欢迎访问中南医学期刊社系列期刊网站！
欢迎访问中南医学期刊社系列期刊网站！
目的 考察抗癫痫原料药左乙拉西坦与粘合剂聚乙二醇6000之间的相容性，为评估与保障药品的安全性提供依据。
方法 将左乙拉西坦和不同企业生产的聚乙二醇6000按一定比例混合，依据稳定性影响因素试验方法放样，分别采用差示扫描量热法和HPLC法对左乙拉西坦与聚乙二醇6000的原辅料相容性进行分析，考察热变化、左乙拉西坦性状及有关物质前后的变化。
结果 在高湿（相对湿度90%）和光照（4 500 Lx）条件下放置10 d，原辅料相容性较好；在高温50℃和60℃条件下， 聚乙二醇6000与左乙拉西坦发生了相互作用，左乙拉西坦杂质A、杂质总量均有不同程度的增长，并产生了两个未知杂质。不同企业、不同批次的聚乙二醇6000对左乙拉西坦有关物质的影响存在差异。
结论 左乙拉西坦与聚乙二醇6000在高温条件下存在相容性风险，建议制剂企业优化产品处方，提高药品的质量与安全性。
癫痫是一种脑神经异常放电引起的大脑功能短暂障碍，病因复杂，发病率高，已成为我国仅次于脑血管病的第二大神经疾病[1-2]。左乙拉西坦为吡咯烷酮类衍生物，是一种新型抗癫痫药物，化学结构如图1所示。由于其起效迅速，具有良好的抗癫痫疗效、耐受性和安全性，美国食品药品监督管理局最早于1999年批准左乙拉西坦片剂用于16岁及以上成人部分性癫痫发作，2005年其口服片剂和溶液剂被批准用于4岁及以上儿童部分性发作的辅助治疗[3]，并于2007年在我国正式批准上市。左乙拉西坦原研药由比利时药企优时比（UCB Pharma S.A.）开发，商品名为开浦兰（Keppra®）。经查询国家药品监督管理局网站，国产左乙拉西坦仿制药现有多种剂型，包括片剂、缓释片、口服溶液剂、注射剂等，市场前景良好，在我国临床上已得到广泛应用[4-5]。
根据原研厂家左乙拉西坦片说明书，左乙拉西坦片芯含有的非活性成分包括聚乙二醇6000、交联羧甲纤维素钠、胶态二氧化硅、硬脂酸镁，其中聚乙二醇6000为粘合剂，主药左乙拉西坦与辅料聚乙二醇6000的处方比例为100 ∶ 1[6]。聚乙二醇6000为白色蜡状固体薄片或颗粒状粉末，受热氧作用易老化降解，在室温下也能逐渐被空气氧化[7]，其降解过程与产物对左乙拉西坦主药的影响未知。此外，药用辅料聚乙二醇6000非单一成分，而是具有一定分子量分布的高分子，不同企业产品可能存在一定的内在质量差异，从而导致不同来源的聚乙二醇6000与左乙拉西坦主药的相容性结果不一致。国内外文献中尚无聚乙二醇6000与左乙拉西坦相容性的报道。本研究依据人用药品注册技术要求国际协调会《Q8（R2）：药品研发》指导原则[8]、《化学药物制剂研究的技术指导原则》[9]等相关规定，深入考察药用辅料聚乙二醇6000与左乙拉西坦主药之间的配伍相容性，为进一步优化产品处方、提高药品质量、保障药品安全提供技术与实践支持。
1 材料
1.1 主要仪器
Waters e2695型液相色谱仪，配备Waters柱温箱与120位自动进样器（美国沃特世公司）；MS105DU分析天平（瑞士梅特勒-托利多公司）；DSC25型差示扫描量热仪（美国TA公司）。
1.2 主要药品与试剂
左乙拉西坦原料药（浙江华海药业股份有限公司，批号：C5152-21-291，按无水、无溶剂物计含量99.9%）；左乙拉西坦杂质A（欧洲药品质量管理局，批号：4.0，含量100.0%）；聚乙二醇6000样品共12批，来自6家企业，均为药用辅料级，具体信息见表1。
2 方法与结果
2.1 差示扫描量热法测定
2.1.1 样品制备
参照相关文献[10-11]，热分析样品按主药比辅料质量比1 ∶ 1进行混合，即分别称取左乙拉西坦原料药与聚乙二醇6000（编号：A1）样品各0.5 g，置称量瓶中混匀，得到原辅料混合物；取左乙拉西坦原料药、聚乙二醇6000、适量不经高温处理的原辅料混合物进行差示扫描量热法（differential scanning calorimetry, DSC）测定，剩余原辅料混合物于50℃恒温箱中放置30 d后进行测定。
2.1.2 DSC测定条件
升温范围为25~170℃，升温速率为2℃/min，氮气流速为50 mL/min，测定样品量为约5 mg/次。
2.1.3 DSC测定结果
由图2可见，左乙拉西坦原料在117.16℃存在尖锐的单一吸热峰，该数值与文献报道相符 [12]；聚乙二醇6000在58.78℃和60.88℃均存在明显吸热峰，表明聚乙二醇6000的熔融过程存在于一个相对较宽的范围内；未经高温放置的原辅料混合样品的DSC曲线在90~115℃温度区间内增加了3个吸热峰，且左乙拉西坦熔点偏移至114.57℃；经50℃放置30 d后的原辅料混合样品的DSC曲线发生了显著变化，原辅料的熔点均发生了移动，表明原辅料的理化性质出现了较大改变；在25~60℃区间内出现了多个连续吸热峰，表明可能产生了易挥发或受热易分解的物质；在60~160℃区间内出现了多个吸热峰与1个放热峰，提示原辅料在50℃放置过程中可能产生了多个杂质。DSC快筛结果表明，聚乙二醇6000与左乙拉西坦原料存在相容性风险。
2.2 原辅料相容性试验
2.2.1 影响因素试验
根据《化学药物制剂研究基本技术指导原则》 [9]，对于用量较小的的辅料（如润滑剂），按主药 ∶ 辅料=20 ∶ 1的比例混合开展原辅料相容性研究，即将表1中各批次聚乙二醇6000分别与原料药左乙拉西坦按该比例进行混合，依据上述指导原则以及相关文献[9-13]，并参照《中国药典（2020年版）》四部“9001原料药物与制剂稳定性试验指导原则”[14]，将相容性样品、左乙拉西坦及聚乙二醇6000同步进行影响因素试验，分别于50℃和60℃恒温箱、相对湿度90%恒湿箱和4 500 Lx光照箱中放置30 d，分别于5，10，30 d时取出。
2.2.2 HPLC条件
参考《欧洲药典（EP11.0版）》左乙拉西坦有关物质项下检查法进行测定[15]：色谱柱为Inertsil ODS-3 C18柱（150 mm×4.6 mm，5 μm）；流动相A为磷酸盐缓冲液（取2.7 g磷酸二氢钾，加水1 000 mL使溶解，用2%氢氧化钾溶液调节pH至5.5）-乙腈 （950 ∶ 50），流动相B为乙腈，按表2程序进行梯度洗脱；柱温为35℃，检测器为二极管阵列检测器，检测波长为205 nm，流速为0.9 mL/min，进样量为10 μL。HPLC典型图谱见图3。
2.2.3 溶液的制备
①原辅料相容性供试品溶液和对照溶液：精密称取原辅料相容性样品适量，用5%乙腈溶解并稀释制成每1 mL中约含左乙拉西坦5 mg的溶液，作为原辅料相容性供试品溶液；精密量取供试品溶液1 mL，置50 mL量瓶中，用5%乙腈稀释至刻度，摇匀；再精密量取稀释液1 mL，置50 mL量瓶中，用5%乙腈稀释至刻度，摇匀，作为原辅料相容性对照溶液。
②左乙拉西坦供试品溶液和对照溶液：取左乙拉西坦原料约250 mg，精密称定，置50 mL量瓶中，用5%乙腈溶解并稀释至刻度，摇匀，作为左乙拉西坦供试品溶液；精密量取供试品溶液1 mL，置50 mL量瓶中，用5%乙腈稀释至刻度，摇匀；再精密量取稀释液1 mL，置50 mL量瓶中，用5%乙腈稀释至刻度，摇匀，作为左乙拉西坦对照溶液。
④聚乙二醇6000供试品溶液：取聚乙二醇6000约12.5 mg，精密称定，置50 mL量瓶中，用5%乙腈溶解并稀释至刻度，摇匀，作为聚乙二醇6000供试品溶液。
⑤系统适用性溶液：取左乙拉西坦杂质A对照品与左乙拉西坦对照品各适量，用5%乙腈溶解并稀释制成每1 mL中分别含左乙拉西坦约5 μg、杂质A约1.5 μg的混合溶液，作为系统适用性溶液。
2.2.4 相容性试验考察结果
左乙拉西坦在高温（60℃）条件下放置30 d、高湿（相对湿度90%）和光照（4 500 Lx）条件下放置10 d后，未知杂质1、杂质A、未知杂质2及杂质总量均基本无变化；采用目视法对左乙拉西坦的性状进行观察，在上述影响因素条件下，左乙拉西坦的外观基本无变化。聚乙二醇6000因无共轭体系，无紫外吸收，其杂质及在影响因素试验中可能产生的降解产物在该色谱条件下未检出。
在高湿条件下，相容性混合物放置10 d后，杂质A和杂质总量略有增长；在光照条件下，相容性样品中有关物质无明显变化。
在高温50℃和60℃条件下，相容性样品中各有关物质均有不同程度的增长。在高温50℃条件下放置30 d后，相容性样品中未知杂质1检出量为0.000 5%~0.30%，杂质A为0.000 1%~0.028%，未知杂质2为0.002 1%~0.38%，杂质总量为0.008 6%~0.76%。不同来源聚乙二醇6000与左乙拉西坦相容性混合物中有关物质增长有差异。
在高温60℃条件下，相容性样品中有关物质的增长速率明显加快。在60℃放置30 d后，相容性样品中未知杂质1增至0.29%~0.35%，杂质A增至0.046%~0.065%，未知杂质2增至0.41%~0.49%，杂质总量增至0.85%~0.98%，未知杂质1、杂质A、未知杂质2及杂质总量均有显著增长。具体见表3。
3 讨论
相容性影响因素考察结果显示，主药左乙拉西坦在高温、高湿和光照条件下均稳定；在高湿和光照条件下，原料药左乙拉西坦与辅料聚乙二醇6000的相容性混合物中杂质量无明显变化，原辅料相容性较好；在高温50℃和60℃条件下，左乙拉西坦与聚乙二醇6000配伍后，聚乙二醇6000与左乙拉西坦发生了相互作用，致左乙拉西坦有关物质增多。以现行《美国药典》左乙拉西坦片质量标准中有关物质的控制限度为参考进行分析[16]，在高温60℃下放置仅5 d，所有相容性混合物样品中的未知杂质1和未知杂质2即超出对未知单质的控制限度（0.1%）。在高温60℃下放置10 d，所有混合样的杂质总量均超过了控制限度（0.6%）。原料药左乙拉西坦与辅料聚乙二醇6000之间的相容性问题值得关注。
根据欧洲药品管理局公示的文件[17]，原研左乙拉西坦片在长期稳定性试验中未观察到明显的物理或化学变化。在仿制药研制中，由于不同来源的原料药与辅料的内在质量（如杂质的成分与数量）与原研相比可能存在一定差异，即使采用与原研一致的处方，仍有必要对药物与辅料的相容性进行考察。
在高温50℃条件下，企业A的3批样品与左乙拉西坦发生相互作用，有关物质杂质量远高于其他企业混合样品的检出量。在50℃下放置仅10 d，企业A混合样中未知杂质1与未知杂质2的检出量即超过未知单个杂质的控制限度（0.1%）。在法定标准检验与探索性研究中发现，相对于其他企业的聚乙二醇6000，A企业样品对温度最为敏感，稳定性较差。在50℃放置30 d的稳定性试验考察中，企业A聚乙二醇6000的甲醛含量呈现5~40倍的增长，重均分子量明显变小，下降幅度约18%~39%，而其他企业样品均未发生明显变化，表明企业A样品在高温试验中发生了降解，其稳定性可能与生产工艺有关。
聚乙二醇6000生产方法主要由环氧乙烷与水（乙二醇或二甘醇）制备，以氢氧化钠或氢氧化钾为催化剂，在聚合釜内加成聚合制得，完成聚合反应后，后续再经中和、吸附、脱水、过滤、精馏等处理过程[18-20]。聚合过程中形成由多个氧乙烯基组成的线性链状结构，该醚链易发生自由基氧化降解反应，在氧气存在下，随着温度的增加，降解速率加快，产生醛类小分子杂质，主要为甲醛和乙醛等，而甲醛、乙醛会继续氧化生成甲酸、乙酸等，从而导致产品pH下降[20-21]。经企业A自查，其在生产工艺过程中加入的缓冲盐远少于其他生产企业，体系缓冲能力较弱，使企业A产品在高温下pH较其他企业产品下降得更快，加速了降解的过程。这可能是导致企业A产品与左乙拉西坦在高温50℃配伍后产生的杂质量较高的原因。据文献报道，左乙拉西坦对酸、碱、氧化剂等较敏感，在酸作用下，可降解产生杂质A左乙拉西坦酸[22]；从结构上推测，左乙拉西坦可能在酸性环境中进一步与聚乙二醇6000中的羟基或聚乙二醇6000降解产生的其他杂质如甲醛、乙醛等反应，从而产生其他未知杂质，反应机制有待进一步研究。
同时，根据高温50℃条件下的相容性试验结果，同一企业生产的不同批次产品与左乙拉西坦发生相互作用产生后的杂质量也存在明显差异，提示聚乙二醇6000的内在质量属性存在批间差异。故聚乙二醇6000辅料生产企业应注意提升产品的稳定性，控制产品的批间差异。
我国药品产业正处在从制药大国向制药强国迈进、从高速增长到高质量发展跨越的重要阶段 [23]，潜在的药品安全风险不容忽视。本次左乙拉西坦与聚乙二醇6000的相容性研究结果表明，在高温条件下，聚乙二醇6000加速了左乙拉西坦有关物质的降解，提示制剂企业关注原辅料相容性风险；不同生产企业、不同批次的聚乙二醇6000与左乙拉西坦的相容性存在明显差异，选用时应对不同来源的辅料进行充分的质量研究与对比考察，以保证制剂的安全性。必要时可选取不同的粘合剂进行对比分析，如聚维酮K30、羟丙纤维素、共聚维酮等；根据相容性结果与产品关键属性对制剂处方进行科学、合理的优化。本研究对制剂企业在新药研发与仿制药一制性评价中研究原辅料的相容性问题和科学选用适宜、合理、优质的药用辅料提供了有益的参考信息和一定的技术支撑。
1.郑明慧, 白建强. 基于LKB1/AMPK信号通路探究金雀异黄酮对癫痫大鼠海马神经元凋亡和自噬的影响 [J].中国药师, 2022, 25(11): 1904-1910. [Zheng MH, Bai JQ. Impacts of genistein on the apoptosis and autophagy of hippocampal neurons in epileptic rats based on LKB1/AMPK signaling pathway[J]. China Pharmacist, 2022, 25(11): 1904-1910.] DOI: 10.19962/j.cnki.issn1008-049X.2022.11.006.
2.杨泽萍, 马雪, 李红健, 等. GA-BP神经网络、多元线性回归预测新疆癫痫患儿拉莫三嗪血药浓度[J]. 中国药师, 2022, 25(9): 1598-1602. [Yang ZP, Ma X, Li HJ et al. Prediction of the blood concentration of lamotrigine in Xinjiang epileptic children by GA-BP neural network and multiple linear regression[J]. China Pharmacist,2022,25(9):1598-1602.] DOI: 10.19962/j.cnki.issn1008-049X.2022.09.019.
3.Keppra and Keppra XR (levetiracetam) Briefing Materials[EB/OL]. [2023/11/07]. https://www.fda.gov/media/107293/.
4.赵婷, 李红健, 孙岩, 等. 新疆不同民族癫痫患儿HLA-B*1502基因多态性与芳香族ASMs诱导的皮肤不良反应相关性研究[J]. 药物流行病学杂志, 2023, 32(2): 151-157. [Zhao T, Li HJ, Sun Y, et al. Relationship between HLA-B*1502 gene polymorphism and skin adverse reactions caused by aromatic ASMs in children with epilepsy of different nationalities in Xinjiang[J]. Chinese Journal of Pharmacoepidemiology, 2023, 32(2): 151-157.] DOI: 10.19960/j.issn.1005-0698.202302004.
5.马雪, 李红健, 赵婷, 等. MDR1 G2677T/A基因多态性与癫痫患儿左乙拉西坦血药浓度的相关性研究[J]. 中国药师, 2022, 25(2): 273-277. [Ma X, Li HJ, Zhao T, et al. Study on the relationship between MDR1 G2677T/A gene polymorphism and serum concentration of levetiracetam in children with epilepsy [J]. China Pharmacist, 2022, 25(2): 273-277.] DOI: 10.19962/j.cnki.issn1008-049X.2022.02.013.
6.UCB医药有限公司. 包括左乙拉西坦的药物组合物及其制备方法: 中国专利, CN200680001279. 9[P]. 2007-11-07.
7.Han S, Kim C, Kwon D. Thermal/oxidative degradation and stabilization of polyethylene glycol[J]. Polymer, 1997, 38(2): 317-323. DOI: 10.1016/S0032-3861(97)88175-X.
8.ICH Q8 (R2) Pharmaceutical development[EB/OL]. (2009-08) [2023/11/07] https://database.ich.org/sites/default/files/Q8_R2_Guideline.pdf.
9.化学药物制剂研究基本技术指导原则[S]. 2005.
10.梁荣财, 范本杰, 孙考祥, 等. 阿替洛尔与片剂辅料相容性的热分析考察[J]. 中国药业, 2009, 18(10): 19-20. [Liang RC, Fan BJ, Sun KX, et al. Study on compatability between atenolol and tablet excipients by DSC[J]. China Pharmaceuticals, 2009, 18(10): 19-20.] DOI: 10.3969/j.issn.1006-4931.2009.10.013.
11.吴向军, 颜携国, 邓英光. 恩替卡韦片的原辅料相容性[J]. 中国药物经济学, 2021, 16(4): 115-120. [Wu XJ, Yan XG, Deng YG. Study on the drug-excipient compatibility of entecavir tablets[J].China Journal of Pharmaceutical Economics, 2021, 16(4): 115-120.] DOI: 10.12010/j.issn.1673-5846.2021.04.02.
12.Sivaneswari S, Karthikeyan E, Chandana PJ, et al. Novel expandable gastro retentive system by unfolding mechanism of levetiracetam using simple lattice design-formulation optimization and in vitro evaluation[J]. Bulletin of Faculty of Pharmacy Cairo University, 2017, 55(1): 63-72. DOI: 10.1016/j.bfopcu.2017.02.003.
13.李军, 文屏, 高咏莉, 等. 阿替洛尔片原料与辅料相容性问题的探讨[J]. 中国药师, 2014, 17(8): 1428-1429. [Li J, Wen P, Gao YL, et al. Discussion on compatibility between atenolol and different excipients[J]. China Pharmacist, 2014, 17(8): 1428-1429.] DOI: 10.3969/j.issn.1008-049X.2014.08.063.
14.中国药典2020年版. 四部[S]. 2020: 457-460.
15.EP11.0版[S]. 2022: 3219-3220.
16.USP现行版[S]. 2023: 1-3.
17.Scientific discussion on Keppra from EMA[EB/OL]. [2023/12/05]. https://www.ema.europa.eu/en/documents/scientific-discussion/keppra-epar-scientific-discussion_en.pdf.
18.谢富春, 朱长春, 张玉清. 聚乙二醇合成工艺[J]. 化学推进剂与高分子材料, 2005, 3(4): 6-9. [Xie FC, Zhu CC, Zhang YQ. Synthesis technology of polyethylene glycol[J], Chemical Propellants & Polymeric Materials, 2005, 3(4):6-9.] DOI: 10.3969/j.issn.1672-2191.2005.04.002.
19.绪国梅,郭振,李晓光.聚乙二醇6000的精制方法研究[J].化工时刊, 2019, 33(2): 18-19. [Xu GM, Guo Z, Li XG. Study on the purification of polyethylene glycol 6000[J].Chemical Industry Times,2019, 33(2): 18-19.] DOI: 10.16597/j.cnki.issn.1002-154x.2019.02.006.
20.郑金凤, 赵勇, 谢莹莹, 等. 药用辅料聚乙二醇6000质量评价及质量研究[J]. 中南药学, 2023, 21(8): 2185-2190. [Zheng JF, Zhao Y, Xie YY, et al. Quality evaluation and quality research of polyethylene glycol 6000[J]. Central South Pharmacy, 2023, 21(8): 2185-2190.] DOI: 10.7539/j.issn.1672-2981.2023.08.037.
21.蔡如琳, 胡伟, 胡冬芳, 等. 不同相对分子质量聚乙二醇的热氧降解行为[J]. 高分子材料科学与工程, 2017, 33(3): 107-110, 115. [Cai RL, Hu W, Hu DF, et al. Thermo-oxidative degradation of different molecular weight polyethylene glycol[J]. Polymer Material Science and Engineering, 2017, 33(3): 107-110, 115.] DOI: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2017.03.019.
22.张少桦, 王锦刚, 蒋海松. HPLC法检查左乙拉西坦缓释片的有关物质[J].中国药房, 2014, 25(13): 1212-1215. [Zhang SH, Wang JG, Jiang HS. Determination of related substances in levetiracetam sustained-release tablets by HPLC[J]. China Pharmacy, 2014, 25(13): 1212-1215.] DOI: CNKI:SUN:ZGYA.0.2014-13-024.
23.陈慧, 元延芳, 张瑞, 等. 关于编制"十四五"药品安全规划的思考[J]. 中国药师, 2021, 24(10): 1873-1876. [Chen H, Yuan YF, Zhang R, et al. Thinking about the formulation of the Fourteenth Five-year plan for drug safety work[J]. China Pharmacist, 2021, 24(10): 1873-1876.] DOI: 10.19962/j.cnki.issn1008-049X.2021.10.020.