疫苗中抗生素使用安全問題的討論

洪小栩

（國家藥典委員會，北京100061）

疫苗中抗生素使用安全問題的討論

洪小栩

（國家藥典委員會，北京100061）

病毒性疫苗生產過程中，通常加入一定量抗生素以控制細胞培養過程中潛在的細菌、支原體污染。疫苗中的殘余抗生素可能導致免疫接種后的兒童出現過敏反應。目前，國際上對疫苗中使用抗生素的安全問題予以高度關注。加強對人用疫苗生產過程中使用抗生素的管理和控制，對保證疫苗使用的安全性具有重要意義。

疫苗；抗生素；細胞培養；安全性

目前，絕大多數病毒性疫苗普遍采用傳統的細胞培養方式進行生產，特別是在我國，許多疫苗仍采用原代細胞制備，細胞來源的動物極有可能帶來潛在的細菌污染的風險。另外，細胞生長過程中需要經常更換培養液，目前普遍采用的轉瓶培養工藝難以保證封閉的培養環境。細胞培養液中含有極豐富的營養成分，如牛血清、人血白蛋白以及各類氨基酸等營養成分，非常有利于細菌的滋生。盡管當前各國對疫苗制造的廠房設施、生產設備有著極其嚴格的無菌控制要求，但仍存著細菌污染的潛在風險。因此，國內外絕大多數病毒性疫苗在細胞制備過程中加入一定量的抗生素，以防止細菌、支原體的污染。由于生產工藝所限，加入的抗生素無法徹底去除，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 細胞培養基中常用的抗生素

抗生素屬于抗菌類藥物，主要類別包括：β-內酰胺類、大環內酯類、氨基苷類、林可霉素類[1]。根據各類抗生素的抗菌譜、殺菌效能、細胞毒性以及穩定性，目前，細胞培養常用抗生素主要為β-內酰胺類、氨基苷類抗生素（見表1）。在實際應用中，根據需要還會選擇表1中2～3種不同類抗生素聯合使用，擴大抑菌譜的范圍，以達到最佳抑菌效果[2]。

2 人用疫苗生產用抗生素的選擇

人用疫苗生產用抗生素的選擇首要考慮的是安全問題。青霉素等β-內酰胺類抗生素抗菌效率高，基本沒有毒性反應[4]。但最常見的副反應為過敏反應，且在所有的抗生素中發生率最高。抗生素的過敏反應一般與使用劑量的多少無關，對于青霉素過敏者，極微量就可引起過敏性休克或死亡。另外，各類青霉素類藥物之間存在交叉過敏，對β-內酰胺環過敏，則對所有青霉素，包括各種新型青霉素都有可能出現過敏反應[5]。因此，世界各國均規定，人用疫苗的生產嚴禁使用青霉素及β-內酰類抗生素[6]。氨基苷類抗生素的不良反應主要表現在毒性方面，如耳毒性和腎毒性，極罕見有過敏反應的報道。氨基苷類抗生素耳毒性與分子結構中氨基數目有關，數目越多毒性越大[7]。腎毒性以及耳毒性強弱依次為新霉素、卡那霉素，慶大霉素[8]。然而，氨基苷類抗生素的毒性與使用劑量和累積量有關。疫苗中使用的抗生素劑量不會對人體產生毒性作用[9]。因此，人用疫苗生產通常會選擇氨基苷類抗生素。目前，國內外人用疫苗常用的抗生素為慶大霉素、卡那霉素、新霉素、鏈霉素。另外，為了控制真菌的污染，往往還會加入大環內酯類抗生素，如兩性霉素B、紅霉素。這類抗生素在臨床上通常是口服給藥，極少發生過敏反應[10]。此外，氨基苷類抗生素在用于人用疫苗的細胞制備方面還有以下優勢：

表1 細胞培養常用抗生素種類及相關情況[3]

2.1 抑菌譜廣

氨基苷類抗生素通過抑制菌體蛋白質的合成發揮抑菌作用，抗菌譜廣，不但能夠抑制革蘭陽性菌和革蘭陰性菌，還可以有效抑制支原體污染。細胞培養過程中控制支原體污染也是疫苗生產應重點考慮的問題。其中，極低濃度的硫酸慶大霉素、硫酸卡那霉素可達到極佳的抑制支原體的效果[11]。青霉素等β-內酰胺類抗生素通過抑制細菌細胞壁的合成，可有效抑制革蘭陽性菌和革蘭陰性菌，但對支原體無效，往往與氨基苷類抗生素（如鏈霉素）聯合使用[9]。

2.2 細胞毒性低

許多抗生素具有細胞毒性，影響細胞的貼壁生長。氨基苷類抗生素對細胞的毒性極低，特別是硫酸慶大霉素、硫酸卡那霉素以及硫酸新霉素，與其他同類抗生素相比，在較高的濃度時才有可能表現出細胞毒性，而在細胞培養過程中所使用的抗生素濃度是無任何細胞毒性的。

2.3 穩定性好

氨基苷類抗生素中的硫酸慶大霉素、硫酸卡那霉素、硫酸鏈霉素，在細胞培養過程中顯示出良好的化學穩定性，半衰期長、穩定性好。在更換培養液期間，可保持較高的有效濃度，持續穩定地發揮抑菌的作用，適合于細胞培養[11]。

2.4 不良反應少

一般情況下，因抗生素的使用造成的過敏反應不發生于首次用藥，而出現于再次給藥后。嬰幼兒及兒童對藥物代謝能力差，持續用藥會造成氨基苷類抗生素在體內的累積，產生毒性作用，包括腎毒性、耳毒性以及神經肌肉阻斷等嚴重不良反應[12]。在我國明確規定，6歲以下兒童禁止使用氨基苷類抗生素[13]。由于國內兒童普遍未接觸過氨基苷類抗生素，從而更大程度地避免了疫苗接種后因抗生素導致過敏反應的風險。

3 疫苗生產中使用抗生素存在的問題

長期以來，我國在人用疫苗生產中使用抗生素僅規定不得使用青霉素及β-內酰胺類抗生素[14]，對于其他類抗生素的使用缺乏明確的管理及控制要求。疫苗生產過程中使用抗生素的隨意性很大，許多生產企業隨意改變抗生素的種類或含量，在細胞培養以外的其他工藝環節任意加入抗生素，甚至將抗生素作為防腐劑的情況也普遍存在，給疫苗的安全性帶來極大的安全隱患。

4 加強疫苗生產用抗生素的控制

《中國藥典》（2010年版）三部增訂了對生物制品中抗生素的使用要求，建立了抗生素殘留量測定方法，并制定了嚴格殘留量限度指標，對提高生物制品的安全性具有重要意義。

4.1 建立抗生素殘留量檢測方法

建立酶聯免疫吸附試驗（ELISA）方法測定抗生素殘留量是對疫苗使用抗生素使用實施有效監管的前提。抗生素含量測定通常采用抑菌培養法，由于疫苗中含有多種抑菌成分，如滅活劑、防腐劑等對檢測方法產生干擾，因此該法不適用于疫苗中抗生素殘留量測定。《中國藥典》（2010年版）三部建立了ELISA法檢測抗生素殘留量。該法特異性好、抗干擾性強、靈敏度高，最低檢出限可達到0.1 ng/m L，能夠準確檢測出疫苗中痕量的抗生素水平。目前，疫苗中抗生素的問題日益引起全球的關注，世界衛生組織（WHO）在新增訂的相關疫苗指南中，也在成品檢定增訂了抗生素殘留量檢測[15]。我國現行藥典三部對疫苗中抗生素的限量規定為不超過 50 ng/劑[14]。

表2 國內外疫苗生產中常用抗生素種類及殘留量比較

4.2 制定疫苗用抗生素的相關要求

加強抗生素在疫苗生產過程中的管理，規定除在細胞培養過程中允許加入適量抗生素外，其他任何工藝過程均不得加入，禁止將抗生素作為疫苗防腐劑使用[17]。同時，要求生產企業積極引入現代先進的疫苗生產工藝，最大程度降低生產過程中污染的風險，盡量避免抗生素的使用。目前，有些生產企業已經采用生物反應器替代傳統的轉瓶培養的方式進行疫苗生產，實現了生產全過程無任何抗生素添加。

4.3 控制抗生素的使用劑量

應在有效抑菌的濃度范圍內，根據抑菌效果驗證的結果確定抗生素的使用劑量。通常情況下，抗生素使用濃度過高可能會產生細胞毒性，并干擾病毒的擴增復制，影響病毒的產量。目前國內生產企業在疫苗生產時，培養液中抗生素的終濃度一般不超過100 U/m L。

5 規范疫苗的臨床使用

疫苗接種后，其中所含的微量抗生素最可能導致的不良反應是過敏反應。對于疫苗生產中使用抗生素的生產企業，必須在說明書中標明所使用的抗生素種類，并提供對該抗生素過敏者禁忌的警示說明。醫務人員在疫苗接種前，應明確所使用疫苗中含有何種抗生素，并詳細詢問受種者對何種抗生素有過敏史。氨基苷類抗生素用藥后的20min內通常是出現過敏反應的高危時段[18]。因此，疫苗接種后，應對受種者密切觀察至少30m in，以防止因可能發生的過敏反應而導致嚴重的后果。

6 結語

疫苗生產過程中使用抗生素已有幾十年的歷史，到目前為止，尚未見因微量抗生素導致接種后過敏反應的相關報道，然而，在理論上，疫苗中含有微量抗生素產生過敏反應的風險依然存在。當前，由于病毒性疫苗的生產工藝所限，部分疫苗生產工藝還不可避免地需要使用抗生素。因此，選擇適合的抗生素種類、確定合理的使用量、加強生產工藝過程的管理和控制、規范臨床使用，對于保證病毒性疫苗的使用安全具有重要的意義。

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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，副主任藥師。研究方向：免疫學。E-mail：hongxx2000@sina.com

2012-04-26）