利巴韦林注射液处方工艺优化研究

王 九，张存莉，刘晓光

( 1.西北农林科技大学,陕西 杨凌 712100;2.天方药业有限公司，河南 驻马店 463000)

天方药业有限公司利巴韦林注射液的注册工艺中一是灭菌工艺为110℃，30min的湿热灭菌，该灭菌程序得到的产品FO值小于8，产品无菌保证水平较低，产品的无菌性无法得到保障；二是，注册处方中原料药投料量为标示量的102%为过量投料，且活性炭用量为0.4%，用量占处方比例较大，造成原辅料成本较高，环境污染较大。本研究内容主要通过灭菌条件筛选试验、药液pH值影响试验、活性炭吸附试验摸索出最优的处方工艺，提高产品的灭菌条件，提高产品的无菌保证水平，同时改善处方中原料药和活性炭用量，降低生产成本，改善生产环境。

1 实验材料

1.1 试药

利巴韦林原料药：广东肇庆星湖生物科技股份有限公司星湖生化制药厂；活性炭(供注射用)：宁国市恒达活性炭有限公司；氢氧化钠：河南尔康制药股份有限公司；注射用水：自制。

1.2 仪器

高效液相色谱仪(Agilent 1100型；编号：SN/DE14814213)；高效液相色谱仪(Agilent 1260型；编号：HYS1-116)；电子天平(MS105DU型；编号：HYS1-134 )；pH酸度计。

2 实验方法

2.1 目前处方工艺

我公司利巴韦林注射液目前制备方法为：在浓配罐内加入约3/4配制量的注射用水，开启搅拌器，加入配制量的利巴韦林，待原辅料全部溶解后，关闭搅拌器，补加注射用水至配制量。开启冷却水阀门开始降温，搅拌、回流10min，取样由车间化验员检验pH值、含量，根据检测结果用10%NaOH溶液或10%盐酸溶液调pH值至4.3～4.5，待pH值(4.3～4.5)、含量(95%～98%)合格后，加入用药液湿润好的活性炭(供注射用)，搅匀。药液温度降至60℃以下时,抽滤到稀配罐中，开启循环泵或同时开启搅拌器，循环回流20min后，过滤时终端串联两个0.22μm的聚醚砜膜折叠滤芯进行药液过滤，在最后一道滤器取样口取样复测性状、pH值、含量，经过滤器过滤，在灌封室下药口取样，灯检无可见异物后供灌封。安瓿瓶经洗瓶机清洗后，传入隧道烘箱进行烘干灭菌。调节速度和灌装装量后进行灌装、熔封。湿热灭菌110℃，30min。灯检、包装。处方配比表见表1。调pH值试剂用10%盐酸溶液或10%氢氧化钠溶液。10%盐酸溶液：取盐酸234mL，加注射用水至1000mL搅匀即得。

10%NaOH溶液：称取100gNaOH加注射用水至1000mL，搅拌溶解均匀即得。

表1 处方配比表Tab.1 Prescription balance sheet

2.2 灭菌条件考察

按照国食药监[2008]7号文《化学药品注射剂基本技术要求》中的要求首选过度杀灭法(F0≥12)，其次选择残存概率法(8≤F0<12)对现有灭菌工艺进行优化研究。具体实验方法为：按现有处方配比称量原辅料，按原处方工艺配制三份样各1000mL，然后再把每份样品平均分成四份，三份样品进行灭菌，一份样品不灭菌。样品灭菌时，一份选择能使F0≥12时，注射剂灭菌常用的灭菌条件121℃×15min，一份选择使8≤F0<12时，注射剂灭菌常用的灭菌条件115℃×30min、121℃×8min，另外一份采用现有处方工艺中的灭菌条件110℃×30min(F0<8，流通蒸汽灭菌)对样品进行湿热灭菌。检测不同灭菌条件下样品的性状、有关物质、pH值、含量。

2.3 药液pH值的考察

注射剂产品由于其剂型特点，其处方组成、过程控制参数及工艺参数将很大程度上影响产品的质量及其稳定性。如工艺处方不合理或过程控制参数控制范围设置不恰当，将会影响产品质量或者使产品发生氧化或降解。注射剂灭菌温度和时间的变化，一般会引起产品有关物质、含量等的变化。由第一章可知其从分子结构上看可视为磷酸腺苷和磷酸鸟苷生物合成前体氨基咪唑酰氨核苷的类似物。主要有核糖基和三唑酰胺两部分组成。美国药典USP37中记载其主要已知杂质为利巴韦林酸和三唑酰胺、尿嘧啶和尿苷，其中，尿嘧啶和尿苷为利巴韦林原料药合成过程中产生，利巴韦林酸和三唑酰胺是在制剂生产过程中产生。其产生的原因可能为利巴韦林水溶液在高温和酸碱的催化作用下发生了水解反应。一是，其分子结构中的酰胺官能团被羟基代替生成了利巴韦林酸，二是，C-N键断裂生成核糖和三唑酰胺，其化学反应方程式为：

水解是药物降解的主要途径之一，其降解的程度受溶液的pH值值影响较大，不适宜的pH值值会加速药物的水解，因此需要确定最稳定的药液pH值值。实验方法为：按照处方工艺分别配制pH值为4.2、4.6、5.0、5.4、5.8的样品溶液各1800mL，然后将每份溶液平均分成九份，每三份分别在115℃×30min和121℃×8min、121℃×15min三个灭菌条件下进行灭菌，考察不同灭菌条件下样品的性状、有关物质、pH值、含量。

2.4 活性炭吸附的考察

将原处方工艺中药液的pH值控制范围调整为5.2～5.4配制药液，将样品在以上确定的115℃×30min下灭菌，考察活性炭对主药的吸附作用。

实验方法：按处方工艺配制3600mL溶液，平均分成18份，每三份分别按(W/V)0.00%、0.01%、0.05%、0.1%、0.2%、0.4%比例加入活性炭。除菌过滤后，于115℃、30min条件下灭菌。检测样品性状、含量、细菌内毒素、无菌、单杂、总杂。

3 实验结果和分析

3.1 灭菌条件考察

灭菌条件的考察结果见表2。

表2 不同灭菌条件下检测结果Tab.1 Test results under different sterilization conditions

由表2的检测结果可见：不同灭菌条件下样品的性状、变化不大，pH值、单个杂质与总杂质和含量变化较大。随着灭菌温度的升高，有关物质升高、含量下降。在115℃×30min和121℃×8min两个灭菌条件下单杂和总杂已接近标准限度，在121℃×15min灭菌条件下，单杂和总杂已超过标准限度不合格；四个灭菌条件下，含量呈下降趋势，下降幅度不大，仍在合格范围内，与理论投料量相比，含量下降约5～7个点。实验结果表明：按目前的处方工艺配制药液，随着灭菌温度的升高，样品的有关物质逐渐升高出现不合格现象，且含量呈下降趋势。若要提高灭菌条件，需解决灭菌过程中杂质升高和含量下降的问题。

3.2 药液pH值的考察

药液pH值的考察结果见表3。

表3 115℃×30min灭菌时不同pH值检测结果Tab.3 115 ℃ by 30 minutes of sterilization in different pH value test results

表4 121℃×8min灭菌时不同pH值检测结果Tab.4 121 ℃ by 8 minutes of sterilization in different pH value test results

表5 121℃×15min灭菌时不同pH值检测结果Tab.5 121℃ by 15 minutes of sterilization in different pH value test results

由表3、表4、表5的检测结果可见：三个灭菌条件下，性状、pH值、含量均在合格范围内；有关物质随pH值增大而减小；当pH值为5.3时，115℃×30min灭菌条件下，有关物质含量和原工艺有关物质含量基本一致，121℃×8min和121℃×15min两个灭菌条件有关物质含量高于原工艺有关物质含量。经综合分析可以看出，pH值控制在5.3左右，灭菌条件为115℃×30min时，样品的各项质量指标最佳。

3.3 活性炭吸附的考察

活性炭吸附的考察结果见表6。

表6 不同活性炭比例检测结果Tab.6 Different activated carbon ratio test results

由表6的检测结果可见：加入不同比例的活性炭样品性状、细菌内毒素、无菌均符合规定；活性炭用量对单杂、总杂影响不明显；活性炭加入比例在0.01%～0.1%时，含量变化不明显，加入比例在0.1%～0.4%时，随加入比例的增加含量明显降低，说明活性炭对主要吸附较大；带菌量随活性炭加入比例的减小而增大，在加入比例为0.05%时，带菌量已超过标准限度。根据以上分析结果可知，活性炭加入比例在0.1%时，各项质量指标检测合格，，因此，确定0.1%为处方中活性炭的加入比例，同时，通过试验研究发现活性炭加入比例为0.1%时，含量下降为2点左右均在100%左右，由此处方中考虑将102%投料改为100%投料。

3.4 优化后的完整处方工艺

3.4.1 处方配比

优化后的处方配比见表7。

表7 优化后的处方配比Tab.7 Optimized prescription mix.

3.4.2 制备方法

在浓配罐内加入约3/4配制量的注射用水，开启搅拌器，加入配制量的利巴韦林，待原辅料全部溶解后，关闭搅拌器，补加注射用水至配制量。开启冷却水阀门开始降温，搅拌、回流10min，取样由车间化验员检验pH值、含量，根据检测结果用10%NaOH溶液或10%盐酸溶液调pH值至5.2～5.4，待pH值(5.2～5.4)、含量(96%～100%)合格后，加入用药液湿润好的活性炭(供注射用)，搅匀。药液温度降至60℃以下时,抽滤到稀配罐中，开启循环泵或同时开启搅拌器，循环回流20min后，过滤时终端串联两个0.22μm的聚醚砜膜折叠滤芯进行药液过滤，在最后一道滤器取样口取样复测性状、pH值、含量，经过滤器过滤，在灌封室下药口取样，灯检无可见异物后供灌封。安瓿瓶经洗瓶机清洗后，传入隧道烘箱进行烘干灭菌。调节速度和灌装装量后进行灌装、熔封。湿热灭菌115℃，30min。灯检、包装。处方配见表1。调pH值试剂用10%盐酸溶液或10%氢氧化钠溶液。10%盐酸溶液：取盐酸234mL，加注射用水至1000mL搅匀即得。

10%NaOH溶液：称取100gNaOH加注射用水至1000mL，搅拌溶解均匀即得。

4 讨论

为提高产品质量无菌保证水平及顺应国家药品生产的相关法律法规的要求(小容量注射剂首选终端灭菌工艺)，实验过程中首先进行了灭菌条件的考察，按照残存概率法和过度杀灭法常用灭菌参数分别设计了115℃×30min、121℃×8min和121℃×30min三个灭菌条件及现处方工艺灭菌条件。对四个灭菌条件下灭菌后的样品进行性状、有关物质、含量、pH值质量指标的考察。通过考察发现有关物质受灭菌温度和时间的影响较大，通过对该产品杂质和稳定性影响因素的分析，确定药液pH值有可能影响产品的有关物质，因此对药液pH值控制范围进行了考察，通过考察发现药液pH值控制在5.2～5.4、灭菌条件为115℃×30min时，产品的性状、含量、有关物质等各项质量指标均合格。达到了使产品的F0值由小于8变为大于8的目的。确保了产品的无菌性，使生产模式由除菌过滤加无菌生产改变为终端灭菌模式，使我公司在该产品的环境控制难度、生产控制难度及生产成本上都得到了较大的改善和提高。另外，针对目前处方中102%过量投料的情况，进行了活性炭吸附试验，发现活性炭加入比例为0.1%时，药液带菌量等各项质量指标均合格，确定了最佳活性炭加入量为0.1%。活性炭加入量为0.1%时，药液含量相比原处方工艺(102%投料)下降2个百分点左右，含量下降不明显，因此，考虑将102%投料改为100%标示量投料。