严格控制氨基酸葡萄糖注射液中5-HMF及加合物

　　氨基酸类药物一般可做成水针、粉针以及氯化钠/葡萄糖大输液等制剂。其葡萄糖大输液制剂由于使用等渗调节剂葡萄糖，在加热或长期放置过程中能形成5-羟甲基糖醛（5-HMF）和5-羟甲基糠醛聚合物，5-HMF也可进一步与氨基酸形成加合物；另外氨基酸类药物还可以和葡萄糖发生Maillard反应，形成一系列复杂的加合物；而5-HMF及各种加合物皆有一定的毒性，因而氨基酸类药物制成葡萄糖注射液时应严格控制溶液中的5-HMF及各种加合物等杂质的量，以确保临床用药的安全性。
　　选择适宜的检测方法
　　由于在生产放置过程中，加合物皆可能有所增加，出于安全性的考虑，氨基酸葡萄糖注射液的质量研究和质量标准中应增加多项检查，通过终点控制使该类注射液中加合物的量控制在一定范围内以保证临床用药的安全性。
　　对于如何测定加合物，目前尚无统一的检测和质量控制的方法，可以通过颜色检查法和HPLC等方法对其进行检测。
　　■颜色检查法较为粗略
　　多数氨基酸（色氨酸、苯丙氨酸等少数氨基酸除外）由于结构中含有的发色团较少，因而紫外吸收皆较弱；葡萄糖为多羟基醛结构，紫外吸收也较小。而葡萄糖产生的杂质5-HMF、5-HMF的聚合物、5-HMF与氨基酸形成的加合物、Maillard反应产物分子中皆有较大的共轭结构，在远紫外区（400纳米附近）皆有一定的紫外吸收，因而可以通过控制溶液的颜色来初步控制加合物的总量。目前，常用的颜色检查有比色法和测定吸光度法。
　　比色法适用于在可见光区有一定吸收（即肉眼可见有一定的颜色）的注射液的颜色检查。由于氨基酸类药物的葡萄糖注射液一般可见一定的颜色，因而可采用比色法通过控制注射液的颜色来初步控制加合物的量，质量标准中一般应包括溶液颜色的检查，限度一般定为不超过黄色1号或2号标准比色液。
　　测定吸光度的方法适用于在可见光区无吸收（肉眼看不到颜色）但在紫外区有吸收的注射液的颜色检查。5-HMF在可见光区无吸收，但在284纳米有最大吸收，因而中国药典通常采用吸光度检查法在284纳米测吸光度来控制葡萄糖大输液中5-HMF的量。部分Maillard反应产物也仅有紫外吸收，而在可见光区无吸收，故采用吸光度检查法在紫外区测定吸光度也可粗略控制溶液中加合物的量。
　　值得注意的是，控制溶液的颜色虽是控制加合物等杂质的重要的、有效的手段，但其对杂质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，在可见光区无吸收，因而溶液的颜色与溶液中的5-HMF/加合物的量并没有很好的相关关系。如，葡萄糖大输液的颜色可能已超过标准规定，但溶液中5-HMF的量，即在284纳米处的吸光度可能仍符合标准规定。另外，由于不同加合物在紫外区的最大吸收波长可能不一致，因而测定吸收度的方法也有一定的局限性。
　　在实际的氨基酸葡萄糖注射液的质量研究及质量标准中，通常在检查溶液颜色（比色法）的同时，在284纳米或其他波长处（如440纳米）测定溶液的吸光度，二者相结合能好地控制产品的质量。
　　■HPLC法更精确
　　检测溶液的颜色对杂质的控制是粗略的，且无法控制溶液中的单加合物的量。高效的相色谱（HPLC）法是一种控制5-HMF及各种加合物更为精确的方法，。
　　5-HMF及各种加合物皆有较好的紫外/可见吸收，采用普通的紫外/可见检测器即可对这些杂质进行检测；而氨基酸和葡萄糖的紫外吸收皆较弱，在测定波长一般对这些杂质的测定不会产生干扰，因而可采用普通HPLC-UV/VIS法来定量控制5-HMF及各种加合物的量。中国药典2005年版葛根素葡萄糖注射液即采用普通HPLC法，用外标法在284纳米处测定来定量控制5-HMF的量。根据同样的原理，该方法也可以用来定量控制氨基酸葡萄糖注射液中的5-HMF、5-HMF的聚合物、Maillard反应产物。
　　由于加合物的种类较为复杂，因而在进行检查时应进行较为详细的方法学试验研究：可以先采用剧烈的条件（如提高溶液中氨基酸和葡萄糖的浓度、长时间加热等）加速各种加合物生成，然后对含有较大量加合物的溶液进行线性、分离度、检测限方法学研究和方法学验证以确定方法的可行性。
　　采用该方法色谱条件的确定一般依据实验结果，如波长的选择。由于不同的氨基酸可以与葡萄糖形成不同的加合物，而且加合物可能有多种，而不同的加合物有不同的紫外吸收，应根据试验测定的结果来确定波长，必要采用二极管阵列检测器来确定合适的波长。实际的检测中，较常使用的检测波长一般在260~400纳米左右。
　　由于氨基酸等主药在该色谱条件下没有吸收峰，因而不能采用主成分自身对照法，而需要选用一个合适的参比物进行折算。由于葡萄糖大输液中会产生5-HMF，其最大吸收波长在280纳米左右，较为合适，因而可选用5-HMF作为参比物。注射液中5-HMF量的计算可采用外标法；其他加合物量的计算，由于加合反应历程较为复杂，且不同的氨基酸生成的加合物的种类和量也不尽相同，无法一一精确定量，可以与5-HMF相比，以5-HMF为参比物进行折算。
　　关于氨基酸葡萄糖注射液中加合物的限度，目前尚未统一，可参考中国药典中葡萄糖大输液中对5-HMF所定的限度：1%葡萄糖注射液在284纳米处吸光度不得超过0.32。该吸光度限度与溶液中5-HMF的量有一定的相关关系，目前较为公认的折算关系为：中国药典中“1%葡萄糖注射液在284纳米处吸光度不得过0.32”的限度，约相当于1%葡萄糖注射液中5-HMF的量在2~3微克/毫升左右，或相当于5%葡萄糖注射液中5-HMF的量在10~15微克/毫升左右。
　　参考该限度以及中国药典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为：以5-HMF作为外标物，氨基酸葡萄糖注射液（葡萄糖浓度为5%）中5-HMF的量一般不得过10微克/毫升，其他加合物的量以5-HMF计，杂质总量（包含5-HMF）一般不应超过20~30微克/毫升（不同的氨基酸限度可能会略有差别）。
　　四项措施减少5-HMF和加合物
　　■控制溶液pH值
　　实验研究表明，碱性条件和强酸性条件皆可加速5-HMF的形成及Maillard反应的进行，因此控制溶液的pH值非常重要。一般情况下，溶液的pH值应该控制在3.5~5.0之间。但是，由于不同的氨基酸葡萄糖注射液的最佳的pH值可能不尽相同，因而应进行具体的实验，并根据实验结果来确定最佳的pH值范围。
　　■控制灭菌后温度
　　高温条件可加速5-HMF及各种Maillard反应产物的产生，但葡萄糖大输液必须进行高温灭菌以保证产品的安全性，所以必须选用合适的工艺条件进行灭菌`。
　　大输液常规的灭菌条件一般采用121℃灭菌15分钟以上或115℃灭菌30分钟以上的工艺条件。在实际生产中，某些单位以高温条件下可加剧加合物的产生为由而采用100℃或105℃灭菌，这样的条件不能保证灭菌的彻底性。
　　解决此矛盾的方法为：热压灭菌后应采取适当的冷却和通风措施，尽快使溶液散热降温。如采用灭菌后迅速通风，同时采用内喷淋降温法使温度迅速降至60℃以下。此法可大大降低注射液中5-HMF和Maillard反应产物的量。
　　■加入反应抑制剂
　　在该类注射液的处方中加入适量的Maillard反应抑制剂也不失为一个有效的方法。目前，常用的Maillard抑制剂为亚硫酸盐，亚硫酸盐可以与葡萄糖的羰基发生可逆性的加成反应，阻止Maillard反应的进一步发生。此外，亚硫酸盐还能产生还原作用，阻止和减缓某些中间反应的发生。亚硫酸钠和亚硫酸氢钠等是目前较常用的Maillard反应抑制剂。
　　■降低成品的贮藏温度
　　除上述措施外，还可通过降低成品贮藏温度的方法减少加合物的产生。相关的稳定性研究表明，氨基酸葡萄糖注射液在加速试验和室温长期旋转试验过程中，5-HMF和各种加合物有增加的趋势。有文献研究表明，Maillard反应在30℃以上反应较快，在20℃以下较慢，因而可以降低产品的贮藏温度，如采用20℃以下的保存条件，以保证产品的质量。