风险，笔者建议在生产过程中尽量少加或者不加活性炭，在制造过程中通过对以下几方面加以控制，能够保证产品无热原。

1 控制原辅料的细菌内毒素

对于注射剂产品中使用的原辅料必须对细菌内毒素进行控制。根据产品的说明书使用量和原辅料用量确定细菌内毒素的限度。譬如维生素C注射液中焦亚硫酸钠的细菌内毒素的限度计算，维生素C注射液规格为2ml：0.5g，焦亚硫酸钠的处方量为2.0mg/支，根据公式L=K/M，K=5EU/（kg·h）和维生素C注射液说明书中的用量：成人一次100～250mg，一日1～3次;小儿一日100～300mg。按照小儿一日最大300mg，小儿体重6kg计算结果为25EU/mg，再按照安全系数为5计算出维生素C注射液中焦亚硫酸钠的细菌内毒素控制限度为5EU/mg。

2 对内包装细菌内毒素的控制

小容量注射剂产品使用的内包材为安瓿或者西林瓶、丁基胶塞。安瓿和西林瓶经洗瓶机清洗后进入隧道式烘箱灭菌，隧道式烘箱的温度大于320℃，瓶子在隧道式烘箱中灭菌时间不低于8分钟。同样胶塞清洗后蒸汽灭菌参数为121℃ 30分钟，再真空干燥后使用。瓶子、胶塞经过灭菌后细菌内毒素必须符合《中国药典》2015年版要求，而且瓶子、胶塞都规定有使用时限，超过时限必须重新清洗灭菌。

3 药液采用超滤的过滤方式

超滤就是在外界推动力（压力）作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质，而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。通过膜表面的微孔筛选可截留分子量为3x10000—1x10000的物质。当被处理水借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时，水分子和分子量小于300—500的溶质透过膜，而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留。热原分子量一般为106，采用超滤法是完全可以被截留除去。對于去除热原效果评价，美国药典与欧洲药典分别以细菌内毒素含量下降3个与4个对数为有效。张亚楠[1]进行了活性炭和切向流超滤系统去除注射剂中细菌内毒素的对比研究，结果表明使用活性炭去除细菌内毒素时，对药液中细菌内毒素的吸附率>70%（活性炭不能完全吸附去除大剂量的细菌内毒素），使用切向流超滤系统可以使注射剂中细菌内毒素降低3个对数（0.1%）。李印秋等[5]将含内毒素指示剂为1000EU·mL-1的水溶液通过超滤，能使热原浓度降低三个对数单位。实验证明超滤去除热原的作用和对产品质量的影响均要优于活性炭。

4 生产环境及人员控制

生产环境的控制主要包括空气洁净度的控制、压差的控制、悬浮粒子数量的控制和温湿度的控制。空气洁净度的控制靠良好的空气净化设施，一般采用三级过滤。对于注射剂产品灌封区域都在B级环境下的A级或者B级环境下的A级保护条件下进行生产。严格控制洁净室与相邻房间之间的压差是保证生产环境空气洁净度的重要环节。不同洁净级别的洁净室及洁净区与非洁净区之间压产应大于5帕斯卡，洁净室与室外压差应大于10帕斯卡。

《药品GMP指南》2000版对洁净区域的悬浮粒子数量有明确的规定，静态时A级区域≥5μm的悬浮粒子不超过20/立方米，B级区域≥5μm的悬浮粒子不超过29/立方米;动态时A级区域≥5μm的悬浮粒子不超过20/立方米，B级区域≥5μm的悬浮粒子不超过2900/立方米。

无特殊要求时，生产中洁净室内的温度应严格控制在18～26℃、相对湿度控制在45%～65%，这种条件不利于细菌的生长。人是洁净环境最大的污染源，造成洁净室污染的原因中，超过80%是由于操作人员产生的污染。因此，必须控制进入洁净室人员数量，而且严格规定洁净室人员的穿戴及个人卫生，约束人员的行为，保证洁净区的净化级别。

5 生产设备的清洁与消毒

注射剂的生产设备尤其是配制灌封工序的设备应满足生产工艺要求，使用过程中不污染产品和环境，有利于清洁、消毒或灭菌。每天生产结束后，接触药液的设备零部件在线清洗、在线灭菌或者拆卸后清洗和灭菌。需要定期取样检测无菌和细菌内毒素，确认灭菌效果。对于清洗灭菌后的设备必须确定放置时间，超过则重新清洗灭菌。

参考文献：

张亚楠.浅析针剂生产中热原的控制[J].化工管理，2014（9）：84.

王国明 刘德芳 刘德晶.活性炭去除注射剂热原效果好[J].中国医药报，2006（A08）.

罗俊永，杨文智，张晓攀，等.活性炭在注射剂生产中的潜在风险分析[J].中国新药杂志，2019，28（4）：404-407.

ABERNETHY DR，DESTEFANO AJ，CECIL TL，et al.Williams and the USP metal impurities advisory panel.Metal impurities in food and drugs[J]Pharm Res，2010，27（5）：750-755.

李印秋，马玉奎.超滤和活性炭在注射剂生产工艺中的应用比较[J].齐鲁药事，2008，27（10）：690-691.