三羟甲基氨基甲烷作为pH调节剂在含有葡萄糖的液体药物组合物中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及三羟甲基氨基甲烷作为pH调节剂在制备葡萄糖含量> 1%的无菌液 体药物组合物中的应用。
【背景技术】
[0002] 葡萄糖是人体主要的能量来源之一，钠和氯是机体内重要的电解质，对维持人体 正常的血液和细胞外液的容量和渗透压起着非常重要的作用。钾是细胞内的主要阳离子， 正常的细胞内外钾离子浓度及浓度差与细胞的某些功能有着密切的关系，如碳水化合物代 谢、糖原贮存和蛋白质代谢、神经、肌肉包括心肌的兴奋性和传导性等。
[0003] 在临床实践中，为了补充体液，维持体内电解质平衡并供给糖类或是保持渗透压， 葡萄糖含量> 1 %的无菌液体药物组合物广泛。如有葡萄糖氯化钠钾注射液、腹膜透析液 等。
[0004] 为了保证药品质量，2011年3月1日国家正式实施了《药品生产质量管理规范 (20L0年修订）》，自2011年3月1日起，凡新建药品生产企业，药品生产企业新建（改、扩 建）车问均应符合2010版GMP要求。现有药品生产企业血液制品、疫苗、注射剂等无菌药 品的生产应在2013年12月31日前达到2010版GMP的要求，其他类型药品的生产均应在 2015年12月31日前达到2010版GMP的要求，未达到2010版GMP的企业（车间）在上述 规定期限后不得继续生产药品。2010版药品GMP对注射剂等无菌药品制剂的影响比较大， 其中主要要求之一就是灭菌FO值〈8的品种要在B+A级无菌环境下进行生产，FO值可以认 为是相当于121°C热压灭菌时，杀灭容器中全部微生物所需要的时间翻，由于历史的原因， 我国以前一直将KKTC流通蒸汽定为灭菌条件，从而导致了目前大部分注射剂产品按照FO 计算低于8,无菌保证水平较低，对于FO值〈8的注射剂品种，就不能在C+A的终端灭菌车间 生产，而要在B+A级的无菌环境下生产或采取B+A级环境灌装和10(TC辅助灭菌生产。
[0005] 由于建设B+A级的无菌车间较C+A的灭菌车间在投资、设备、操作繁琐程度、验证 时间、运营费用等多方面提出了更严格的要求，从而将使产品成本呈几何级数上升。为了既 符合国家2010版GMP的要求，同时又控制制造成本，对于注射剂而言灭菌FO值> 8就成为 必然要达到的要求。
[0006] 而灭菌FO值> 8就要求灭菌温度或是时间进行延长，对于葡萄糖氯化钠钾注射 液而言葡萄糖虽然其本身无直接的生物学毒性，但在高温灭菌和单袋长期储存的过程中 会产生大量有毒性的葡萄糖降解产物（glucose degradation products.⑶Ps),研究发 现加热消毒过程中传统PDF所处的pH值条件（5. 5~6. 5)可显著增加乙醛、甲醛、丙酮 酸、3-脱氧葡萄糖酸酮（3-deoxy-glucosone，3-DG)，3、4_双脱氧葡萄糖酮酸-3-烯（3, 4-dideoxyglucosone-3-ene，3,4_DGE)、5_轻甲基糠酸等⑶Ps的产生。由于普遍认为5_轻 甲基糠醛（5-HMF)为葡萄糖降解产物（GDPs)的代表，所以在葡萄糖无菌液体制剂中普遍 5_羟甲基糠醛（5-HMF)作为评价指标。
[0007] 目前普遍认为葡萄糖溶液在酸性条件下稳定，而且文献报道（pH值对五种大输 液稳定性的影响，实用医技杂志，2007,8, 3236)葡萄糖溶液半成品pH值越高，成品pH值 下降幅度越大，含量下降的越大，5-羟甲基糠醛（5-HMF)产生的越多，药液变色越深，同 时其他文献也有类似报道（PH值对葡萄糖注射液稳定性的影响，现代中西医结合杂志， 1999, 8, 1221)。中国药典（2010版）中对于葡萄糖注射液PH要求范围为3. 2-6. 5,对于葡 萄糖氯化钠注射液PH要求范围为3. 5-5. 5,也说明了上述观点。
[0008] 现有的葡萄糖氯化钠钾注射液国家药品标准WS-10001- (HD-0283) -2002中对 5_羟甲基糠醛的含量进行了规定，同时规定葡萄糖氯化钠钾注射液的PH在3. 5-5. 5之间。
[0009] 同样的含有葡萄糖的腹膜透析液也有类似的问题。葡萄糖作为传统的腹膜透 析液渗透剂，虽然其本身无直接的生物学毒性，但在高温灭菌和单袋长期储存的过程中 会产生大量有毒性的葡萄糖降解产物（glucose degradation products.⑶Ps),研究发 现加热消毒过程中传统PDF所处的pH值条件（5. 5~6. 5)可显著增加乙醛、甲醛、丙酮 酸、3-脱氧葡萄糖酸酮（3-deoxy-glucosone，3-DG)，3、4_双脱氧葡萄糖酮酸-3-烯（3, 4-dideoxyglucosone-3_ene，3,4-DGE)、5_轻甲基糠酸等⑶Ps的产生。当⑶Ps进入腹腔时， 将损伤腹膜间皮细胞功能，导致大量细胞因子如IL-6、TGF-β，VEGF等产生。因此如腹膜 组织长期暴露于高⑶Ps的腹膜透析液中会诱导并加重腹膜间皮细胞转分化和新生血管形 成；另外，GDPs还能将非酶类物质结合到蛋白和脂质，进而形成糖基化终末产物（advanced glycation end products, AGE), AGE结合到含有AGE受体（RAGE)的腹膜间皮细胞层，加重 腹膜损伤，并且AGE可进入血液循环，加重动脉粥样硬化和淀粉样变等，因此传统腹膜透析 液的长期应用会导致腹膜超滤功能和技术的失败，由于普遍认为5-羟甲基糠醛（5-HMF) 为葡萄糖降解产物（GDPs)的代表，所以在葡萄糖液体制剂中普遍5-羟甲基糠醛（5-HMF) 作为评价指标。虽然葡萄糖具有上述不足，但是目前由于其他渗透剂还不成熟，文献《腹膜 透析液的研制概况》（朱洪，中国医院药学杂志，2000,第5期）指出氨基酸、葡萄糖聚合体、 小分子晶体甘油、山梨糖醇、木糖醇及果糖、大分子胶体明胶、多聚阳离子、右旋糖酐及多肽 都可作为渗透剂，但到目前为止尚没有发现可替代葡萄糖的渗透剂。
[0010] 正是由于葡萄糖无菌制剂的PH值为酸性，在使用中出现了一些问题，首先正常人 的体液基本上处于弱碱性，例如血液pH值在7. 35~7. 45、组织液的pH值7. 0~7. 5、细胞 液的pH值7. 20~7. 45, PH值均< 7的腹膜透析液与体液差距较大会造成较大的刺激性， 对机体造成损伤，其次由于葡萄糖氯化钠钾注射液在儿童中使用较多，而儿童对于体液PH 值平衡能力较差，尤其是大量使用酸性的葡萄糖氯化钠钾注射液更易出现问题。
[0011]另外腹膜透析液中还含有大量的二价钙、镁离子作为缓冲盐，一般认为在碱性条 件下透析液中的钙盐、镁盐会与碱基，如氢氧根、碳酸根发生反应造成沉淀。
[0012] 正是由于葡萄糖、二价钙、镁离子的缓冲盐稳定性的要求，研究人员一直困惑于药 物的效果、稳定性、刺激性、不良反应之间不可兼得，无法取舍，所以为了保证目前腹膜透析 液还是以葡萄糖为促渗剂，以价钙、镁离子为缓冲盐，所以腹膜透析液PH值还是彡7。
[0013] 所以目前含有1%葡萄糖的无菌液体制剂，如葡萄糖氯化钠钾注射液、腹膜透析液 的PH值均< 7,即使是加入碱基也是通过双室袋系统的方法解决，即将碱基与其他二价钙、 镁离子分别在双室袋中存放，在使用时将碱基与二价离子相混合，但该种方法成本较高，同 时碳酸氢盐与二价钙、镁离子在混匀中易出现局部过饱和现象，增加不溶微粒产生的可能， 而且还无法检测，增加了患者的风险。综上所述，如何为患者提供更加稳定，同时PH值更加 接近人体体液的葡萄糖无菌液体制剂一直是研究人员需要攻克的技术难题。
【发明内容】
[0014] 本发明中"葡萄糖氯化钠钾注射液"、"腹膜透析液（乳酸盐）（低钙）"、"腹膜透析 液（乳酸盐）"名称为国家食品药品监督管理局为该类透析液统一规定的名称，具体见国家 食品药品监督管理局标准 WS-10001-(HD-0283)-2002,、YBH00232007、YBH12272006。
[0015] 经过文献查阅和试验研究，我们发现实际上葡萄糖无论在酸性条件还是碱性条件 存储一定时间后均会发生降解反应，在酸性条件（尤其是高温下）5-羟甲基糠醛降解反应 相对较小，过去为了强调产品的稳定性，所以一直将含有葡萄糖类注射液的PH控制在酸性 条件下，但是酸性会对人体的组织（如胃粘膜、腹膜等）、体液造成不良影响，同时影响人体 的组织（如胃粘膜、腹膜等）的葡萄糖降解产物还包括甲醛、乙醛等毒性更高的物质，5-羟 甲基糠醛只是葡萄糖降解产物中的一种，在葡萄糖降解产物中仅测定5-羟甲基糠醛并以 该物质作为产品质量的指标存在一定的片面性，实际上甲醛、乙醛等物质的毒性是5-羟甲 基糠醛的10倍乃至更高。
[0016] 我们调节葡萄糖无菌液体制剂PH值为弱碱性后（PH值大于7. 0,小于8)，同时灭 菌要求达到FO值> 8后，惊奇的发现使用三羟甲基氨基甲烷调节PH与使用氢氧化钠、碳酸 钠、碳酸氢钠等无机碱调节PH值，葡萄糖无菌液体制剂长期稳定性、不溶性颗粒等重要指 标存在明显的区别。而PH值在7. 3-7. 7的弱碱性葡萄糖无菌液体制剂还可以提高长期使 用酸性葡萄糖无菌液体制剂造成的血液PH值下降的问题，有利于改善体内PH值，更加有利 于儿童使用。
[0017] 根据实验结果，我们认为葡萄糖降解产物5-羟甲基糠醛不仅与PH值相关，而且与 PH调节剂也相关，而三羟甲基氨基甲烷产生碱性的方式与无机碱产生碱性的方式不同，这 可能是出现上述结果的原因。
[0018] 三羟甲基氨基甲烷作为PH调节剂在制备葡萄糖含量> 1%的无菌液体药物组合 物中的应用。上述的应用，其特征是三羟甲基氨基甲烷的含量低于5 %。
[0019] 一种腹膜透析液（乳酸盐）组合物，含有1.5-4. 25 %的葡萄糖，0.4-0. 7 %的氯 化钠，0. 02-0. 03 %的氯化钙，0. 01-0. 02 %的氯化镁，以及0. 4-0. 6 %的乳酸钠，其特征在 于所述的腹膜透析液用三羟甲基氨基甲烷调节PH值至7. 2-7. 7,且三羟甲基氨基甲烷的含 量低于5%。上述的腹膜透析液，其特征是还含有0. 001 %~0. 01 %的焦亚硫酸钠、亚硫酸 钠或亚硫酸氢钠。上述的腹膜透析液，其特征是组合物由含量为0. 56%的氯化钠，含量为 0. 026 %的氯化钙，含量为0. 015 %的氯化镁，含量为0. 5%的乳酸钠，焦亚硫酸钠的含量为 0. 005%，含量低于的5 %三羟甲基氨基甲烷和水组成。上述的腹膜透析液，其特征是组合 物由含量为〇. 56 %的氯化钠，含量为0. 026 %的氯化钙，含量为0. 015 %的氯化镁，含量为 〇. 5 %的乳酸钠，焦亚硫酸钠的含量为0. 005 %，0. 001 %~0. 01 %的焦亚硫酸钠、亚硫酸钠 或亚硫酸氢钠，含量低于的5 %三羟甲基氨基甲烷和水组成。
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