常用抑菌剂的研究进展

常用抑菌剂的研究进展

眼前制剂是指直接用于眼前科学治疗的无菌制剂，可分为眼液制剂（滴眼剂、洗眼剂、眼内注射液）、眼半固体制剂（眼膏剂、眼乳液剂、眼凝胶剂）、眼固体制剂（眼膜剂、眼丸剂、眼内插入剂）等。目前,国内市场上的眼用制剂大多数为多剂量包装,在多剂量包装的眼用制剂中保证无菌至关重要,除眼内注射溶液、眼内植入剂及供手术、伤口、角膜穿透用的眼用制剂不得加抑菌剂外,为了防止眼用制剂在使用和保存过程中被微生物污染,多数眼用制剂中都添加有抑菌剂。因此,抑菌剂的合理使用和质量控制已经成为保证眼用制剂安全性、有效性的关键问题之一。1抑菌剂的分类抑菌剂是指能抑制细菌生长的物质,其本身可能无法杀死细菌,而是通过干扰微生物有机体的生长、繁殖和新陈代谢来发挥抑菌作用,有时也称防腐剂。目前常用抑菌剂分为以下几类:(1)酯类,如对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯等;(2)有机汞类,如硫柳汞、硝酸苯汞、醋酸苯汞等;(3)季铵盐类,如笨扎氯铵、苯扎溴铵等阳离子表面活性剂;(4)醇类,如三氯叔丁醇、苯甲醇、乙醇等;(5)酸及其盐类,如山梨酸、硼酸等。抑菌剂作用机制不同,可以大致分为以下几类:(1)对微生物细胞壁、细胞膜产生作用,如阳离子表面活性剂主要作用于细菌的细胞膜或竞争其辅酶,降低表面张力的作用,增加菌体胞浆膜的通透性,使细胞破裂、溶解;(2)使微生物蛋白质凝固或变性,这类抑菌剂属于蛋白质变性剂,如醇类、有机汞类;(3)酸类抑菌剂主要与病原微生物酶系结合,抑制酶的活性.从而影响或阻断其新陈代谢。理想的抑菌剂应作用迅速,使用浓度范围内安全无毒,无刺激性;不影响制剂的稳定性、临床效果及药理毒理性质;自身理化性质稳定,可长期保持抑菌能力,与制剂中的其他组分及包装材料具有良好的相容性。2抑菌剂的添加众所周知,安全、稳定、有效是药物制剂中的关键问题,如何保证制剂的稳定性,同时又不能降低药物的安全性,抑菌剂的添加就成为关键,对此各国药典中均对此问题有所关注。2.1生物活性制剂《中国药典》2010年版在附录制剂通则中对眼用制剂中抑菌剂的添加有明确的规定:(1)滴眼剂中可加入调节渗透压、pH值、黏度以及增加药物溶解度和制剂稳定的辅料,并可加适宜浓度的抑菌剂和抗氧剂,所用辅料不应降低药效或产生局部刺激;(2)洗眼剂应尽可能与泪液等渗并具有相近的pH值,多剂量的洗眼剂一般应加适当抑菌剂,并在使用期间内均能发挥抑菌作用;(3)眼内注射溶液、眼内插入剂、供外科手术用和急救用的眼用制剂,均不得加抑菌剂或抗氧剂或不适当的缓冲剂,且应包装于无菌容器内供一次性使用。同时,《中国药典》2010年版增加了抑菌剂效力检查法指导原则,指导原则中要求如果药物本身不具有充分的抗菌活性,应根据制剂特性添加适宜的抑菌剂,且抑菌剂的量应为最低有效量。具有抗菌活性的制剂在药物研发阶段均应确认其抗菌效力。《中国药典》2010年版二部中共收载眼用制剂41个,其中明确要求检查抑菌剂(防腐剂)的共有6个品种,见表1。2.2有抗菌特性的溶剂《日本药局方》第十六改正版中眼用制剂项下规定:多剂量眼用制剂可以加入足量的适宜的抑菌剂,以防止微生物污染和生长。《欧洲药典》7.0版(Eyepreparations)中眼用制剂滴眼剂项下规定:除滴眼剂本身含有抗菌特性外,多剂量包装的水溶性滴眼液应含有适量的适宜抑菌剂。单剂量包装的滴眼液和打开包装后容器具备防止微生物污染装置的多剂量滴眼剂,处方中不得含有抑菌剂。多剂量包装的眼用洗剂中应含有适量的适宜抑菌剂,单剂量包装眼用洗剂中不得含有抑菌剂。《美国药典》34版(GeneralInformation)中眼用制剂项下规定:眼用溶液的直接包装必须密封并做防干扰处理,以确保首次使用的无菌性。眼用溶液在使用过程中可能会引入微生物,因此该制剂应含有一种或多种可以抑制或杀灭微生物的成分。如果眼用溶液用于手术过程,尽管其本身是无菌的,但也不应含有抑菌剂,因为抑菌剂可能会对眼组织产生刺激作用。美国FDA对常用抑菌剂的含量规定,见表2。3免疫抑制剂的作用机制为了使眼用制剂在使用或保存过程中不被微生物污染,国内外大多数眼用制剂都添加了抑菌剂,但是抑菌剂的作用并非仅限于微生物,这一现象已逐渐引起了眼科临床的高度关注。国内外研究表明,抑菌剂对眼部均有不同程度的刺激性或不良反应。其对眼部造成损害的机制主要有:(1)破坏泪膜稳定性或直接损害对泪膜稳定性起重要作用的上皮细胞微绒毛;(2)破坏上皮细胞之间的紧密连接;(3)抑制细胞的有丝分裂;(4)促使结膜下的淋巴细胞向浆细胞转化和聚集;(5)免疫机制引起的炎症和过敏反应。例如,苯扎氯铵是眼科最常用的抑菌剂,其作为表面活性剂,可产生眼表形态学方面的副作用,角膜上皮脱落、角膜上皮屏障功能破环,导致角膜对药物的通透性增加,对角膜内皮及泪膜均有损害。早在上世纪八九十年代,Baudouin等就进行了实验,研究表明人眼反复接触苯扎氯铵后,在结膜尚未发生临床可见的炎症时,CD23及HLA-DR已有异常表达。近年来,随着滴眼剂中抑菌剂毒性被广泛重视,有关实验研究越来越多,近期刘扬等研究了苯扎氯铵对体外培养的人结膜上皮细胞黏蛋白MUC1表达的影响及毒性作用。实验用培养的3~5代人结膜上皮细胞,将不同浓度的苯扎氯铵(0.0100%、0.0050%、0.0010%、0.0005%、0.0001%)单次作用于结膜上皮细胞15min,分别于处理细胞后0,6,12,24,48,72h提取RNA及蛋白,采用RT-PCR及Western杂交方法检测MUCI表达水平。结果发现苯扎氯铵具有下调人结膜上皮细胞MUCI表达的作用,说明苯扎氯铵对结膜上皮细胞的影响不仅在形态方面,同时也影响其功能。4预防眼剂中抑菌剂的合理使用和质量控制4.1剂量对抑菌剂的影响近年来随着大众用药安全意识和媒体监督力度的提高,人们希望可以使用更安全有效的药物。但是在社会舆论逐渐对抑菌剂的添加产生质疑的同时,我们也应该清楚的认识到,眼用制剂添加抑菌剂的目的是保证制剂免受微生物污染,从而保证药物的安全有效。虽然抑菌剂存在一定的眼表毒性,但是,从目前国内对多剂量眼用制剂的研究、生产及使用状况分析,在保证抑菌剂合理使用和质量控制的基础上,多剂量眼用制剂一般仍需添加抑菌剂以保证药品使用的安全性,因此现阶段眼用制剂添加抑菌剂是必要的。当然,作为无菌制剂,我们也必须注意抑菌剂本身性质所带来的一定毒性。因此,在产品研发过程中必须注意抑菌剂的选择和用量,而这正是长期以来我国企业在药品研发、生产和检验过程中所忽略的。4.2抑菌剂的品种目前,《中国药典》2010年版虽然增加了抑菌剂效力检查法指导原则,但是在具体品种项下,要求检查抑菌剂的品种仅有6个(二部),而且多为抗生素品种,其他眼用制剂只提到应加入抑菌剂的名称或仅仅表明加入辅料适量。因此,加强对眼用制剂药品质量控制标准迫在眉睫。在标准制定过程中,除逐步完善各品种项下对抑菌剂检查的要求外,还应通过广泛征求意见来对标准提出意见和建议。4.3关键成分的筛选和质量控制研究长期以来我国在药品研发、生产和检验过程中对抑菌剂使用重视不够,导致抑菌剂使用管理体系很不系统,缺乏完善的抑菌剂有效评价。企业研发过程和申报资料中很少对抑菌剂进行相关的筛选研究和质量控制研究。处方筛选中通常只是说明使用什么成分作为抑菌剂,没有根据主药的理化性质和处方中其他成份对抑菌剂的影响,对抑菌剂的种类和用量进行研究。药品研发企业在筛选抑菌剂时应采用最低有效浓度,保证既要达到添加的目的,又要使抑菌剂对眼睛的刺激和损害降至最低。同时,在研究中应对抑菌剂进行定性和定量的研究,提供相关的方法学验证。质量标准中应制订抑菌剂的[检查]和[含量测定]项目。抑菌剂的正确选择与合理使用是一项系统工程,需要根据产品特点、贮藏条件等因素进行抑菌效力试验,选择合理的抑菌剂,以确保产品安全有效。4.4眼用制剂未具体使用《美国药典》中规定了在药品包装标签中必须表明加入的抑菌剂种类和含量。经调查,目前国内大多数的眼用制剂的说明书中并未注明其所用抑菌剂的名称及含量。因此,完善与规范眼用制剂说明书内容既方便临床应用的正确选择及合理使用,也有利于相关药品监管部门对其进行监督检验。4.5采用不含抑菌剂的多剂量包装近年来,随着人们对抑菌剂毒副作用的高度关注,逐渐有些眼用制剂已不再添加抑菌剂,但是这样的剂型需要有保证产品不被污染的前提条件。如单剂量(供一次使用)包装,不含抑菌剂的眼用制剂。也有新型多剂量包装采用多孔膜过滤或吸