《动物来源药用辅料指导原则》解析

2022-12-07孙春萌李亚楠宋宗华杨昭鹏涂家生

中国药科大学学报 2022年3期

孙春萌，陈蕾，李亚楠，宋宗华，杨昭鹏*，涂家生**

（1国家药品监督管理局药物制剂及辅料研究与评价重点实验室，中国药科大学药学院药剂系，南京 210009；2国家药典委员会，北京 100061）

动物来源生物材料和生物制品在生物医药领域可扮演诸多角色并发挥重要作用，既包括具有调节人体生理机能的活性物质（如肝素、鱼精蛋白等），也包括用于药物生产的生物载体（如Vero 细胞等），还包括添加于药品制剂处方中的药用辅料（如明胶、乳糖等）。与动物来源活性药物和生物载体相比，动物来源药用辅料在药品中应用更为广泛，如明胶作为胶囊剂、滴丸剂、栓剂、凝胶剂、贴膏剂处方中的常用辅料，是动物（通常为猪、牛或鱼）皮、骨、腱和韧带中胶原蛋白的不完全水解/降解后的纯化产物；乳糖为从哺乳动物乳汁（通常为牛乳）中分离纯化的二糖，通常与微晶纤维素联合使用作为优良的片剂填充剂；硬脂酸可提取自动物油脂，通常作为润滑剂和软膏基质使用。除胶囊用明胶、乳糖、硬脂酸外，2015 年版《中华人民共和国药典》四部中收载的从动物来源原材料中直接分离提取的药用辅料还包括：白蜂蜡、牛磺酸、羊毛脂、蛋黄卵磷脂、胆固醇、甘油、壳聚糖、脱氧胆酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌等。此外，2015 年版《中华人民共和国药典》一部中收载的油酸钠、蜂蜜、蜂蜡等，二部中收载乳酸等，三部中收载的人血白蛋白等，均可作为药用辅料使用。美国药典/国家处方集（United States Pharmacopeia/National Formulary，USP/NF）收载的其他动物来源药用辅料还包括：角鲨烷（squalane）、半乳糖（galactose）、纯化蜂蜜（purified honey）、虫胶（shellac）、肌酐（creatinine）等。

根据原材料来源分类，动物来源药用辅料为一类天然来源药用辅料。相较于植物来源和矿物来源药用辅料，生产动物来源药用辅料的原材料、生产过程和终产品更具特殊性。首先，动物来源原材料（如：血液、乳汁、组织、器官、腺体等）往往更易腐败，对原材料采集、运输、贮存和加工处理提出更高要求；其次，动物来源原材料的取材动物多为人工饲养的家禽、牲畜，养殖条件、饲养环境、采集方法等均会对原材料品质产生重要影响，甚至可能造成内源性残留物或外源性污染物（如蛋白、微生物、病毒、农药、兽药等）的显著差异；再者，对于存在人畜共患病风险的动物，其原材料取材应更加慎重，要求应更加严格，应包含日常病原体的监测；此外，动物来源药用辅料成分复杂，多为多组分材料，质量控制难度大，单以成品质量控制难以保证此类辅料质量的可靠性、稳定性以及批间一致性，易于产生不可预测的风险。

动物来源生物制品作为高风险产品［1］，历史上曾发生多起因产品质量问题引发的药品不良反应事件。以2008 年发生在美国的“肝素钠”事件为例，美国百特公司生产的多批次肝素钠多剂量瓶装注射液中检出一种类肝素物质污染物多硫酸软骨素，并被证明与患者注射后发生过敏等其他不良反应甚至死亡具有直接因果关系。事件发生后，美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）药品评价与研究中心（Center for Drug Evaluation and Research，CDER）和美国药典委员会（United States Pharmacopoeia，USP）共同推动了包括肝素钠原料药及其注射液在内的一系列人源性和动物源性生物制品的质量标准提高工作［2］。此外，2010 年3 月，葛兰素史克公司生产的轮状病毒疫苗中检出含有外源性病毒成分——Ⅰ型猪圆环病毒的DNA 片段，被美国FDA 紧急停止临床使用并进行了广泛调查，然而并未查明外源性病毒的确切来源；虽然此次事件并未造成人员伤亡，但仍然具有深刻的警示作用［3］。以上两个案例所涉及的制剂品种极其有限，受此影响的患者和企业也相对较少，而如果由于动物来源药用辅料质量问题导致发生药品不良反应事件，则有可能引发系统性风险，甚至带来行业性和社会性危机［4］。有研究表明，接种疫苗制品后出现的过敏反应绝大多数与辅料中的动物源性明胶相关，发生过敏反应的儿童血清中80%以上均可检测出抗明胶的免疫球蛋白E（immunoglobulin，IgE）［5］。

除药品外，动物源性生物材料或生物制品还广泛应用于食品、化妆品、医疗器械等相关领域，世界各国也基于风险考量，针对行业特点和产品特点制定了一系列法规文件和技术要求。然而，对于动物来源药用辅料，国内外尚无专门的技术性指导原则。此外，近年来，基于全生命周期管理理念的药品监管机制不断加强，并在2019 年颁布实施的《中华人民共和国药品管理法》中得以体现。而对于动物来源药用辅料，建立基于源头控制、生产过程控制和终产品控制的全生命周期质量控制要求，并通过风险管理构建动物来源药用辅料生产和质量控制体系，不仅可以弥补国内外针对相关产品技术要求文件的空白，更重要的是，可用于确保动物来源药用辅料生产规范性、质量的可控性和可靠性，进一步保障此类药用辅料及其下游制剂产品的安全性。2017 年，受国家药典委员会委托，中国药科大学联合中国食品药品检定研究院和江苏省食品药品监督检验研究院，共同开展《动物来源药用辅料指导原则》（以下简称“指导原则”）起草工作，后经多次专家论证和持续修订，指导原则内容不断充实完善，并最终经国家药典委员会审议通过，收载于2020年版《中华人民共和国药典》四部。本文将结合国内外相关政策法规和技术文件，对指导原则的主要内容进行解读，以期使监管部门、生产企业、研发机构等相关单位人员充分了解指导原则的核心思想和基本考量，为指导原则的实施提供参考。

1 动物来源药用辅料的范畴

动物来源药用辅料包含两层含义：首先，采用动物源性原材料制得；再者，应符合药用辅料定义。经广泛调研，动物源性原材料主要包括动物组织、器官、腺体、血液、体液、分泌物、皮、骨、角、甲等；需要指出的是，除分泌物外，其他经过一系列体内过程后的排出物，如尿液（人尿可用生产尿激酶）和鸡蛋（蛋黄可用于生产蛋黄卵磷脂），亦被视为动物源性原材料。此外，由动物来源原材料分离提取得到的药用辅料或中间体还可以继续进一步用于制成其他药用辅料，如使用胶囊用明胶可进一步生产明胶空心胶囊、肠溶明胶空心胶囊，使用硬脂酸可进一步生产蔗糖硬脂酸酯、硬脂酸聚烃氧（40）酯，使用油酸可进一步生产油酸钠、油酸山梨坦、三油酸山梨坦、聚山梨酯80、油酸聚氧乙烯酯、油酰聚氧乙烯甘油酯等，此类辅料亦属于动物来源药用辅料范畴。综上，本指导原则将动物来源药用辅料定义为：从动物组织、器官、腺体、血液、体液、分泌物、皮、骨、角、甲等分离提取的，并经充分安全评估，能够在药品制剂中添加使用的组分及其加工品。

从广义上来讲，动物来源药用辅料应包括人源药用辅料（如人血白蛋白等）和其他动物来源药用辅料，但人源性产品无论在伦理法规还是技术要求上，都较其他动物来源原材料的采集和加工具有更高要求，因此，人源药用辅料生产和质量控制不在本指导原则中讨论。进一步考虑不同动物源性原材料的安全性，由于传染性海绵状脑病（transmissible spongiform encephalapathies，TSE）具有人、牛/羊共患性［6］，本指导原则根据原材料来源及其风险性，将动物来源药用辅料分为牛/羊来源和其他动物来源。

2 基本考量和适用范围

动物来源药用辅料一般具有高风险性，本指导原则基于风险管理理念，结合药学研究基本思路，针对源头控制、生产过程控制、终产品质量控制、供应商审计等全生命周期的各个关键环节提出动物来源药用辅料在生产、质控和使用过程中的一般关注点，供相关企业在此类辅料的生产、质控和使用时加以参考，并非强制执行。

本指导原则目前仅限适用于直接由动物来源原材料分离提取所得的药用辅料，具体包括：在原材料中直接存在的物质及其盐（如乳糖、硬脂酸、硬脂酸镁等）和在生产过程中对上述物质实施有目的降解后的产物（如明胶等）；并不适用于由动物来源原材料分离提取得到的药用辅料或中间体并经进一步加工制得的其他药用辅料，具体包括：通过化学反应将由动物来源原材料分离提取所得的药用辅料制成其他物质（如蔗糖硬脂酸酯、硬脂酸聚烃氧（40）酯、氢化卵磷脂等）和通过预混/共加工过程将由动物来源原材料分离提取所得的药用辅料制成其他混合物（如乳糖和微晶纤维素制得的预混辅料等）。由于部分动物来源药用辅料亦可使用非动物来源的原材料进行生产，如甘油和硬脂酸均可使用动物或植物油脂制得，而本指导原则并不适用于采用非动物来源原材料制得的辅料品种。

3 动物源性原材料的选择和管理

3.1 一般原则和要求

2020 年版《中华人民共和国药典》三部生物制品通则《生物制品生产用原材料及辅料质量控制》中明确指出大部分成分复杂的动物源性组织和体液为高风险的原材料［7］5-7。而动物因素是影响原材料质量的关键因素，也是加强源头控制的重要考量。原国家食药监总局2017 年发布实施的《动物源性医疗器械注册技术审查指导原则》［8］中明确指出：鉴于不同种类和不同数量的病毒和/或传染性因子感染人体的概率不尽相同，而不同动物种类易感染病毒和传染性因子的种类和程度也千差万别；此外，动物的地理来源、年龄、取材部位、组织类型的不同也直接影响着动物源性材料所具有风险的高低。欧洲药典（European Pharmacopoeia，EP）9.0 通则5.1.7［9］591、2020 年版《中华人民共和国药典》三部通则［7］5-7、以及《多组分生化药注射剂基本技术要求（试行）》（国食药监注〔2008〕7号）［10］等国内外法规文件中也都强调了动物源性原材料对保障下游产品的重要性及入选标准。基于此，指导原则中要求明确用于生产动物来源药用辅料的原材料的供体动物的入选标准和来源，并参考2020 年版《药品注册管理办法》（国家市场监督管理总局令第27 号）［11］中关于药品上市后变更管理的相关理念，对于原材料及其供体动物来源、入选标准等发生变化等情况，应基于风险开展合理评估。

此外，动物来源药用辅料的原材料一般应保证动物物种和/或种群的同源性，以及取材部位（主要指组织、器官）的一致性。原材料采集后应确定批号，并保证可追溯性。对于已确定批号的原材料，不得擅自增加批量，并避免交叉污染［9］608-610。然而，实践表明，部分动物来源药用辅料的生产具有特殊性，如明胶的生产过程可能存在原材料的混批现象，此种情况不属于指导原则中规定的“一般”范畴，生产企业应充分评估并控制原材料混批风险。值得注意的是，不同原材料（如牛骨、牛皮、猪皮、鱼鳞等）生产的明胶自身和应用时均会存在一定性能差异［12］，进一步提示了固定原材料来源对减少产品批间差异的重要意义。

动物来源药用辅料生产企业应加强责任意识。参考药品生产企业作为责任主体加强原辅包质量控制，药用辅料生产企业应明确原材料供应商资质，并对原材料质量保证提出控制要求，包括原材料提取的操作过程、筛选和收集、贮藏条件、运输条件等。以减小TSE 风险为例，对于使用牛皮生产明胶，在取材时应采取必要措施避免交叉污染（尤其是包含头部皮肤的情况）；对于使用牛骨生产明胶，应明确是否在骨骼采集过程中剔除头骨、脊髓、椎骨等；对于非肠道给药途径的明胶，在取材时应明确是否来源于规定的世界动物卫生组织（OIE）成员国的特定动物骨等［13］。

3.2 对于牛/羊来源原材料的特殊考量

TSE 作为人畜共患病，而牛/羊是主要患病牲畜，其中，牛海绵状脑病简称BSE（Bovine Spongiform Encephalopathies 的首字母缩写）。上世纪80年代，BSE 在欧洲爆发，自1990 年以来，我国各相关部门单独或联合颁布一系列法规政策，通过严格控制疫区高风险牛/羊制品的进口，防止BSE 输入。我国《化学药品新注册分类申报资料要求》（2016 年第80 号）［14］中规定，药品注册申报时需提供原辅料是否有BSE/TSE 风险的声明。在采用牛/羊来源原材料生产药用辅料时，应格外注意选材部位。世界卫生组织（World Health Organization，WHO）［15］、欧洲药品管理局（European Medicines Agency，EMA）［16］和EP 9.0［9］613-625均根据牛/羊不同组织的TSE/BSE 感染性将它们划分为3 个等级，包括：高感染性组织、较低感染性组织和无（检出）感染性组织。此外，欧盟（European Commission，EC）999/2001 法规对TSE/BSE 相关的特殊风险物质（Specified Risk Materials，SRM）进行了定义［17］，也被多个国家、地区和国际组织采纳和借鉴。为防止TSE/BSE 通过药物途径传播，药用辅料的生产应尽量避免使用牛/羊源性原材料，一般不得取自高感染性组织（包括但不限于：脑、脊髓、视网膜、视神经、脊神经节、三叉神经节、脑下垂体、硬脑膜等），而部分较低感染性组织也应避免选取（包括但不限于：淋巴结、脾脏、胎盘等）；若必须使用，应论证该原材料在辅料生产加工中或相关辅料在制剂生产中的不可替代性，同时原材料的来源地应符合相关部门的管理规定。需要指出的是，我国作为OIE 成员国，多年来一直采取积极TSE/BSE 防控措施，而随着国际上TSE/BSE 疫情逐渐得到有效控制，OIE 和我国近年来亦基于科学原则，逐步调整防控措施，因此，相关辅料生产企业应及时关注国内法规政策变化，并酌情进行适当调整。

4 生产工艺和过程控制

动物来源药用辅料多为多组分混合物，相对分子质量不均一、组成不清晰、组成比例不明确给辅料质量控制带来较大难度，生产工艺上和生产过程中的微小差异都可能导致不同批次辅料的物质基础发生变化，从而影响辅料本身及其下游产品的质量，因此，在保证原材料质量稳定的基础上，提高生产工艺稳定性和加强过程控制水平，是实现终产品质量稳定性和批间一致性的重要保证。基于此，在动物来源药用辅料生产工艺开发时，就应通过科学实验设计，明确工艺过程中影响产品质量的关键环节和关键因素，进一步建立合理的控制方法、优化工艺参数、制定标准操作规程，并加以验证，通过严格的过程控制保证产品质量。而对于生产过程中的关键中间体，应开展必要的质量研究并进行质量控制。此外，还应针对物料和中间体对环境（如空气、温度等）的敏感程度，优化生产环境，设置合理的中间体保持时间和保存条件。

更重要的是，动物来源药用辅料的生产过程需建立可靠的外源因子去除/灭活工艺，以此保障产品的安全性。2020 年版《中华人民共和国药典》三部《生物制品术语》［7］700-702中对外源因子进行了定义，即“外源因子（Adventitious Agents，Extraneous Agents）系经无意中引入于接种物、细胞基质及（或）生产制品所用的原材料及制品中的、可复制或增殖的污染物，包括细菌、真菌、支原体和病毒”。而动物源性原材料通常可以作为微生物外源因子的载体，并为微生物的生长和繁殖提供有利条件，通过采用有效工艺，去除/灭活包括病毒在内的外源因子是动物来源药用辅料生产的必须过程。《多组分生化药注射剂基本技术要求（试行）》（国食药监注〔2008〕7 号）［10］列举了多种可供选择的有效工艺，并指出，在实际操作时应针对潜在污染病毒的特点进行选择和组合，并结合品种的实际工艺条件进行验证。此外，《血液制品去除/灭活病毒技术方法及验证指导原则》（国药监注〔2002〕160 号）［18］中亦提供了详细的病毒灭活/去除工艺与验证等相关内容。根据《国家药监局关于进一步完善药品关联审评审批和监管工作有关事宜的公告》（2019 年第56 号）［19］中对于辅料登记备案资料的要求，对于人或动物来源的辅料，其生产工艺中应有明确的病毒灭活与清除的工艺步骤，并须对其进行验证。而病毒灭活/去除工艺的验证方法应具有高灵敏度和可靠性。

除上述外源因子外，农药、兽药、抗生素类药物、违禁药物等亦可能作为动物源性原材料中的外源性物质，通过生产过程后仍残留于终产品中。2019 年9 月，国家农业农村部、国家卫生健康委和国家市场监督管理总局联合发布了《食品中兽药最大残留限量》（GB 31650-2019）食品安全国家标准［20］，为动物来源药用辅料中的药物残留研究和限度控制提供了参考。然而，由于残留药物污染的不确定性，通常会给全面检验带来较大难度。

综合来看，外源性物质去除/灭活的完全程度是决定动物来源辅料安全性的重要因素，通过提升生产技术水平不断提高工艺过程对已知和未知外源性物质的去除/灭活效率应作为动物来源药用辅料生产企业的重要关注点；此外，通过加强源头控制进一步降低外源性物质污染风险则是提高动物来源药用辅料质量的必要举措；同时，监管部门也应建立外源性污染源清单并不定期更新，动态发布风险提示，为生产企业开发和建立有针对性的生产技术提供信息支持。

5 终产品质量控制

质量标准是对终产品进行质量控制的重要依据，其应建立在全面、深入的质量研究之上，对于动物来源药用辅料，应综合考量原材料来源、生产过程、产品特性、使用途径等对产品质量的影响，合理设置检查项和限度要求，保证产品安全。如2020 年版《中华人民共和国药典》四部中分别收载了普通药用级和供注射用动物来源药用辅料包括蛋黄卵磷脂［21］751-754和甘油［21］631-632。与普通药用级辅料比较，注射级药用辅料质量标准的检查项更为全面，限度要求更为严格。对于蛋黄卵磷脂（供注射用），其质量标准除针对注射剂一般要求增加了细菌内毒素和无菌（供无菌工艺的无菌制剂用）等检查项外，还针对辅料特点和动物源性原材料风险点增加了有关物质（溶血磷脂）和蛋白质等检查项，使之与给药途径的风险等级相匹配。对于甘油，供注射用产品质量标准中多个检查项的限度范围进一步收窄。需要指出的是，通过对甘油开展质量研究可以发现，以动物油脂作为原材料，通过皂化工艺制得的甘油中易存在蛋白质和氨基酸残留，因此并不适宜在注射剂中添加使用；而供注射用甘油通常以植物油脂为原材料，通过水解工艺生产制得［22］。

元素杂质和工艺过程中可能引入的溶剂残留也应在产品质量控制时予以关注。

6 辅料稳定性与贮藏

稳定性研究是确定动物来源药用辅料敏感因素、贮藏条件、有效期/复验期、相容性、配伍禁忌等信息的重要过程。一般而言，绝大多数动物源性原材料、中间体和部分动物来源药用辅料均易受环境影响，因此，为确保辅料质量，应通过科学的稳定性试验设计，确定适宜的包装和贮藏条件，并在生产、运输、贮藏等环节严格执行。蛋黄卵磷脂极易氧化和水解，在2020年版《中华人民共和国药典》中规定的贮藏条件为密封、避光，低温（-18 ℃以下）保存［21］751-754，而在具体实践中，还可通过避免接触金属容器、真空包装等方式提高稳定性，延长有效期/复验期。明胶是微生物的良好培养基，极易受外界微生物的污染，根据药典要求，其应在温度10 ～25 ℃和相对湿度35% ～65%条件下贮藏，但在实际操作中，应同时结合灭菌工艺和包装情况防止微生物污染。

7 供应商审计

本指导原则立足于对动物来源药用辅料的全生命周期管理，在原材料选择、生产过程和质量保证3 部分内容中，对主要关注点进行了强调和要求，但考虑到各环节所应关注内容的复杂性，本指导原则难以全部覆盖，因此，增加本章节内容，并引入风险评估概念，旨在提高采用动物来源药用辅料进行药品生产的制剂企业的责任意识，突出制剂企业在药品质量控制中的主体地位。本指导原则规定制剂企业应对动物来源原材料供应商和动物来源药用辅料供应商进行审计，并对所使用动物来源药用辅料的质量进行风险分析，从而提出相应控制措施。

为有效降低动物来源原材料带来的风险，本指导原则规定，动物来源药用辅料生产企业一般应与原材料供应商建立直接供货关系。对原材料供应商的审计应包括但不限于：动物种属、取材部位、饲养、宰杀、运输过程，动物检验检疫完整性，外源因子、农药、兽药残留的风险等。

为有效降低动物来源药用辅料在运输和贮藏过程中的风险，本指导原则将辅料供应商可以为辅料生产企业或非辅料生产企业的其他代理商。对辅料生产企业的审计应包括但不限于生产资质、生产工艺、工艺验证、质量控制、贮藏条件和运输过程等。若动物来源药用辅料的供应商为非辅料生产企业的其他代理商，应确保各级代理商的贮藏条件和运输过程符合要求。