注射用頭孢曲松鈉的質量現狀評價

李榮?張越華?雷成康

摘要：目的 考察現行法定質量標準的科學性，結合探索性研究，評價注射用頭孢曲松鈉的質量現狀，為生產、監管提供參考。方法 采用現行法定質量標準檢驗方法對250批次樣品進行法定檢驗；探索性研究中利用新建或完善的金屬元素、溶劑殘留、鈉含量、有關物質、亞晶型、結晶水含量等多種檢測方法對樣品進行質量考察。結果 法定檢驗結果顯示，合格率100%；探索性研究結果顯示，樣品雖均不同程度檢出金屬元素雜質和溶劑殘留，但均在安全范圍；但未通過一致性評價的產品有關物質較原研地產化產品仍存在差距，其成鹽率偏低的問題仍未明顯改善。結論 目前通過一致性評價的產品綜合質量“較好”，而未進行一致性評價的產品質量為“一般”。建議相關政府部門鼓勵企業積極參與藥品一致性評價工作，進一步改善我國仿制藥的整體產品質量。

關鍵詞：注射用頭孢曲松鈉；質量評價；質量標準；國家藥品抽檢

中圖分類號：R978.1，R917文獻標志碼：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

頭孢曲松鈉（ceftriaxone sodium）又稱頭孢三嗪，是半合成的第三代頭孢菌素[1]，國家基本藥物，在臨床中主要用于敏感菌感染的腦血癥及生殖器感染等，已作為治療淋病的第一線藥物[2-3]。瑞士Roche公司是頭孢曲松鈉的原研企業。1991年，我國成功仿制頭孢曲松鈉制劑。目前，國內共有頭孢曲松鈉原料藥生產企業35個，批準文號35個。注射用頭孢曲松鈉生產企業104家，批準文號336個。2021年注射用頭孢曲松鈉被國家列入第五批集采。

2022年注射用頭孢曲松鈉被列入國家藥品抽檢品種。本次樣品覆蓋全國32個省、直轄市和自治區，涉及45個生產企業、71個批準文號，0.25、0.5、1.0和2.0 g 4個規格。按照現行質量標準對所有樣品進行了檢驗，并參考該品種調研情況、合成工藝、相關文獻等開展系列探索性研究。根據研究結果，對該品種的質量現狀進行評價，明確其需關注的方向。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

Nexion 350x電感耦合等離子體質譜儀（美國PerkinElmer公司），ETHOS-One微波消解儀（上海元析儀器有限公司），ED16趕酸器（美國LabTech公司），Thermo Scientific?TSQ? 9000三重四極桿氣質聯用譜儀（美國Thermo Fisher公司），ICE-3000原子吸收分光光度計（美國Thermo Fisher公司），D8.AA25 X射線衍射儀（德國Bruker公司），LC-2030D高效液相色譜儀（日本Shimadzu公司），ME403電子分析天平（瑞士Mettler Toledo公司）。

1.2 試藥

無甲醇乙醇（≤99.7%）（天津市科密歐化學試劑有限公司）；異丙醇（≥100%）、二氯甲烷（≥99. 9%）（德國Merck KGaA）；苯（≥99.9%）（上海沃凱化學試劑有限公司）；甲醇（≥99.9%）（霍尼韋爾（中國）有限公司產品）；丙酮（≥99.9%）、乙酸乙酯（≥99.9%）、正丁醇（≥99.9%）（賽默飛世爾科技（中國）有限公司）；乙腈（≥99.9%）、N，N-二甲基丙胺（98.0%）（梯希愛（上海）化成工業發展有限公司）；2-乙基己酸（99.6%）為（德國Dr. Ehrenstorfer GmbH）。

鈉單元素溶液標準物質（GBW（E）080127，批號：20123，1000 μg/mL）（中國計量科學研究院），元素標準溶液（批號22D30837，100 μg/mL）（國家有色金屬及電子材料分析測試中心）；頭孢曲松對照品（批號）、雜質C對照品、雜質F對照品（中國食品藥品檢定研究院）；雜質A對照品（美國 OST Research Chemicals公司）；雜質B對照品、雜質D對照品、雜質E對照品、雜質G對照品（美國Sinco Pharmachem公司）。

250批次注射用頭孢曲松鈉為2022年國家藥品抽檢樣品，涉及45個生產廠家。

2 實驗方法

2.1 法定檢驗

本品法定質量檢驗標準為《中國藥典》2020年版[4]及國家藥品標準（注冊標準）。上述標準主要檢驗項目包括性狀、鈉鹽鑒別、酸度、溶液的澄清度與顏色、有關物質、頭孢曲松聚合物、水分、可見異物、細菌內毒素、不溶性微粒、裝量差異、無菌、含量測定等。

2.2 探索性研究

參考該品種合成工藝[5-9]，針對其關鍵工藝點，結合調研情況、各國藥典[10-11]及相關文獻，對注射用頭孢曲松鈉金屬元素雜質、溶劑殘留、有關物質、結晶水、晶型/亞晶型、鈉含量進行了分析。

2.2.1 金屬元素雜質

采用電感耦合等離子體質譜儀，依據ICH元素雜質指導原則，針對可能來源于生產設備、原料藥、生產用水以及容器密封系統等的元素雜質，確定了待考察的元素雜質種類（1類元素：砷As、鎘Cd、汞Hg、鉛Pb；2A類元素：鎳Ni、鈷Co、釩V；3類元素：鋰Li、銻Sb、銅Cu以及Al元素共計11種元素），建立了注射用頭孢曲松鈉中11種元素雜質的檢測方法，并通過了方法學驗證。根據頭孢曲松鈉日最大劑量，確認了本品中元素雜質的限度。

2.2.2 溶劑殘留

采用氣質聯用法，依據ICH及頭孢曲松鈉生產工藝，針對注射用頭孢曲松鈉中溶劑殘留的來源，確定待考察溶劑的種類（1類：苯；2類：甲醇、乙腈、二氯甲烷；3類：丙酮、乙酸乙酯、乙醇、異丙醇；N，N-二甲基丙胺、2-乙基己酸），建立了注射用頭孢曲松鈉中10種殘留溶劑的檢測方法，并通過了方法學驗證。根據ICH及BP藥典，確認本品中溶劑殘留的限度。

2.2.3 鈉含量

采用原子吸收分光光度法[12-13]，建立頭孢曲松鈉中鈉含量檢驗方法，并通過了方法學驗證。根據測定結果對現有產品的成鹽率進行評估（是否接近于分子結構中的2個鈉的理論值7.7%），并設定合理的限度以期對其進行質量控制。

2.2.4 結晶水

采用費休氏水分測定法測定樣品的水分含量；通過計算水分含量與頭孢曲松的含量的摩爾比值，得結晶水個數；與藥典收載的該品種分子結構式中3.5個結晶水進行對比。

2.2.5 晶型/亞晶型

參考文獻報道[14]，采用X-粉末衍射法，對250批次樣品進行亞型分類，考察可歸屬于Ⅱ型的占比。

2.2.6 有關物質

針對法定標準檢驗中的不足，建立了新的有關物質HPLC分析方法，并進行了方法學驗證。參照ICH及各國/國內標準，結合對原研地產化產品的實測值，確定各雜質限度。

3 結果與討論

3.1 法定檢驗結果與分析

按法定檢驗標準對250批次樣品進行了檢驗，全部樣品均符合規定，合格率為100%。注射用頭孢曲松鈉曾在2008、2009與2011年進行過3次國家評價性抽驗，其合格率分別為86%、90%和98.5%（未發表資料），提示國產注射用頭孢曲松鈉的質量逐漸提高，目前國產品質量狀況良好。對部分關鍵指標的檢測結果進行分析：

3.1.1 酸堿度

對各企業產品的酸堿度值進行頻數分布分析，250批次樣品符合正態分布，平均值6.76，標準差0.169%。《中國藥典》2020年版中該品種【檢查】酸堿度項目標準規定為6.0～8.0，其中心值為7.0。利用ACD軟件計算頭孢曲松的pKa值，在pH值為7.01時，頭孢曲松以二鈉鹽的形式存在。即通過對pH的控制可以間接控制產品的成鹽率。雖然實際樣品均符合規定，但酸堿度結果整體略小于中心值，提示部分樣品存在成鹽率不足的風險。

3.1.2 溶液的澄清度

本次抽驗的250批次樣品均符合規定。然而，在歷年注射用頭孢曲松鈉國家藥品抽檢中，溶液的澄清度是導致的最主要不合格項目[15]。導致注射用頭孢曲松鈉澄清度不符合規定的主要原因是頭孢曲松鈉與膠塞的相容性差，頭孢曲松鈉可以吸附膠塞中釋放出的抗氧劑等揮發性物質，特異地形成不溶性復合物，導致樣品變渾濁（澄清度不符合規定）[16]，該結果提示，目前各生產企業已對膠塞相容性問題高度重視。且在一致性評價中，多數生產廠家將原目視法改為濁度儀法，限度修訂為“不得過1.0～2.5NTU”。

3.1.3 有關物質

250批次樣品雖然按法定標準檢驗均符合規定，但不同生產企業的產品雜質數目、含量均不相同。雜質數目通常是4個，最多是7個。將250批次樣品中的最大單個雜質和總雜質含量作為統計對象，它們均不符合正態分布。最大單個雜值含量的平均值為0.18%，標準差為0.126，主要集中在0.1%；總雜質含量的平均值為0.37%，標準差為0.254，主要集中在0.6%。但整體結果顯示，雜質的控制水平相對較好。

3.1.4 水分

250批次樣品的水分值符合正態分布，平均值為9.23%，標準差為0.341%。分布范圍為8.3%～10.0%。頭孢曲松鈉含有3.5個結晶水，水分的理論值為9.5%。《中國藥典》2020年版以及歐洲藥典9.0中均規定水分含量為8.0%～11.0%；基于歷年的國家樣品抽驗數據得到的國產注射用頭孢曲松鈉總體水分平均值為8.75%，3σ區間為8.22%～9.40%，總體分布區間（6σ區間）為7.63%～10.0%。即平均水平含量較理論值明顯偏低[17]。本次檢驗結果顯示，總體水分平均值為9.23%，分布在3σ區間（8.21%～10.25%）的樣品占比為100%，提示注射用頭孢曲松鈉結晶水不足的問題得以顯著改善。

3.1.5 含量

頭孢曲松鈉原料采用以無水物計的頭孢曲松含量表征其含量，該指標在注射用頭孢曲松鈉中即純度項。由于頭孢曲松鈉含有2分子鈉，其成鹽如不完全，將導致含量虛高，因此，其含量也是注射用頭孢曲松鈉的關鍵質量屬性之一。基于歷年的國家樣品抽驗數據得到的國產注射用頭孢曲松鈉純度，按無水物計的總體平均值為91.25%，其6σ區間為85.2%～97.3%，其上限超過頭孢曲松理論值的105%。本次檢驗結果顯示，注射用頭孢曲松鈉純度的總體平均值為91.51%，與歷年總體平均值相近， 6σ區間為82.6%～100.4% ，分布在3σ區間（87.0%～96.0%）的樣品占比為98.4%，提示注射用頭孢曲松鈉純度的問題仍未得到改善。參考國外藥典對頭孢曲松鈉含量的要求，頭孢曲松的含量設定為按無水物計算，含頭孢曲松（C18H18N8O7S3）應為88.5%～94.5%（為頭孢曲松理論值的95.6%和102.1%），是較合理的方案，提示國產品的成鹽工藝仍有待提高。

3.2 探索性研究結果與分析

3.2.1 金屬元素雜質

250批次注射用頭孢曲松鈉中各金屬元素雜質均遠低于30%AET限度值（AET=PDE/10g，PDE：每日允許暴露量）。上述樣品涉及的45家生產企業的生產工藝及工藝控制的設計和實施以及質量體系完全可以保證元素雜質遠低于限度值。

3.2.2 殘留溶劑

250批次注射用頭孢曲松鈉中均檢出丙酮；部分生產企業產品中還檢出甲醇、異丙醇和乙腈，但均符合《中國藥典》2020年版四部通則 0861 殘留溶劑測定法中的限度要求。

3.2.3 成鹽率

按鈉含量和頭孢曲松含量計算成鹽率（以結合2個鈉作為100%基準）。計算結果顯示，僅0.8%的樣品成鹽率低于100%，最低值為90.0%（即含1.8個鈉）；84.0%的樣品成鹽率高于100%，最高120.0%（即含2.5個鈉）。這一結果與本文“3.1.5”項下成鹽不完全結果不一致。經分析，產生這一現象的原因可能與原子吸收分光光度法的測量誤差有關。本結果提示，提高測定鈉含量控制成鹽率并非最佳方案，而采用設定頭孢曲松鈉含量的上限是更有效的方案。

3.2.4 晶型/亞晶型

頭孢曲松鈉原料為結晶性粉末，雖然其產品的晶型基本一致，但存在多個亞晶型（圖1）。其中，Ⅱ型亞晶體分子內部與水分子相關的位點基本被結晶水分子占據完全，結晶良好，成鹽率最高，晶格最穩定，膠塞相容性最好[14]。參比制劑為Ⅱ型亞晶型。45個生產企業的樣品中，產品為Ⅰ型占比為44.4%；Ⅱ型的占比為26.7%；Ⅲ型占比為28.9%。但7家通過一致性評價的生產企業的產品均為Ⅱ型產品，其中3家企業通過一致性評價前的產品為非Ⅱ型亞晶型，經過一致性評價后產品為Ⅱ型亞晶型。

3.2.5 有關物質

注射用頭孢曲松鈉法定標準中有關物質檢查項不盡相同。體現在《中國藥典》收載的有關物質項①僅控制單雜和總雜，且雜質限度過寬；②以頭孢曲松與雜質A的分離度作為系統適用性試驗，當其滿足要求時，雜質C與雜質D的分離度仍難以達到要求；③雜質C作為樣品中的共有雜質，未進行單獨控制。此外，其他國家標準（注冊標準）對眾多目標雜質進行控制。在充分檢索文獻[18-20]的基礎上，新建立的有關物質檢查法實現了對不同尺度檢驗方法的統一，其典型的色譜圖見圖2。

對全部樣品按新方法檢驗，以上海羅氏（原研地產化產品）實測值為參比，設定雜質A限度為0.2%，雜質B限度為0.2%，雜質C限度為0.5%，雜質D限度為0.2%，雜質E限度為0.2%，雜質F限度為0.2%，雜質G限度為0.2%，單個未知最大雜質限度為0.2%，總雜質限度為2.0%。檢驗結果顯示，28批次樣品達不到上述要求。國產樣品中常見雜質有雜質B、雜質C、雜質D、雜質E、其他單雜，其中雜質D、雜質E和其他單雜的差距較原研地產化產品偏大。提示，有必要完善現有法定質量標準中的有關物質限度。

對7家經過一致性評價的企業在一致性評價前后2個不同時期的產品的有關物質含量進行比較，結果顯示：經過一致性評價后，所有企業產品的有關物質均基本與原研地產化產品相似，僅1家產品中的雜質D含量略高。

4 結論

本次質量評價采用法定檢驗與探索性研究相結合的模式，對國內注射用頭孢曲松鈉的質量現狀及其法定質量標準進行了較全面的分析和評價。認為目前通過一致性評價的產品綜合質量“較好”，而未進行一致性評價的產品質量為“一般”。

對多個企業通過一致性評價前后產品的多組數據的對比分析可知，經過一致性評價工作后，本品的結晶水含量、亞晶型、有關物質等均得到良好的改善。建議相關政府部門鼓勵企業積極參與藥品一致性評價工作，進一步改善我國仿制藥的整體產品質量。

參 考 文 獻

賈國慧， 呼海濤. 注射用頭孢曲松鈉的質量對比研究[J]. 上海醫藥， 2013， 34（13）： 45-49.

范一靈， 王偉霞， 聞宏亮， 等. 等溫微量熱技術快速評價頭孢曲松鈉的體外抑菌效果[J]. 藥物分析雜志， 2019， 39（4）： 722-729.

柴霜， 趙文卓， 楊芳， 等. 細菌耐藥性及抗菌新藥研發策略[J]. 國外醫藥（抗生素分冊）， 2021， 42（4）： 204-208.

國家藥典委員會.中華人民共和國藥典[S].（2020年版二部）. 北京： 中國醫藥科技出版社， 2020： 307.

王明. 一種四水頭孢曲松鈉化合物： CN2017104454 93.3[P]. 2019-01-04.

安麗亞， 宋偉. 頭孢曲松鈉的合成研究[J]. 河北化工， 2010， 33（6）： 42-43.

孫明杰， 王霆， 李萇清， 等. 低結晶水頭孢曲松鈉晶體及其制備方法： 2010100042862[P]. 2010-06-23.

魏青杰， 喬俊華， 陳建軍， 等. 頭孢曲松鈉的合成工藝改進[J]. 中國藥科大學學報. 2016， 47（2）： 163-165.

陜西頓斯制藥有限公司. 一種采用超分子機理制成的頭孢曲松鈉化合物及其制劑： CN， 201610 670415.9[P]. 2017-01-11.

The United States Pharmacopieial Convention. United States Pharmacopeia[S/OL]. [2022-07-26]. https：//online.uspnf.com/uspnf/document/1_GUID-6BE4948A-0EC7-4D29-96E9-CAD18B45317A_4_en-US.

British Pharmacopoeia Commission. British Pharmacopoeia[S/OL]. [2022-07-27]. www-pharmacopoeia-com-443.webvpn.bjmu.keyan123.cn/bp-2022/formulated-specific/ceftriaxone-injection.html？date=2022-07-01&text=ceftriaxone injection.

樂健， 陳桂良. HPLC-蒸發光散射器檢測注射用頭孢曲松鈉中鈉離子的含量[J]. 中國新藥雜志. 2004， 13（7）： 632-634.

李婭萍， 薛晶， 楊智慧， 等. 采用新型混合模式離子交換柱 HPLC-ELSD法測定頭孢曲松鈉中鈉離子含量以及成鹽率[J]. 中國抗生素雜志， 2013， 38（7）： 524.

薛晶， 賈燕花， 李進， 等. 頭孢曲松鈉的亞晶型分類及對產品質量的影響[J]. 藥學學報， 2014， 49（7）： 1034-1038.

張斗勝， 薛晶， 王晨， 等. 注射用頭孢菌素的關鍵質量屬性分析[J]. 中國新藥雜志， 2016， 25（22）： 2606-2613.

Chong X M， Dong X， Yao S C， et al. Research on the relationship between cephalosporin structure， solution clarity， and rubber closure compatibility using volatile components profile of butyl rubber closures[J]. Drug Dev Ind Pharm， 2019， 45（1）： 159-167.

Zhao Y， Hu C， Yao S， et al. A strategy for population pharmaceutical quality assessment based on quality by design[J/OL]. J Pharm Anal， 2021， 11（5）： 588-595.

于佳， 楊利紅， 胡昌勤， 等. 頭孢曲松鈉降解試驗及降解產物的結構鑒定[J]. 中南藥學， 2014， 12（2）： 106-109.

周勁康. HPLC 法測定頭孢曲松鈉和有關物質含量的改進[J]. 今日藥學. 2014， 24（8）： 580-583.

涂林， 胡昌勤. 毛細管電泳法測定頭孢曲松鈉有關物質及含量[J]. 藥物分析雜志. 2005， 25（3）： 303-307.