考察注射用利福平配置过程产生微粒的影响因素

黄华英 叶小金 刘丽秀 钟洪兰 招子聪

广州市胸科医院//广州市结核病研究重点实验室 广东广州 510095

利福平(RFP)属于一种由利福霉素类半合成的抗菌药物,目前是我国一线抗结核药物,其抗菌性能的发挥主要是通过抑制结核分枝杆菌以及部分非结核分枝杆菌宿主细胞内RNA多聚酶活性来阻止DNA复制、转录等过程,进而阻断结核分枝杆菌相关遗传物质及蛋白的合成,从而达到灭菌、杀菌的效果[1-3]。另外,利福平对静止期及繁殖期的细菌有较强的杀死及抑制作用,同时也可促进链霉素及异烟肼的抗菌活动[4]。我院是以结核为重点学科建设的专科医院,注射用利福平在我院抗结核中占有重要地位,在治疗结核过程中使用频率高、疗程长,主要用于患者不能耐受口服治疗时的替代品,其主要成分为利福平,因其化学结构存在不稳定特性,对光不稳定,见光易分解,因此辅料中需添加抗氧化剂硫代硫酸钠,其性状是疏松块状物和粉末,在配置和使用过程中,不同体积、种类、形态的组分均可能产生不同的物理化学变化[5],操作不当会产生较多的输液微粒。目前国内有关注射剂中不溶性微粒的研究均显示,注射剂成品的检测结果基本符合药典规定,但是,在复配后大多出现了微粒增多甚至超出药典标准的现象[6]。2017年,原国家食品药品监督管理总局(CFDA) 发布的《国家药品不良反应监测年度报告(2017年)》显示,静脉注射给药途径引起的药品不良事件占药品不良事件总数的61.0%,远高于其他给药途径引起的药品不良事件[7-8],输液中的颗粒异物之一就是不溶性微粒,其广泛存存在于输液产品中,是导致静脉注射给药不良反应的重要因素[9]。研究显示,微粒随着血液循环到达人体的各个组织和器官,会对人体造成潜在或者长期的危害,甚至危及生命,产生静脉炎、血管栓塞、动脉硬化、肉芽肿、热原反应、肺栓塞等不良反应,还可能导致肺动脉压升高、全身炎症反应综合征(SIRS)、脓毒病综合征、器官衰竭和其他血管物理方面的改变、血浆生化水平的改变、不可逆的病理性改变等[10-14],因此,考察注射用利福平在不同配置条件和使用条件下微粒的变化,可优化配置条件,减少微粒的产生及清除影响因素,为提高注射用利福平的配置和使用质量,减少输液反应,给临床合理用药提供最佳使用场景。本试验拟对注射用利福平在不同溶媒配置和使用过程中稳定性及微粒变化进行研究,以期获得注射用利福平最佳输液质量控制策略,现报道如下。

1 仪器、设备和试药

1.1 仪器、设备

生物安全柜(苏净集团苏州安泰空气技术有限公司,型号规格BSC-1300IIA2),智能微粒仪(天津汇洪美科技股份有限公司,型号JWG-4AS),PH检测仪[台式pH计,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司,型号PE28],一次性使用精密过滤输液器(江西科伦医疗器械制造有限公司)。

1.2 试药

5%葡萄糖注射液500 mL(四川科伦药业股份有限公司,批号L221052703),5%葡萄糖注射液250 mL(四川科伦药业股份有限公司,批号A21031609);0.9%氯化钠注射液500 mL(华仁药业股份有限公司,批号Q2106087),0.9%氯化钠注射液250 mL(华仁药业股份有限公司,批号Q2105036);注射用利福平0.45 g(重庆华邦药业,批号21052816);注射用水10 mL(石家庄四药有限公司,批号21013011)。

2 方法

2.1 成品输液的配制

500 mL组的配制:5%GS+H2O+RFP组:取RFP(0.45 g/瓶)1瓶+10 mL注射用水,完全溶解后加入500 mL 5%葡萄糖注射液中,配4份放置备用,其中两份用黑色遮光袋罩上;0.9%NS+H2O+RFP组:取RFP(0.45 g/瓶)1瓶+10 mL注射用水,完全溶解后加入500 mL 0.9%氯化钠注射液中,配4份放置备用;5%GS+RFP组:取RFP(0.45 g/瓶)1瓶+10 mL 5%葡萄糖注射液,完全溶解后加入490 mL 5%葡萄糖注射液中,配4份放置备用;0.9%NS+RFP组:取RFP(0.45 g/瓶)1瓶+10 mL 0.9%氯化钠注射液,完全溶解后加入490 mL 0.9%氯化钠注射液中,配4份放置备用;250 mL组的配制:把溶媒量为500 mL的5%葡萄糖注射液和0.9%氯化钠注射液替换成溶媒量为250 mL的5%葡萄糖注射液和0.9%氯化钠注射液,其余同上。

2.2 成品输液过滤液的操作

参照病房患者用药程序,使用精密过滤输液器,这种输液器比普通输液器多了一层生物膜,过滤后的滤液为测试样品。

2.3 不溶性微粒检测

采用微粒仪对在不同光照条件下(遮光和不遮光)贮存的每份样品原液和过滤液分别测定1、2、4、6 h时间点的微粒,采用2015年版《中国药典》规定的不溶性微粒检查法——光阻法测定,记录≥10 μm、≥25 μm的微粒数,同一份样品每个检测点连测15次,取其平均值。

2.4 pH值测定

取溶媒量为500 mL利福平注射液的原液和滤液在遮光和不遮光下分别在1、2、4、6 h测定对应的pH值,同一样品连测5次,取其平均值。

2.5 统计方法

3 结果

3.1 不溶性微粒试验

对500 mL原液(不过滤)的输液组在遮光和不遮光情况下进行不溶性微粒检测,取15次数值平均值,结果显示,在≥10 μm(个/mL)和≥25 μm(个/mL)中都是5%GS+H2O+RFP溶液比5%GS+RFP溶液中微粒数量少(P<0.05);0.9%NS+H2O+RFP溶液比0.9%NS+RFP溶液中微粒数量少(P<0.05);5%GS+RFP组比0.9%NS+RFP组的配伍溶液中微粒数量少(P<0.05),5%GS+H2O+RFP溶液中微粒数量比0.9% NS+H2O+RFP溶液中微粒数量少(P<0.05)。可见,遮光组比不遮光产生的组微粒数少,5%GS组比0.9% NS组微粒数少,用注射用水初溶后再复溶的微粒数少,结果见表1。

表1 RFP在溶媒量为500 mL中不溶性微粒检测结果取平均值(原液) (n=15)

对500 mL滤液的输液组在遮光和不遮光情况下进行不溶性微粒检测,取15次数值平均值,结果显示,在≥10 μm(个/mL)和≥25μm(个/mL)中都是5%GS+H2O+RFP溶液比5%GS+RFP溶液中微粒数量少(P<0.05);0.9% NS+H2O+RFP溶液比0.9%NS+RFP溶液中微粒数量少(P<0.05);5%GS+RFP组比0.9%NS+RFP组的配伍溶液中微粒数量少(P<0.05),5%GS+H2O+RFP溶液中微粒数量比0.9%NS+H2O+RFP溶液中微粒数量少(P<0.05)。可见,遮光组比不遮光组产生的微粒数少,用注射用水初溶后再复溶的微粒数少,结果见表2。

表2 RFP在溶媒量为500 ml中不溶性微粒检测结果取平均值(滤液) (n=15)

对溶媒量为250 mL的输液在各种情况下进行不溶性微粒检测,结果显示,不遮光条件下,无论是不过滤组还是过滤组均发生仪器堵塞,无法获得数据。遮光不过滤检测只有第1小时的一组数据,因为第一次检测做完后微粒仪器堵塞,无法进行下一轮检测。

遮光过滤的检测中只有1 h和2 h的数据,每1 mL中含10 μm及10 μm以上的微粒都大于25粒,含25 μm及25 μm以上的微粒都大于3粒,超出了药典规定的范围,因此溶媒量为250 mL的配伍不合理,不建议选择250 mL的溶媒量,结果见表3。

表3 250 mL组RFP不溶性微粒检测结果

3.2 pH值

将测得的pH值取平均值(n=5),结果见表4～表5。由本实验pH结果显示,注射用利福平在5%GS中的pH值为8.0左右,在0.9%NS中为7.9左右,pH值在7.2～8.1之间比较稳定。

表4 溶媒量为500 mL利福平注射液的pH值(原液)

表5 溶媒量为500 ml利福平注射液的pH值(滤液)

4 讨论

利福平注射液的抗菌作用更强,静脉注射方式可有效规避口服药物对胃肠道功能造成的负担[15-16],但是利福平注射液在肺结核的治疗中应用时间较长,因不良反应中断治疗易致耐药性的发生,因此,筛选出注射用利福平的最佳配置条件和最佳输液质量控制策略,为提高注射用利福平的生物利用度、减少输液反应,可给临床合理用药提供最佳使用场景。

在不溶性微粒检测中,以≥10 μm的微粒数为主,≥25 μm的微粒数较少,用注射用水初溶后再复溶的溶液微粒数量较不用注射用水初溶的少,在5%GS 500 mL中稀释的溶液微粒数较0.9%NS 500 mL的少,当溶媒量为250 mL时,输液微粒的数量已超过药典规定,表明250 mL的溶媒量是不合理的。在对比的遮光过滤试验中,遮光过滤组明显比相应的不遮光不过滤组微粒数量少,说明遮光过滤比较好。在H2O+5%GS 500 mL,遮光过滤的溶液中的溶解性最好,微粒数最少。

过滤前后两组微粒数对比明显,绝大部分不溶性微粒停留在滤网层,一方面,减少了输液微粒对人体的危害。另一方面,若配制时产生的微粒较多,过滤时可能致部分不溶性的利福平被过滤掉,我院注射用利福平的血药浓度检测结果显示,只有30%左右的患者可以达到有效的血药浓度,过滤可能是导致患者的血药浓度偏低的原因之一。利福平作为抗结核治疗方案中的核心药物,是浓度依赖型杀菌剂[17],浓度过低影响疗效,致耐药性增加,故应严格控制原液的微粒的产生,以达到有效抗结核作用,因为药物必须在病灶部位达到足够浓度,才能杀灭或抑制组织深部潜伏的致病菌,而药物进入组织中的浓度与局部血流量、药物理化特性、血浆蛋白结合率等因素相关[18]。

通过实验观察发现,在各组不溶性微粒实验中第1 h左右和第6 h之后的微粒数偏大,1～4 h之间的微粒数偏小。可能是注射用利福平(粉针)复溶后,1 h内药物完全溶解,在1 h往后,微粒数由多变少,但由于RFP的不稳定性,随着时间的推移,6 h之后RFP中的杂质会有所增加,表现为不溶性微粒数升高,有研究显示,部分静脉配置药物在溶解稀释后,其稳定性也随着时间的增加而降低,药物浓度会随着放置时间的延长而下降[19],因此,注射用利福配置好后1～4 h内使用最佳。

通过pH值检测发现,注射用利福平在不遮光和遮光的原液和滤液中,在各种溶媒的pH值变化不大,在5%GS中的pH值为8.0左右,在0.9% NS中为7.9左右,pH值在7.2～8.1之间比较稳定。

综上讨论分析,由于利福平化学结构存在不稳定特性,对光不稳定,见光易分解,所以,注射用利福平在配置和使用期间的稳定性受还原剂(硫代硫酸钠)的抗氧化作用及光照和时长的影响,临床使用时,建议先用注射用水10 mL初溶后,复溶首选5% GS 500 mL做溶媒,其次是0.9% NS 500 mL,在滴注使用过程中选用具有遮光功能的一次性精密过滤输液器,并且尽可能在1～4 h内使用完,以保证最佳的输液质量。