药用辅料结晶氯化铝质量标准的建立与研究

Establishment and research on the quality standard of pharmaceutical excipient aluminum chloride hexahydrate

摘要

目的 建立并制定符合《中华人民共和国药典》要求的药用辅料结晶氯化铝的质量标准。 方法 通过比较国内外结晶氯化铝的质量标准，结合样品系统考察结果，制定性状、鉴别、溶液的澄清度与颜色、硫酸盐、水分、碱金属与碱土金属盐、铁盐等检查项，新增酸度检查项，建立含量测定方法。 结果 新增酸度检查项，建议将限度设定为pH 2.5~3.0；方法学考察结果显示，结晶氯化铝质量浓度在5.17~28.95 mg·mL^-1范围内线性关系良好（r=0.999 9）；重复性、稳定性、中间精密度实验的相对标准偏差（relative standard deviation， RSD）均<1.0%；平均加样回收率为99.90%，RSD为1.0%（n=9），成功建立完整的质量控制标准。 结论 建立的质量标准符合规范，为药用辅料结晶氯化铝的质量标准制定奠定了基础，为该品种的质量控制提供了科学参考。

Abstract

Objective To establish and formulate a quality standard for the pharmaceutical excipient crystalline aluminum chloride that complies with the requirements of the Pharmacopoeia of the People’s Republic of China. Methods By comparing the quality standards of crystalline aluminum chloride at home and abroad， combined with the results of systematic sample investigation， test items including characters， identification， clarity and color of solution， sulfate， water content， alkali metal and alkaline earth metal salts， and iron salt were specified. A new test item for acidity was added， and a content determination method was established. Results The acidity test item was newly added， with a proposed limit of 2.5-3.0； Method validation results showed that crystalline aluminum chloride hexahydrate showed good linear relationship in the range of 5.17-28.95 mg·mL^-1 （r=0.999 9）. The relative standard deviations （RSD） of repeatability， stability， and intermediate precision tests were all less than 1.0%； The average standard addition recovery rate was 99.90% with an RSD of 1.0% （n=9）， indicating the successful estabilshment of a complete quality control standard. Conclusion The quality standards established in this study complies with relevant regulations， laying a foundation for the formulation of quality standards for the pharmaceutical excipient crystalline aluminum chloride and providing a scientific reference for the quality control of this product.

关键词

结晶氯化铝 / 药用辅料 / 质量标准 / 含量测定 / 酸度检查

Key words

aluminum chloride hexahydrate / pharmaceutical excipients / quality standard / assay / acidity test

结晶氯化铝（别名：氯化铝六水合物）已登记于国家药品监督管理局药品审评中心（Center for Drug Evaluation， CDE）药用辅料名录，主要用作絮凝剂，广泛应用于A群C群脑膜炎球菌多糖结合疫苗、b型流感嗜血杆菌结合疫苗、无细胞百白破b型流感嗜血杆菌联合疫苗、吸附无细胞百白破联合疫苗等多种疫苗制剂。其主流生产工艺以铝片和盐酸为原料，经反应、过滤、蒸馏结晶、离心、干燥、包装等工序制备；文献报道亦有采用铝锭、铝氧粉与氯气直接反应的制备工艺制备^［1-3］。

结晶氯化铝在药物制剂中应用广泛，但《中华人民共和国药典》（以下简称《中国药典》）（2020年版）^［4］中未予收载；《中国生物制品主要原辅材料控制标准》（2000年版）^［5］中虽有收载，但其标准方法陈旧，与《欧洲药典》（European Pharmacopoeia， EP）、《英国药典》（British Pharmacopoeia， BP）、《美国药典》（United States Pharmacopeia， USP）^［6-8］中的检测项目及方法存在显著差距，难以实现对该药用辅料质量的有效控制。药品中的铝会导致肾功能损伤和肺纤维化^［9］，急需完善标准对其进行控制，因此，本研究结合国产结晶氯化铝的合成工艺及产品特性，参考国外药典同品种检验项目，建立该辅料的质量标准。

1 仪器与试药

1.1 仪器

XSR 250DU型电子天平、S220型酸度计，均购自瑞士Mettler公司；FO810C型马弗炉（日本Yamato公司）；DK-98-Ⅱ型电子万用电炉（天津市泰斯特仪器有限公司）；890型水分测定仪（瑞士万通中国有限公司）；Milli⁃Q型超纯水机（美国Millipore公司）；SY-1型药物溶液颜色测定仪（天大天发科技有限公司）。

1.2 试药

3家生产企业的8批结晶氯化铝样品：企业A（批号：2106022、B2107242）；企业B（批号：20210926、20220228、20220531）；企业C（批号：0001424794、0001428668、0001435992）；结晶氯化铝对照品［批号0001493236，质量分数为99.3%，默克生命科学技术（南通）有限公司］；棕红色1号、2号标准比色液（批号20001，天津市天大天发科技有限公司）；卡尔费休试剂（批号31000962，国药集团化学试剂有限公司）；甲醇（色谱纯，德国Merck 公司）；水为超纯水；其他试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 性状

EP/BP描述为“白色或浅黄色结晶粉末或无色结晶；易潮解；极易溶于水，易溶于96%乙醇；溶于甘油”^［6-7］，USP未作相关描述。《中国生物制品主要原辅材料控制标准》（2000年版）^［5］描述为“白色结晶，易潮解，溶于水”。结合收集的8批样品特性，依据《国家药用辅料标准编写细则（暂行版）》^［10］对外观性状的表述要求，拟定为“本品为无色或白色至微黄色的结晶性粉末或结晶”。

2.2 鉴别

USP、EP/BP均设置铝盐与氯化物的鉴别项，仅测定方法有所不同。根据《中国药典》（2020年版）四部通则0301对样品进行验证，方法可行且结果均呈阳性。依据《国家药用辅料标准编写细则（暂行版）》，拟定鉴别项为“本品的水溶液显铝盐、氯化物的鉴别反应［《中国药典》（2020年版）四部通则0301］。”

2.3 酸度

USP、EP/BP中均无酸度测定项。参考《中国生物制品主要原辅材料控制标准》（2000年版）下限要求，结合8批样品实际测定结果，考虑酸度对产品质量的影响因素设定上限，拟定标准为“取本品1.0 g，加水20 mL使溶解，依法测定［《中国药典》（2020年版）四部通则0631］，pH值应为2.5~3.0”。

8批样品的检测结果均符合上述限度，见表1。选取企业A批号为2106022的样品进行重复性考察，结果显示RSD为0.60%（n=6），表明该方法的重复性良好。

2.4 溶液的澄清度与颜色

EP/BP、USP均规定“澄清且与参比溶液B7比较不得更深”^［6-8］。参照《中国药典》（2020年版）四部通则0901、0902，采用标准比色液进行检测：目测B7号标准比色液与《中国药典》（2020年版）棕红色1号标准比色液最为接近；使用SY-1型药物溶液颜色测定仪测定，B7号标准比色液数值为1.5，《中国药典》棕红色1号、2号标准比色液数值分别为1.2、2.4。

结合目测与仪器检测结果，拟定标准为“取本品1.0 g，加水20 mL溶解后，依法检查［《中国药典》（2020年版）四部通则0901、0902］，溶液应澄清无色；如显色，与棕红色1号标准比色液［《中国药典》（2020年版）四部通则0901第一法］比较，不得更深”。8批样品的检测结果均符合规定，且该标准不低于国外药典的限度要求。

2.5 硫酸盐

USP、EP/BP均设置硫酸盐检查项，EP/BP限度为不超过100 ppm。USP采用“取10 mg·mL^-1样品溶液10 mL，加入0.2 mL质量浓度为120 mg·mL^-1的氯化钡试液，1 min内不产生浊度”的阴性判断标准，存在人员目测观察浊度主观误差。

故拟采用EP/BP限度要求，参照《中国药典》（2020年版）四部通则0802测定，拟定标准为“取本品1.0 g，依法检查［《中国药典》（2020年版）四部通则0802］，与标准硫酸钾溶液1.0 mL制成的对照液比较，不得更浓（0.01%）。”

2.6 水分

USP、EP/BP均设置水分检查项，限度均为42.0%~48.0%。参照《中国药典》（2020年版）四部通则0802第一法1水分测定法测定，8批样品的检测结果均符合规定，见表2。拟定标准为“取本品0.05 g，采用水分测定法［《中国药典》（2020年版）四部通则0832第一法1］测定，含水分应为42.0%~48.0%”。

2.7 碱金属与碱土金属盐

USP、EP/BP均设置碱金属与碱土金属的检查项，限度为不得超过0.5%，仅实验方法略有差异。参照《中国药典》（2020年版）四部药用辅料硫酸铝中碱金属与碱土金属盐的测定方法（与EP方法一致），拟定标准为“取本品1.0 g，加水150 mL溶解后，煮沸，滴加甲基红指示液2滴，加氨试液使溶液呈明显黄色，加热水稀释至150 mL。趁热滤过，取续滤液75 mL蒸干，于600 ℃炽灼至恒质量，残留物不得超过2.5 mg（0.5%）”。8批样品的检测结果均符合规定。见表3。

2.8 铁盐

USP、EP/BP均设置铁盐检查项，但测定方法有所不同。参照《中国药典》（2020年版）四部通则0807对样品进行验证，方法可行且结果符合规定，拟定标准为“取本品1.0 g，依法检查［《中国药典》（2020年版）四部通则0807］，与标准铁溶液1.0 mL制成的对照液比较，不得更深（0.001%）”。

2.9 含量测定

USP、EP/BP的含量测定均基于络合滴定法，以双硫腙为指示剂：《中国药典》（2020年版）四部通则3106中，采用二甲酚橙作为指示剂，来判断滴定终点，但因其结构的不稳定性，易发生化学变化，故选用双硫腙为指示剂^［11］。采用醋酸-醋酸铵缓冲液（pH 4.5），通过加热及加乙醇增加溶解度以避免指示剂僵化；利用过量乙二胺四乙酸二钠与铝离子反应，再以锌滴定液滴定剩余乙二胺四乙酸二钠，根据锌滴定液消耗量计算含量。因各国药典样品浓度、乙二胺四乙酸钠滴定液浓度存在差异，本研究拟新建含量测定方法并进行方法学验证。

2.9.1 测定方法

取本品约1.0 g，精密称定，置于50 mL量瓶中，加水溶解并稀释至刻度，摇匀，制成供试品溶液；精密量取供试品溶液10 mL，置于250 mL锥形瓶中，精密加入0.05 mol·L^-1乙二胺四乙酸二钠滴定液25 mL，加pH 4.5醋酸-醋酸铵缓冲液20 mL，加热至近沸并保持5 min，放冷至室温，加乙醇50 mL，加双硫腙指示液（取双硫腙25.6 mg，加乙醇溶解并稀释至100 mL，4 ℃保存2个月）2 mL，用0.05 mol·L^-1锌滴定液滴定至溶液由灰绿色变为亮粉色，并将滴定结果用空白实验校正。每1 mL乙二胺四乙酸二钠滴定液（0.05 mol·L^-1）相当于12.07 mg AlCl₃·6H₂O。

2.9.2 线性范围

取结晶氯化铝对照品1.0 g，精密称定，置于25 mL量瓶中，加水溶解并稀释至刻度，摇匀作为储备液，制成系列质量浓度溶液。以质量浓度（x）为横坐标、空白校正后锌滴定液消耗量（y）为纵坐标进行线性回归，得回归方程y=0.083x+0.010 2（r=0.999 9），线性范围为5.17~28.95 mg·mL^-1。结果表明，在该质量浓度范围内，线性关系良好，可满足测定需求。

2.9.3 重复性实验

取样品（批号2106022）6份，按照2.9.1项下方法平行测定，平均含量为99.46%，RSD为0.86%（n=6），表明该方法的重复性较好。

2.9.4 稳定性实验

取样品（批号2106022）适量，制备成供试品溶液，室温放置0、2、4、6、8 h后，按照2.9.1项下方法测定，含量分别为100.05%、99.53%、99.75%、100.41%、100.18%，RSD为0.35%（n=5）。表明供试品溶液在8 h内稳定。

2.9.5 中间精密度实验

取样品（批号2106022）适量，由2名实验人员在3 d内分别按照2.9.1项下方法测定，平均含量为99.7%，RSD为0.52%（n=6），表明方法的中间精密度良好。

2.9.6 加样回收率实验

取已知含量的样品（批号2106022）9份，每份约0.5 g，精密称定，分别加入低、中、高质量（0.3、0.5、0.7 g）结晶氯化铝对照品各3份，按照2.9.1项下方法测定，计算加样回收率。平均回收率为99.90%，RSD为1.02%（n=9）。表明该方法的回收率良好。

2.9.7 样品测定结果

按照2.9.1项下方法测定8批样品的含量，结果为99.64%~100.25%，均符合拟定的“不得少于97.0%”的限度要求。见表5。

3 讨论

3.1 溶解度的表述

依据《中国药典》（2020年版）凡例对溶解度的要求，考察样品在水、乙醇、甘油中的溶解性：本品极易溶于水，易溶于乙醇，极微溶于甘油。因甘油黏稠且振摇易产生气泡，难以准确观察，故在溶解度中不进行描述。结合8批样品的检测结果，在标准末尾以附注形式提示“本品易潮解，极易溶于水，易溶于乙醇。”

3.2 酸度限度的制定

《中国生物制品主要原辅材料控制标准》（2000年版）仅规定为“取本品1.0 g，加水20 mL溶解后，pH值≥2.5”。药用辅料加水溶解或制成过饱和的混悬液后，其水溶液的pH值较为恒定，若有较大偏离，提示可能存在酸碱污染或水解现象。依据《国家药用辅料标准编写细则（暂行版）》中的建议，对于盐类、酯类、酰胺类，或在最后生产工艺中经酸或碱处理的药用辅料，应根据其性质，进行酸度、碱度、酸碱度或pH值检查。结合8批样品的实际测定结果，将酸度限度拟定为pH 2.5~3.0，可有效控制产品质量。

3.3 含量限度的制定

USP规定含量限度为95.0%~102.0%，EP、BP为95.0%~101.0%，《中国生物制品主要原辅材料质控标准》（2000年版）为≥97.0%，参考各国药典限度要求及8批样品的测定结果，拟定含量限度为“不得少于97.0%”，既符合国内质量控制需求，又与国际标准接轨。

4 结论

本研究建立了药用辅料结晶氯化铝的完整质量标准，依据《中国药典》（2020年版）凡例及通则制定性状、鉴别、溶液的澄清度与颜色、硫酸盐、水分、碱金属与碱土金属盐、铁盐等检查项，新增酸度检查项，建立含量测定方法。通过对8批样品的系统考察，综合制定各项检测限度，标准符合当前药品质量控制要求，可有效保障产品质量^［12］。该标准填补了国内现行药用辅料标准的空白，为生产企业、使用单位的质量评估及相关研究提供了科学参考。

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基金资助

国家药品标准提高课题(2023Y033)