氨基酸類藥物一般可做成水針、粉針以及氯化鈉/葡萄糖大輸液等制劑。其葡萄糖大輸液制劑由于使用等滲調(diào)節(jié)劑葡萄糖,在加熱或長期放置過程中能形成5-羥甲基糖醛(5-HMF)和5-羥甲基糠醛聚合物,5-HMF也可進(jìn)一步與氨基酸形成加合物;另外氨基酸類藥物還可以和葡萄糖發(fā)生Maillard反應(yīng),形成一系列復(fù)雜的加合物;而5-HMF及各種加合物皆有一定的毒性,因而氨基酸類藥物制成葡萄糖注射液時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制溶液中的5-HMF及各種加合物等雜質(zhì)的量,以確保臨床用藥的安全性。
選擇適宜的檢測方法
由于在生產(chǎn)放置過程中,加合物皆可能有所增加,出于安全性的考慮,氨基酸葡萄糖注射液的質(zhì)量研究和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)增加多項(xiàng)檢查,通過終點(diǎn)控制使該類注射液中加合物的量控制在一定范圍內(nèi)以保證臨床用藥的安全性。
對于如何測定加合物,目前尚無統(tǒng)一的檢測和質(zhì)量控制的方法,可以通過顏色檢查法和HPLC等方法對其進(jìn)行檢測。
■顏色檢查法較為粗略
多數(shù)氨基酸(色氨酸、苯丙氨酸等少數(shù)氨基酸除外)由于結(jié)構(gòu)中含有的發(fā)色團(tuán)較少,因而紫外吸收皆較弱;葡萄糖為多羥基醛結(jié)構(gòu),紫外吸收也較小。而葡萄糖產(chǎn)生的雜質(zhì)5-HMF、5-HMF的聚合物、5-HMF與氨基酸形成的加合物、Maillard反應(yīng)產(chǎn)物分子中皆有較大的共軛結(jié)構(gòu),在遠(yuǎn)紫外區(qū)(400納米附近)皆有一定的紫外吸收,因而可以通過控制溶液的顏色來初步控制加合物的總量。目前,常用的顏色檢查有比色法和測定吸光度法。
比色法適用于在可見光區(qū)有一定吸收(即肉眼可見有一定的顏色)的注射液的顏色檢查。由于氨基酸類藥物的葡萄糖注射液一般可見一定的顏色,因而可采用比色法通過控制注射液的顏色來初步控制加合物的量,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中一般應(yīng)包括溶液顏色的檢查,限度一般定為不超過黃色1號或2號標(biāo)準(zhǔn)比色液。
測定吸光度的方法適用于在可見光區(qū)無吸收(肉眼看不到顏色)但在紫外區(qū)有吸收的注射液的顏色檢查。5-HMF在可見光區(qū)無吸收,但在284納米有最大吸收,因而中國藥典通常采用吸光度檢查法在284納米測吸光度來控制葡萄糖大輸液中5-HMF的量。部分Maillard反應(yīng)產(chǎn)物也僅有紫外吸收,而在可見光區(qū)無吸收,故采用吸光度檢查法在紫外區(qū)測定吸光度也可粗略控制溶液中加合物的量。
值得注意的是,控制溶液的顏色雖是控制加合物等雜質(zhì)的重要的、有效的手段,但其對雜質(zhì)的控制力度是有限的。由于5-HMF及部分加合物只有紫外吸收,在可見光區(qū)無吸收,因而溶液的顏色與溶液中的5-HMF/加合物的量并沒有很好的相關(guān)關(guān)系。如,葡萄糖大輸液的顏色可能已超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,但溶液中5-HMF的量,即在284納米處的吸光度可能仍符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。另外,由于不同加合物在紫外區(qū)的最大吸收波長可能不一致,因而測定吸收度的方法也有一定的局限性。
在實(shí)際的氨基酸葡萄糖注射液的質(zhì)量研究及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中,通常在檢查溶液顏色(比色法)的同時(shí),在284納米或其他波長處(如440納米)測定溶液的吸光度,二者相結(jié)合能好地控制產(chǎn)品的質(zhì)量。
■HPLC法更精確
檢測溶液的顏色對雜質(zhì)的控制是粗略的,且無法控制溶液中的單加合物的量。高效的相色譜(HPLC)法是一種控制5-HMF及各種加合物更為精確的方法,。
5-HMF及各種加合物皆有較好的紫外/可見吸收,采用普通的紫外/可見檢測器即可對這些雜質(zhì)進(jìn)行檢測;而氨基酸和葡萄糖的紫外吸收皆較弱,在測定波長一般對這些雜質(zhì)的測定不會產(chǎn)生干擾,因而可采用普通HPLC-UV/VIS法來定量控制5-HMF及各種加合物的量。中國藥典2005年版葛根素葡萄糖注射液即采用普通HPLC法,用外標(biāo)法在284納米處測定來定量控制5-HMF的量。根據(jù)同樣的原理,該方法也可以用來定量控制氨基酸葡萄糖注射液中的5-HMF、5-HMF的聚合物、Maillard反應(yīng)產(chǎn)物。
由于加合物的種類較為復(fù)雜,因而在進(jìn)行檢查時(shí)應(yīng)進(jìn)行較為詳細(xì)的方法學(xué)試驗(yàn)研究:可以先采用劇烈的條件(如提高溶液中氨基酸和葡萄糖的濃度、長時(shí)間加熱等)加速各種加合物生成,然后對含有較大量加合物的溶液進(jìn)行線性、分離度、檢測限方法學(xué)研究和方法學(xué)驗(yàn)證以確定方法的可行性。
采用該方法色譜條件的確定一般依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,如波長的選擇。由于不同的氨基酸可以與葡萄糖形成不同的加合物,而且加合物可能有多種,而不同的加合物有不同的紫外吸收,應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)測定的結(jié)果來確定波長,必要采用二極管陣列檢測器來確定合適的波長。實(shí)際的檢測中,較常使用的檢測波長一般在260~400納米左右。
由于氨基酸等主藥在該色譜條件下沒有吸收峰,因而不能采用主成分自身對照法,而需要選用一個(gè)合適的參比物進(jìn)行折算。由于葡萄糖大輸液中會產(chǎn)生5-HMF,其最大吸收波長在280納米左右,較為合適,因而可選用5-HMF作為參比物。注射液中5-HMF量的計(jì)算可采用外標(biāo)法;其他加合物量的計(jì)算,由于加合反應(yīng)歷程較為復(fù)雜,且不同的氨基酸生成的加合物的種類和量也不盡相同,無法一一精確定量,可以與5-HMF相比,以5-HMF為參比物進(jìn)行折算。
關(guān)于氨基酸葡萄糖注射液中加合物的限度,目前尚未統(tǒng)一,可參考中國藥典中葡萄糖大輸液中對5-HMF所定的限度:1%葡萄糖注射液在284納米處吸光度不得超過0.32。該吸光度限度與溶液中5-HMF的量有一定的相關(guān)關(guān)系,目前較為公認(rèn)的折算關(guān)系為:中國藥典中“1%葡萄糖注射液在284納米處吸光度不得過0.32”的限度,約相當(dāng)于1%葡萄糖注射液中5-HMF的量在2~3微克/毫升左右,或相當(dāng)于5%葡萄糖注射液中5-HMF的量在10~15微克/毫升左右。
參考該限度以及中國藥典2005年版葛根素葡萄糖注射液中5-HMF的限度,氨基酸葡萄糖注射液中5-HMF和加合物的限度可定為:以5-HMF作為外標(biāo)物,氨基酸葡萄糖注射液(葡萄糖濃度為5%)中5-HMF的量一般不得過10微克/毫升,其他加合物的量以5-HMF計(jì),雜質(zhì)總量(包含5-HMF)一般不應(yīng)超過20~30微克/毫升(不同的氨基酸限度可能會略有差別)。
四項(xiàng)措施減少5-HMF和加合物
■控制溶液pH值
實(shí)驗(yàn)研究表明,堿性條件和強(qiáng)酸性條件皆可加速5-HMF的形成及Maillard反應(yīng)的進(jìn)行,因此控制溶液的pH值非常重要。一般情況下,溶液的pH值應(yīng)該控制在3.5~5.0之間。但是,由于不同的氨基酸葡萄糖注射液的最佳的pH值可能不盡相同,因而應(yīng)進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來確定最佳的pH值范圍。
■控制滅菌后溫度
高溫條件可加速5-HMF及各種Maillard反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)生,但葡萄糖大輸液必須進(jìn)行高溫滅菌以保證產(chǎn)品的安全性,所以必須選用合適的工藝條件進(jìn)行滅菌`。
大輸液常規(guī)的滅菌條件一般采用121℃滅菌15分鐘以上或115℃滅菌30分鐘以上的工藝條件。在實(shí)際生產(chǎn)中,某些單位以高溫條件下可加劇加合物的產(chǎn)生為由而采用100℃或105℃滅菌,這樣的條件不能保證滅菌的徹底性。
解決此矛盾的方法為:熱壓滅菌后應(yīng)采取適當(dāng)?shù)睦鋮s和通風(fēng)措施,盡快使溶液散熱降溫。如采用滅菌后迅速通風(fēng),同時(shí)采用內(nèi)噴淋降溫法使溫度迅速降至60℃以下。此法可大大降低注射液中5-HMF和Maillard反應(yīng)產(chǎn)物的量。
■加入反應(yīng)抑制劑
在該類注射液的處方中加入適量的Maillard反應(yīng)抑制劑也不失為一個(gè)有效的方法。目前,常用的Maillard抑制劑為亞硫酸鹽,亞硫酸鹽可以與葡萄糖的羰基發(fā)生可逆性的加成反應(yīng),阻止Maillard反應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)生。此外,亞硫酸鹽還能產(chǎn)生還原作用,阻止和減緩某些中間反應(yīng)的發(fā)生。亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉等是目前較常用的Maillard反應(yīng)抑制劑。
■降低成品的貯藏溫度
除上述措施外,還可通過降低成品貯藏溫度的方法減少加合物的產(chǎn)生。相關(guān)的穩(wěn)定性研究表明,氨基酸葡萄糖注射液在加速試驗(yàn)和室溫長期旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)過程中,5-HMF和各種加合物有增加的趨勢。有文獻(xiàn)研究表明,Maillard反應(yīng)在30℃以上反應(yīng)較快,在20℃以下較慢,因而可以降低產(chǎn)品的貯藏溫度,如采用20℃以下的保存條件,以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。