中藥注射劑大分子雜質與類過敏反應：線索與原理*

段為鋼，張陸勇

（1.云南中醫藥大學云南省中醫藥學分子生物學重點實驗室， 云南 昆明 650500；2.中國藥科大學新藥篩選中心， 江蘇 南京 210038；3.廣東藥科大學，廣東 廣州 510006）

中藥注射劑是最具科技含量的制劑，是中藥現代化的驕傲，但也是行業之痛。面對中藥注射劑的類過敏反應等安全性問題，國家啟動了安全性再評價以提升中藥注射劑的質量。然而面對錯綜復雜的中藥注射劑安全性問題，提高其安全性既是一個管理問題，更是一個技術問題。以大分子物質為切入點，筆者前期曾提出了相應的技術觀點[1-5]，本文則進一步進行了完善，以理順中藥注射劑大分子雜質與類過敏反應的關系。

1 中藥注射劑的安全性主要表現為類過敏反應

根據葉祖光教授[6]的總結，中藥注射劑安全性監測現狀及不良事件特點主要有：1）（類）過敏反應是中藥注射劑不良事件的共性問題，臨床主要表現為皮膚黏膜、呼吸系統損害或全身過敏樣反應。2）不良反應臨床表現的多樣性。3）不良反應的不可預知性，（類）過敏反應誘因及表現不一致，故致敏原篩選困難，通過預實驗或皮試很難預測并預防不良反應的發生。4）用藥途徑為靜脈滴注的不良反應明顯高于肌內注射。5）與中成藥其他劑型相比，中藥注射劑相關突發或群體事件明顯多于其他劑型。

也有學者[7]將中藥注射劑的不良反應特點總結為“沒有特點”的特點，即不良反應的多發性和普遍性；不良反應臨床表現的多樣性；不良反應的不可預知性；不良反應種類的不確定性；批與批之間不良反應的差異性。

因此，可大致認為，目前中藥不良反應3/4發生在中藥注射劑，中藥注射劑3/4的不良反應可歸結為類過敏反應，中藥注射劑的嚴重不良反應3/4以上發生在靜脈注射劑，3/4以上發生在復方和單方總提取物制劑，24 h內的反應占3/4以上。這實際上被后續的數據所證實[8]。

類過敏反應和過敏反應的臨床表現是高度相似的，均涉及到肥大細胞脫顆粒、炎癥因子和細胞因子釋放，根據臨床表現很難區別。但前者屬于固有免疫反應，后者屬于適應性免疫反應，而中藥注射劑的類過敏反應則是主要的[9]。理由是中藥注射劑具有嬰幼兒首次用藥可以引發[10]，靜脈給藥反應嚴重而口服幾乎無反應等特點，非常符合表1中類過敏反應的特征。但其發生機理與過敏反應的區別還是明顯的，過敏反應屬于適應性免疫，有IgE參與，但類過敏反應無此特點。

表1 過敏反應和類過敏的區別*

2 中藥注射劑的類過敏反應與大分子雜質相關

通過分析已公開的中藥注射劑不良反應資料，發現其類過敏反應主要與大分子雜質有關。理由是：對比同處方或相似處方的注射劑和口服劑，安全性問題幾乎都發生在注射劑，說明消化系統能“過濾”引發注射劑安全性問題的物質。

消化系統的“過濾”作用分為兩種：一種是機械性過濾，一種是化學性過濾。機械性過濾的主要作用是阻止高極性和大分子物質進入機體，發生部位主要在消化道粘膜。化學性過濾主要是將進入門靜脈的物質進行代謝，增加其極性繼而阻止這些物質跨膜轉運進入組織細胞，加快腎臟排泄；發生的部位主要在肝臟。顯然，機械性過濾是第一道屏障，化學過濾是第二道屏障。由于大多數注射劑的研發就假定了中藥提取物能直接起作用（如果承認胃腸和肝臟的代謝產物是中藥作用的主要物質形式，那說明開發成注射劑則是不合理的），因此只能考慮被消化道粘膜機械屏障阻止的物質是安全性問題的主要物質基礎。根據吸收的一般規律，分子量越大，吸收的可能性就越小，一般認為分子量大于3 000是不吸收的。到現在為止，在藥理學意義上也一直沒有大分子物質完整吸收的證據；極性大、分子量小的物質生物利用度較低，但還是會存在藥理學意義上的吸收。

從生物學的角度看，生物體組織細胞內的大分子物質是高度有序的[11]。正常情況下，外源性的大分子是不能進入的，甚至細胞內外的大分子物質也是嚴格區分的。如果外源性大分子入侵，或內源性大分子物質在細胞、組織或體內發生異位，則會導致病理狀態。根據現在免疫學的觀點，外源性大分子物質入侵后，機體會通過病原相關分子模式（PAMP，pathogen-associated molecular pattern）進行識別，內源性大分子異位則通過損傷相關分子模式（DAMP，damage-associated molecular pattern）進行識別。

類過敏反應的物質基礎絕非小分子物質[3]。如果小分子作為半抗原誘發機體過敏反應，那么相同或相似處方的口服藥和注射劑都應有相似的不良反應且符合過敏表現，如青霉素注射劑過敏；如果小分子作為誘發機體類過敏反應的物質，那么相同或相似處方的口服藥的反應應該更為嚴重，因為口服進入機體的小分子可能會更多。然而，類過敏反應嚴重注射劑的藥材如魚腥草均在民間廣泛食用，輔料如聚山梨酯80（吐溫80）在食品中也有較多添加，但均罕見類過敏反應。如此可以推定，類過敏反應的物質基礎絕非小分子物質，更應該是大分子物質。

事實證明，中藥注射劑去除大分子雜質后，物質基礎和主要功效無明顯影響[12-13]，其多種安全性明顯改善[12]，而富含大分子的注射劑則安全性問題更為突出[14]。

3 中藥注射劑存在大分子雜質

對于基于口服藥療效開發的中藥注射劑而言，活性成分只可能是可以直接吸收的物質，因此中藥注射劑的活性成分只能屬于小分子組分。現在也的確存在以大分子物質為活性成分中藥注射劑，但其合理性是值得進一步研究的，或者已經不屬于傳統意義上的中藥注射劑。在小分子組分中，生物共性的小分子物質不應該是活性成分，典型的是常見無機離子、單糖、氨基酸、核苷（酸）、維生素等。

中藥注射劑具有生物提取物的特征，多采用煎煮法，對細胞結構的破壞比較徹底，好處是活性成分提取比較完整，但不可避免地會提取到藥材的蛋白質、多糖、核酸、縮合鞣質、樹脂等大分子物質。

我國目前沒有實施注射劑專用藥材飲片制度，這些飲片在儲存和使用過程中也不執行無菌操作。藥材飲片本身很容易吸附環境中的微生物，有些藥材植物還含有內生菌。因此，中藥注射劑可能含有來自藥材飲片微生物的生物大分子如菌體蛋白、脂多糖、核酸等。

對某些以揮發油為活性成分的中藥注射劑而言，為了改善制劑性質，往往加入聚山梨酯80等輔料[15-16]。由于大分子物質不具備揮發性，因此這些中藥注射劑大分子雜質更多地來自該輔料[17]，如魚腥草注射液。

從工藝來看，目前中藥注射劑生產涉及到藥材飲片煎煮、乙醇沉淀、大孔樹脂吸附、活性炭吸附、微孔濾膜過濾等工藝。其中有些工藝有利于去除一些大分子雜質，但去除能力有限，很難去除完全。比如，蛋白質在80%乙醇中的溶解度可達20μg/mL以上。

目前藥典對蛋白質類、縮合鞣質類和樹脂等大分子物質均進行檢查。前兩者的檢查限量分別是40μg/mL（蛋白質，磺基水楊酸法）和6mg/mL（縮合鞣質，蛋白吸附法）[4]。因此，限量是偏高的。

因此，從藥材、輔料、工藝和質量標準的角度看，中藥注射劑都是存在大分子雜質的。根據所含物質的復雜程度，從高到低依次是復方制劑、單方制劑、活性部位制劑和準單體制劑，對相同給藥方式的注射劑而言，類過敏反應的發生頻率大體也是這個順序。

4 大分子雜質導致類過敏反應的可能機理

類過敏反應主要屬于一種固有免疫反應，而固有免疫反應主要以兩種方式識別PAMP和DAMP[18]，識別后會激發機體的固有免疫反應和炎癥反應，一方面具有清除大分子的作用，一方面會誘發機體損傷。中藥注射劑中的大分子雜質更符合PAMP，因為中藥注射劑中的大分子物質是外源性的。可能的信號通路有：1）Toll樣受體（TLR）信號通路；可以激活多種固有免疫應答，包括多種細胞吞噬、補體作用和溶酶體釋放等。2）甘露糖受體信號通路[19]；主要激活單核-巨噬細胞，介導單核-巨噬細胞的吞噬作用。3）清道夫受體信號通路[20]；主要激活單核-巨噬細胞，清除相應的受損細胞。

損傷的主要方式有[21]：1）激活單核-巨噬細胞、NK細胞等吞噬細胞；2）激活補體系統，主要通過旁路途徑和MBL（甘露聚糖結合凝集素）途徑激活補體系統；3）促進肥大細胞和嗜堿性粒細胞脫顆粒；4）溶酶體釋放。這些損傷方式能基本甚至完全解釋類過敏反應的臨床表現。

特別地，人的TLRs有10種（表2）之多，是PAMP和DAMP識別的最主要的方式[18]。TLRs的配體特異性較低，各受體間還存在一定的交叉反應。這些受體激活后會啟動固有免疫反應和炎癥反應，導致血液白細胞和/或淋巴比例增多，細胞因子和炎癥因子分泌增加，在清除大分子物質的同時導致機體損傷而表現出類過敏反應。如，中藥注射劑導致類過敏反應后會導致白細胞減少[22-23]；用富含大分子雜質的注射劑處理家兔，會導致家兔血液中性粒胞增多[14]；某些注射劑會使組胺[24-25]、細胞因子 IL-1、IL-2、IL-4、IL-6、TNF-α等[26-28]也增多。由于某些TLRs編碼在X染色體（表2），提示女性可能對中藥注射劑大分子雜質更敏感[29]。

表2 人的模式識別受體和配體[30]

5 小結

至此，現有的線索提示中藥注射劑所含的大分子雜質是導致類過敏反應的重要原因，其主要原理可參見圖1。對于反復使用同一種中藥注射劑的情形，也可能涉及到過敏反應。但不管如何，大分子雜質是以前忽視的一大類雜質，監控、去除大分子雜質是提高中藥注射劑安全性的重要技術策略。

圖1 中藥注射劑的小分子成分和大分子成分對療效和不良反應的貢獻