注射用头孢曲松钠的质量现状评价

李荣?张越华?雷成康

摘要：目的 考察现行法定质量标准的科学性，结合探索性研究，评价注射用头孢曲松钠的质量现状，为生产、监管提供参考。方法 采用现行法定质量标准检验方法对250批次样品进行法定检验；探索性研究中利用新建或完善的金属元素、溶剂残留、钠含量、有关物质、亚晶型、结晶水含量等多种检测方法对样品进行质量考察。结果 法定检验结果显示，合格率100%；探索性研究结果显示，样品虽均不同程度检出金属元素杂质和溶剂残留，但均在安全范围；但未通过一致性评价的产品有关物质较原研地产化产品仍存在差距，其成盐率偏低的问题仍未明显改善。结论 目前通过一致性评价的产品综合质量“较好”，而未进行一致性评价的产品质量为“一般”。建议相关政府部门鼓励企业积极参与药品一致性评价工作，进一步改善我国仿制药的整体产品质量。

关键词：注射用头孢曲松钠；质量评价；质量标准；国家药品抽检

中图分类号：R978.1，R917文献标志码：A

Quality analysis of ceftriaxone sodium for injection

Abstract Objective The scientific nature of the existing legal specifications was investigated， and the quality status of ceftriaxone sodium for injection was evaluated combining with exploratory research， so as to provide reference for its production and the supervision. Methods A total of 250 batches of samples were examined in accordance with the current regulatory criteria. In the exploratory study， the quality of the samples was investigated using new or improved detection methods such as metal elements， residue solvents， sodium content， related substances， sub-crystalline forms and hydrate water content. Results The test results showed that the qualified rate of ceftriaxone sodium for injection is 100%. The exploratory study showed that although metal element impurities and residue solvents were detected in different degrees in the products， they were all in the safe range. Nevertheless， there was a gap between the related components of items that had not undergone the consistency assessment and the original ones manufactured in China， and the problem of low salt formation rate has not been significantly improved. Conclusions The comprehensive quality of ceftriaxone sodium for injection that have passed the consistency evaluation was "good"， while the quality of the products without the consistency evaluation was "general". Thus， manufacturers in China should actively participate in drug consistency evaluations to further improve the product's quality.

Key words Ceftriaxone sodium for injection; Quality evaluation; specification; National drug sampling detection

頭孢曲松钠（ceftriaxone sodium）又称头孢三嗪，是半合成的第三代头孢菌素[1]，国家基本药物，在临床中主要用于敏感菌感染的脑血症及生殖器感染等，已作为治疗淋病的第一线药物[2-3]。瑞士Roche公司是头孢曲松钠的原研企业。1991年，我国成功仿制头孢曲松钠制剂。目前，国内共有头孢曲松钠原料药生产企业35个，批准文号35个。注射用头孢曲松钠生产企业104家，批准文号336个。2021年注射用头孢曲松钠被国家列入第五批集采。

2022年注射用头孢曲松钠被列入国家药品抽检品种。本次样品覆盖全国32个省、直辖市和自治区，涉及45个生产企业、71个批准文号，0.25、0.5、1.0和2.0 g 4个规格。按照现行质量标准对所有样品进行了检验，并参考该品种调研情况、合成工艺、相关文献等开展系列探索性研究。根据研究结果，对该品种的质量现状进行评价，明确其需关注的方向。

1 仪器与试药

1.1 仪器

Nexion 350x电感耦合等离子体质谱仪（美国PerkinElmer公司），ETHOS-One微波消解仪（上海元析仪器有限公司），ED16赶酸器（美国LabTech公司），Thermo Scientific?TSQ? 9000三重四极杆气质联用谱仪（美国Thermo Fisher公司），ICE-3000原子吸收分光光度计（美国Thermo Fisher公司），D8.AA25 X射线衍射仪（德国Bruker公司），LC-2030D高效液相色谱仪（日本Shimadzu公司），ME403电子分析天平（瑞士Mettler Toledo公司）。

1.2 试药

无甲醇乙醇（≤99.7%）（天津市科密欧化学试剂有限公司）；异丙醇（≥100%）、二氯甲烷（≥99. 9%）（德国Merck KGaA）；苯（≥99.9%）（上海沃凯化学试剂有限公司）；甲醇（≥99.9%）（霍尼韦尔（中国）有限公司产品）；丙酮（≥99.9%）、乙酸乙酯（≥99.9%）、正丁醇（≥99.9%）（赛默飞世尔科技（中国）有限公司）；乙腈（≥99.9%）、N，N-二甲基丙胺（98.0%）（梯希爱（上海）化成工业发展有限公司）；2-乙基己酸（99.6%）为（德国Dr. Ehrenstorfer GmbH）。

钠单元素溶液标准物质（GBW（E）080127，批號：20123，1000 μg/mL）（中国计量科学研究院），元素标准溶液（批号22D30837，100 μg/mL）（国家有色金属及电子材料分析测试中心）；头孢曲松对照品（批号）、杂质C对照品、杂质F对照品（中国食品药品检定研究院）；杂质A对照品（美国 OST Research Chemicals公司）；杂质B对照品、杂质D对照品、杂质E对照品、杂质G对照品（美国Sinco Pharmachem公司）。

250批次注射用头孢曲松钠为2022年国家药品抽检样品，涉及45个生产厂家。

2 实验方法

2.1 法定检验

本品法定质量检验标准为《中国药典》2020年版[4]及国家药品标准（注册标准）。上述标准主要检验项目包括性状、钠盐鉴别、酸度、溶液的澄清度与颜色、有关物质、头孢曲松聚合物、水分、可见异物、细菌内毒素、不溶性微粒、装量差异、无菌、含量测定等。

2.2 探索性研究

参考该品种合成工艺[5-9]，针对其关键工艺点，结合调研情况、各国药典[10-11]及相关文献，对注射用头孢曲松钠金属元素杂质、溶剂残留、有关物质、结晶水、晶型/亚晶型、钠含量进行了分析。

2.2.1 金属元素杂质

采用电感耦合等离子体质谱仪，依据ICH元素杂质指导原则，针对可能来源于生产设备、原料药、生产用水以及容器密封系统等的元素杂质，确定了待考察的元素杂质种类（1类元素：砷As、镉Cd、汞Hg、铅Pb；2A类元素：镍Ni、钴Co、钒V；3类元素：锂Li、锑Sb、铜Cu以及Al元素共计11种元素），建立了注射用头孢曲松钠中11种元素杂质的检测方法，并通过了方法学验证。根据头孢曲松钠日最大剂量，确认了本品中元素杂质的限度。

2.2.2 溶剂残留

采用气质联用法，依据ICH及头孢曲松钠生产工艺，针对注射用头孢曲松钠中溶剂残留的来源，确定待考察溶剂的种类（1类：苯；2类：甲醇、乙腈、二氯甲烷；3类：丙酮、乙酸乙酯、乙醇、异丙醇；N，N-二甲基丙胺、2-乙基己酸），建立了注射用头孢曲松钠中10种残留溶剂的检测方法，并通过了方法学验证。根据ICH及BP药典，确认本品中溶剂残留的限度。

2.2.3 钠含量

采用原子吸收分光光度法[12-13]，建立头孢曲松钠中钠含量检验方法，并通过了方法学验证。根据测定结果对现有产品的成盐率进行评估（是否接近于分子结构中的2个钠的理论值7.7%），并设定合理的限度以期对其进行质量控制。

2.2.4 结晶水

采用费休氏水分测定法测定样品的水分含量；通过计算水分含量与头孢曲松的含量的摩尔比值，得结晶水个数；与药典收载的该品种分子结构式中3.5个结晶水进行对比。

2.2.5 晶型/亚晶型

参考文献报道[14]，采用X-粉末衍射法，对250批次样品进行亚型分类，考察可归属于Ⅱ型的占比。

2.2.6 有关物质

针对法定标准检验中的不足，建立了新的有关物质HPLC分析方法，并进行了方法学验证。参照ICH及各国/国内标准，结合对原研地产化产品的实测值，确定各杂质限度。

3 结果与讨论

3.1 法定检验结果与分析

按法定检验标准对250批次样品进行了检验，全部样品均符合规定，合格率为100%。注射用头孢曲松钠曾在2008、2009与2011年进行过3次国家评价性抽验，其合格率分别为86%、90%和98.5%（未发表资料），提示国产注射用头孢曲松钠的质量逐渐提高，目前国产品质量状况良好。对部分关键指标的检测结果进行分析：

3.1.1 酸碱度

对各企业产品的酸碱度值进行频数分布分析，250批次样品符合正态分布，平均值6.76，标准差0.169%。《中国药典》2020年版中该品种【检查】酸碱度项目标准规定为6.0～8.0，其中心值为7.0。利用ACD软件计算头孢曲松的pKa值，在pH值为7.01时，头孢曲松以二钠盐的形式存在。即通过对pH的控制可以间接控制产品的成盐率。虽然实际样品均符合规定，但酸碱度结果整体略小于中心值，提示部分样品存在成盐率不足的风险。

3.1.2 溶液的澄清度

本次抽验的250批次样品均符合规定。然而，在历年注射用头孢曲松钠国家药品抽检中，溶液的澄清度是导致的最主要不合格项目[15]。导致注射用头孢曲松钠澄清度不符合规定的主要原因是头孢曲松钠与胶塞的相容性差，头孢曲松钠可以吸附胶塞中释放出的抗氧剂等挥发性物质，特异地形成不溶性复合物，导致样品变浑浊（澄清度不符合规定）[16]，该结果提示，目前各生产企业已对胶塞相容性问题高度重视。且在一致性评价中，多数生产厂家将原目视法改为浊度仪法，限度修订为“不得过1.0～2.5NTU”。

3.1.3 有关物质

250批次样品虽然按法定标准检验均符合规定，但不同生产企业的产品杂质数目、含量均不相同。杂质数目通常是4个，最多是7个。将250批次样品中的最大单个杂质和总杂质含量作为统计对象，它们均不符合正态分布。最大单个杂值含量的平均值为0.18%，标准差为0.126，主要集中在0.1%；总杂质含量的平均值为0.37%，标准差为0.254，主要集中在0.6%。但整体结果显示，杂质的控制水平相对较好。

3.1.4 水分

250批次样品的水分值符合正态分布，平均值为9.23%，标准差为0.341%。分布范围为8.3%～10.0%。头孢曲松钠含有3.5个结晶水，水分的理论值为9.5%。《中国药典》2020年版以及欧洲药典9.0中均规定水分含量为8.0%～11.0%；基于历年的国家样品抽验数据得到的国产注射用头孢曲松钠总体水分平均值为8.75%，3σ区间为8.22%～9.40%，总体分布区间（6σ区间）为7.63%～10.0%。即平均水平含量较理论值明显偏低[17]。本次检验结果显示，总体水分平均值为9.23%，分布在3σ区间（8.21%～10.25%）的样品占比为100%，提示注射用头孢曲松钠结晶水不足的问题得以显著改善。

3.1.5 含量

頭孢曲松钠原料采用以无水物计的头孢曲松含量表征其含量，该指标在注射用头孢曲松钠中即纯度项。由于头孢曲松钠含有2分子钠，其成盐如不完全，将导致含量虚高，因此，其含量也是注射用头孢曲松钠的关键质量属性之一。基于历年的国家样品抽验数据得到的国产注射用头孢曲松钠纯度，按无水物计的总体平均值为91.25%，其6σ区间为85.2%～97.3%，其上限超过头孢曲松理论值的105%。本次检验结果显示，注射用头孢曲松钠纯度的总体平均值为91.51%，与历年总体平均值相近， 6σ区间为82.6%～100.4% ，分布在3σ区间（87.0%～96.0%）的样品占比为98.4%，提示注射用头孢曲松钠纯度的问题仍未得到改善。参考国外药典对头孢曲松钠含量的要求，头孢曲松的含量设定为按无水物计算，含头孢曲松（C18H18N8O7S3）应为88.5%～94.5%（为头孢曲松理论值的95.6%和102.1%），是较合理的方案，提示国产品的成盐工艺仍有待提高。

3.2 探索性研究结果与分析

3.2.1 金属元素杂质

250批次注射用头孢曲松钠中各金属元素杂质均远低于30%AET限度值（AET=PDE/10g，PDE：每日允许暴露量）。上述样品涉及的45家生产企业的生产工艺及工艺控制的设计和实施以及质量体系完全可以保证元素杂质远低于限度值。

3.2.2 残留溶剂

250批次注射用头孢曲松钠中均检出丙酮；部分生产企业产品中还检出甲醇、异丙醇和乙腈，但均符合《中国药典》2020年版四部通则 0861 残留溶剂测定法中的限度要求。

3.2.3 成盐率

按钠含量和头孢曲松含量计算成盐率（以结合2个钠作为100%基准）。计算结果显示，仅0.8%的样品成盐率低于100%，最低值为90.0%（即含1.8个钠）；84.0%的样品成盐率高于100%，最高120.0%（即含2.5个钠）。这一结果与本文“3.1.5”项下成盐不完全结果不一致。经分析，产生这一现象的原因可能与原子吸收分光光度法的测量误差有关。本结果提示，提高测定钠含量控制成盐率并非最佳方案，而采用设定头孢曲松钠含量的上限是更有效的方案。

3.2.4 晶型/亚晶型

头孢曲松钠原料为结晶性粉末，虽然其产品的晶型基本一致，但存在多个亚晶型（图1）。其中，Ⅱ型亚晶体分子内部与水分子相关的位点基本被结晶水分子占据完全，结晶良好，成盐率最高，晶格最稳定，胶塞相容性最好[14]。参比制剂为Ⅱ型亚晶型。45个生产企业的样品中，产品为Ⅰ型占比为44.4%；Ⅱ型的占比为26.7%；Ⅲ型占比为28.9%。但7家通过一致性评价的生产企业的产品均为Ⅱ型产品，其中3家企业通过一致性评价前的产品为非Ⅱ型亚晶型，经过一致性评价后产品为Ⅱ型亚晶型。

3.2.5 有关物质

注射用头孢曲松钠法定标准中有关物质检查项不尽相同。体现在《中国药典》收载的有关物质项①仅控制单杂和总杂，且杂质限度过宽；②以头孢曲松与杂质A的分离度作为系统适用性试验，当其满足要求时，杂质C与杂质D的分离度仍难以达到要求；③杂质C作为样品中的共有杂质，未进行单独控制。此外，其他国家标准（注册标准）对众多目标杂质进行控制。在充分检索文献[18-20]的基础上，新建立的有关物质检查法实现了对不同尺度检验方法的统一，其典型的色谱图见图2。

对全部样品按新方法检验，以上海罗氏（原研地产化产品）实测值为参比，设定杂质A限度为0.2%，杂质B限度为0.2%，杂质C限度为0.5%，杂质D限度为0.2%，杂质E限度为0.2%，杂质F限度为0.2%，杂质G限度为0.2%，单个未知最大杂质限度为0.2%，总杂质限度为2.0%。检验结果显示，28批次样品达不到上述要求。国产样品中常见杂质有杂质B、杂质C、杂质D、杂质E、其他单杂，其中杂质D、杂质E和其他单杂的差距较原研地产化产品偏大。提示，有必要完善现有法定质量标准中的有关物质限度。

对7家经过一致性评价的企业在一致性评价前后2个不同时期的产品的有关物质含量进行比较，结果显示：经过一致性评价后，所有企业产品的有关物质均基本与原研地产化产品相似，仅1家产品中的杂质D含量略高。

4 结论

本次质量评价采用法定检验与探索性研究相结合的模式，对国内注射用头孢曲松钠的质量现状及其法定质量标准进行了较全面的分析和评价。认为目前通过一致性评价的产品综合质量“较好”，而未进行一致性评价的产品质量为“一般”。

对多个企业通过一致性评价前后产品的多组数据的对比分析可知，经过一致性评价工作后，本品的结晶水含量、亚晶型、有关物质等均得到良好的改善。建议相关政府部门鼓励企业积极参与药品一致性评价工作，进一步改善我国仿制药的整体产品质量。

参 考 文 献

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