模制瓶及盐水透析对人血白蛋白制品中铝离子残留量的影响

范蓓，冯云安，王振海，张学成，周铮，梁雪爽

华兰生物工程股份有限公司研发部，河南 新乡 453000

铝是人体非必需微量元素，但长期在体内蓄积对人体有害，可能与阿尔茨海默病及其相关神经退行性疾病的产生和发展有关［1-3］，因此应严格控制生物制品中铝离子的残留量，以确保其临床应用的安全性。

人血白蛋白属于血液制品，是通过健康人血浆分离、提取、病毒灭活、盐水透析，超滤获得原液，再经过巴氏灭活、灌装、除菌后制备而成，具有抗炎抗氧化、维持血浆渗透压、参与体内物质结合及转运等生理功能［4-6］。人血白蛋白制品中铝离子残留受多种因素影响，如原料血浆即人体自身血液中含有铝离子、生产工艺中使用的原辅料中含有铝离子、药品包材中铝离子的持续释放等。《中国药典》三部（2020 版）中规定，人血白蛋白制品中铝离子残留量不超过 200 μg ／ L［7］。本研究通过检测模制瓶及盐水透析对人血白蛋白制品中铝离子的影响，探讨降低铝离子残留的方法，以期为减少该制品中铝离子残留，提升制品质量提供实验依据。

1 材料与方法

1. 1 样品 5%、10%、20%和25% 4 种规格人血白蛋白空白制剂（不含人血白蛋白，仅含辛酸钠和氯化钠等辅料配方制剂，不同规格的空白制剂辅料配方相同，仅浓度不同）、5%和10%规格人血白蛋白中间样品（蛋白含量分别为 50 和 100 g ／ L，pH 均为6. 8 ~ 7. 0）、5%和10%规格人血白蛋白（批号分别为：B201908050 和B201908047）生产过程中透析前后和灌装前后样品均由华兰生物工程股份有限公司提供。

1. 2 模制瓶 分别购自国外公司SGD、BM 及国内公司 YB，其中 YB 公司包括 YB-1、YB-2、YB-3 三个批号，SGD 及BM 公司仅 1 个批号。

1. 3 主要试剂及仪器 氯化钠购自江苏勤奋药业有限公司；原子吸收分光光度计（型号为：Avanta）购自澳大利亚GBC 公司；火焰光度计（型号为：AP 1500）购自上海傲谱分析仪器有限公司。

1. 4 人血白蛋白空白制剂中铝离子含量的检测 将5%、10%、20%和25% 4 种规格的人血白蛋白空白制剂于2 ~ 8 ℃条件下放置0 周，采用《中国药典》三部（2020 版）中的原子吸收法检测铝离子含量［7］。

1. 5 模制瓶对人血白蛋白制品中铝离子含量影响的检测 将5%、10%、20%和25% 4 种规格的人血白蛋白空白制剂分别灌装至BM、SGD 及YB-1、YB-2、YB-3 模制瓶中，于 57 ℃条件下存放 0、2、4、6 和 8周，采用《中国药典》三部（2020 版）中的原子吸收法检测铝离子含量［7］。

1. 6 盐水透析对人血白蛋白制品中铝离子含量影响的检测 取4 批10%规格的人血白蛋白中间样品（编号1-1~1-4），用6 倍浓度盐水（0.9%氯化钠溶液）透析1 h（组1）；取8 批10%规格的人血白蛋白中间样品（编号2-1 ~ 2-8），用8 倍浓度盐水透析1. 5 h（组2）；取4 批5%规格的人血白蛋白中间样品（编号3-1 ~ 3-4），用6 倍浓度盐水透析1 h（组3）；取2批5%规格的人血白蛋白中间样品（编号4-1 和4-2），用8 倍浓度盐水透析1. 5 h（组4）。采用《中国药典》三部（2020 版）中的原子吸收法检测铝离子含量［7］。

1. 7 人血白蛋白生产环节中铝离子含量的检测 取批号为B201908047 的10%人血白蛋白及批号为B201908050 的5%人血白蛋白生产过程中盐水透析（8 倍浓度）前后和灌装（2 ~ 8 ℃）前后样品，采用《中国药典》三部（2020 版）中的原子吸收法检测铝离子含量，同时采用火焰光度法测定钠离子含量［7］。

1. 8 统计学分析 应用SPSS 17. 0 统计学软件进行统计分析，盐水透析检测结果采用均值表示，组间比较采用单因素方差分析，以P < 0. 05 为差异有统计学意义。

2 结 果

2. 1 人血白蛋白空白制剂中的铝离子含量 5%、10%、20%和25% 4 种规格人血白蛋白空白制剂的铝离子含量分别为 9. 659、15. 223、12. 250、5. 154 μg ／ L，表明空白制剂中铝离子含量极少，基本可排除由辅料引起的铝离子残留量升高。

2. 2 模制瓶对人血白蛋白制品中铝离子含量的影响灌装不同规格空白制剂的不同厂家模制瓶，在57 ℃保存条件下，铝离子含量随时间延长整体呈上升趋势，其中SGD 模制瓶释放铝离子较多，YB 模制瓶释放铝离子较低，见图1。表明温度升高可引起模制瓶铝离子释放的增加。

图1 人血白蛋白空白制剂于不同模制瓶中保存不同时间的铝离子含量Fig. 1 Aluminum ion levels detected in human albumin blank preparations sealed in different molded bottles for different preservation time durations

2. 3 盐水透析对人血白蛋白制品中铝离子含量的影响 1-1~1-4 组铝离子含量分别为70.857、66.715、64. 122、63. 930 μg ／ L，均值为 66. 406 μg ／ L；2-1 ~2-8 组铝离子含量分别为 49. 280、43. 573、57. 684、43. 770、40. 338、50. 584、54. 619、53. 676 μg ／ L，均值为 49. 191 μg ／ L；3-1 ~ 3-4 组铝离子含量分别为 58. 972、34. 573、44. 140、38. 822 μg ／ L，均值为44.127 μg ／L；4-1 及 4-2 组铝离子含量分别为 23.676和 29. 740 μg ／ L，均值为 26. 708 μg ／ L。各组间铝离子含量差异有统计学意义（F=16.439，P=0.000）。组2 铝离子含量均值明显低于组1（F = 17. 215，P =0.001），组4 铝离子含量均值明显低于组3（F=17.419，P = 0. 011）。见表1。表明5%和10%规格的人血白蛋白制品中，增加盐水透析的倍数可显著降低制品中的铝离子残留。

表1 各组人血白蛋白透析后样品铝离子含量的方差分析（μg ／ L）Tab. 1 Variance analysis of aluminum ion levels in different human albumin samples after dialyses（μg ／ L）

2. 4 人血白蛋白生产环节中的铝离子含量 经盐水透析后，人血白蛋白中的铝离子含量大幅下降；灌装前后样品中铝离子含量变化较小。见表2。表明8倍浓度盐水透析可有效去除人血白蛋白中的铝离子，灌装所用模制瓶在生产条件（2 ~ 8 ℃）下对铝离子析出影响较小。10%与5%规格人血白蛋白成品中钠离子含量分别为105 和130 mmol ／ L，后者钠离子含量较高，可能由于达到等渗状态时，低含量的人血白蛋白添加氯化钠较多导致的，经后续工艺可控制在安全范围内。

表2 人血白蛋白生产环节样品的铝离子含量（μg ／ L）Tab. 2 Aluminum ion levels in samples extracted from different steps during human albumin production（μg ／ L）

3 讨 论

研究表明，药品包材中铝离子持续释放可能是影响制品中铝离子残留量上升的主要原因之一［8］，模制瓶中铝离子的析出速度和析出量取决于模制瓶自身因素外，还与其他多种因素有关，如温度、离子强度、蛋白浓度、pH、缓冲液配方等［9-10］。本研究结果表明，57 ℃高温条件下，模制瓶中铝离子释放量随放置时间的延长而升高，不同厂家的模制瓶铝离子析出速度和析出量有差异，人血白蛋白生产厂家需根据相应的制剂处方选择合适的模制瓶。影响人血白蛋白制品中铝离子含量的因素还包括原料血浆及生产工艺过程中使用的辅料等因素，中国食品药品检定研究院检测结果表明，药物原料血浆即人体自身血液中铝离子含量为30 ~ 50 μg ／ L；人血白蛋白生产工艺过程中使用的辅料（如硅藻土或珍珠岩等助滤剂）及压滤工序使用的滤板等也可能引入铝离子［11］。不同批次人血白蛋白制品是独立的样本，具有独立性，相同规格不同批次人血白蛋白制品总体服从正态分布，因此可对人血白蛋白盐水透析检测结果进行单因素方差分析。本研究结果表明，提高盐水透析倍数（8 倍浓度）可显著降低人血白蛋白制品中铝离子残留量（P < 0. 05），若盐水透析倍数继续增加会导致生产周期过长，不利于大规模生产。

另外，较高浓度的氯化钠溶液可有效提高金属阳离子之间的交换效率，用钠离子替换出制品中的铝离子，显著降低人血白蛋白中铝离子的含量，但制品中钠离子的含量会影响模制瓶中铝离子的释放［12-15］。本实验结果表明，10%与5%规格人血白蛋白成品中钠离子含量分别为105 和130 mmol ／ L，后者钠离子含量较高，可能由于达到等渗状态时，低含量的人血白蛋白添加氯化钠较多导致的，经后续工艺可控制在安全范围内，不会影响后续灌装中模制瓶铝离子的析出。

综上所述，人血白蛋白生产过程中，原辅料中的铝离子含量可通过提高盐水透析的倍数大幅降低，灌装过程中模制瓶中铝离子的析出可通过调控温度控制在安全范围内，本实验为确保人血白蛋白制品的安全奠定了基础。