报告网讯,硅藻土作为一种具有独特微孔结构的生物成因硅质沉积岩,化学成分以SiO₂为主,凭借比表面积大、吸附能力强、化学性质稳定等优势,在食品、医药、建材、农业等多个领域发挥着重要作用,是不可或缺的非金属矿产资源。在医药领域,硅藻土常作为药用辅料用于生物制品、油脂类药物、中药提取等工艺的助滤和吸附环节,其质量直接关系到药品的安全性与有效性。目前,硅藻土行业相关标准已在多版药典及食品添加剂标准中收载,但随着行业发展和生产工艺的升级,现行标准中部分项目的描述、检测方法及限度规定已难以完全匹配实际应用需求。基于此,结合多批次不同等级硅藻土样品的系统检测,开展硅藻土质量标准修订研究,旨在优化标准条款,提升标准的科学性、合理性与适用性,为2025年版相关药典收载提供技术支撑。以下是2025年硅藻土行业标准分析。
本研究核心围绕硅藻土质量标准的关键项目展开,通过文献梳理、标准比对及多批次样品实验验证,对性状、水中溶解物、酸中溶解物、含量测定等项目进行修订优化,并针对生物制品行业关注的可溶性铝含量问题开展专项考察。研究涉及16批次样品,涵盖1家进口企业3批次药用级样品及4家国产企业13批次样品(其中药用级6批次、食品级7批次),通过系统实验获取详实数据,为标准修订提供坚实依据。
一、硅藻土标准修订的实验基础:仪器、试药与样品信息
(一)实验仪器
实验采用Mettler XP204型电子分析天平、Ika C-MAG HS7型磁力搅拌器、Memmert UF110型数显恒温干燥箱、Memmert WNE45型水浴锅、Labotery LX0711型数显电阻炉、Perkin AA900-T型原子吸收分光光度计、Million-Q Advantage A10型超纯水机等仪器,保障检测过程的精准性与稳定性。
(二)实验试药
实验所用铝标准溶液(1000μg·mL⁻¹,国家有色金属及电子材料分析测试中心)、盐酸(分析纯)、硫酸(分析纯)、乙醇(色谱纯,Merck公司)、氢氟酸(优级纯,麦克林化学试剂有限公司)等试药均符合实验要求,确保检测结果的可靠性。
二、硅藻土质量标准关键项目的考察与修订
(一)硅藻土性状项的考察与描述优化
性状是硅藻土质量判定的基础指标,不同现行标准对硅藻土性状的描述存在差异。其中,2020年版《中国药典》四部描述为“白色或浅粉色粉末”,2024年版USP描述为“白色、浅灰色或淡黄色的无定形粉末”,GB14936-2012《食品添加剂硅藻土》中焙烧品性状为“粉红色到浅黄色粉末”,助熔焙烧品性状为“白色或粉白色粉末”。
通过对16批次样品的实际观察发现,不同企业样品颜色存在差异:B和C企业的6批样品为纯白色粉末;A企业批号1695和1838、D企业4批样品、E企业批号SD-303和SD-305为白色粉末略带浅灰色;A企业批号1669和E企业批号SD-3001为粉红色粉末,且颜色深度和色调略有不同。结合硅藻土“以硅藻土为原料,经高温焙烧而制成的硅藻土焙烧品、硅藻土助熔焙烧品”的定义及实际观察结果,将性状描述修订为“白色、浅粉色,粉红色至浅黄色粉末”,使描述更全面、准确地反映硅藻土的实际外观特征。
(二)硅藻土水中溶解物的考察与检测方法优化
水中溶解物检查用于测定硅藻土在水中溶解杂质的量,采用搅拌溶解、蒸发称重的方法检测,该项目在2020年版《中国药典》四部和2024年版USP中均有收载,限度规定相同但前处理方法不同:2020年版《中国药典》四部为样品溶液加盖水浴加热搅拌2小时后过滤;2024年版USP为样品溶液室温振摇2小时后过滤。
检测结果显示,9批药用级样品采用两种方法测定的结果总体差异不大,均小于0.2%,符合规定要求;7批食品级样品采用两种方法测定时有2批结果超出限度值。通过SPSS软件对110℃和105℃恒重温度的测定结果进行T检验分析,显示无显著差异。考虑到硅藻土作为助滤剂用于生物制品生产时,工艺多为常温或低温操作,结合与国外药典标准协调一致性及实际生产需求,参考2024年版USP前处理方法,将“水浴加热搅拌2小时”优化为“室温搅拌2小时”,同时依据药典体例将干燥至恒重温度拟定为105℃,使检测方法更贴合实际应用。
(三)硅藻土酸中溶解物的考察与检测方法优化
酸中溶解物检查用于测定硅藻土在酸中溶解杂质的量,通过在0.5mol·L⁻¹盐酸中加热搅拌溶解、蒸发称重的方法检测。该项目在2020年版《中国药典》四部和2024年版USP中均有收载,溶解过程基本一致,但后续处理不同:2024年版USP直接将滤液于110℃干燥后计算,2020年版《中国药典》四部采用取滤液加硫酸并在550℃炽灼后计算。
《2025-2030年中国天然硅藻土市场专题研究及市场前景预测评估报告》结果表明,9批药用级和7批食品级样品采用两种方法测定的结果总体差异不大,且所有批次样品测定值均远小于标准规定的2.0%限度,符合要求。对110℃和105℃恒重温度的测定结果进行t检验分析,显示无显著差异。结合企业建议及药典书写体例,参考2024年版USP方法,将酸中溶解物检测方法修订为“滤液置于105℃恒重的蒸发皿中,水浴蒸发至干,105℃干燥至恒重”,使方法更科学合理、便于操作。
(四)硅藻土含量测定项的考察与限度优化
硅藻土主要化学成分是SiO₂,2020年版《中国药典》四部测定二氧化硅含量,2024年版USP测定非硅物质含量,二者测定原理均为在特定温度下将样品置于已恒重的铂坩埚中,加入氢氟酸并加热,使硅以四氟化硅形式逸出,通过计算减少质量所占百分比得到二氧化硅含量,残渣质量所占百分比即为非硅物质含量,二者之和应为100%。
检测结果显示,采用2020年版《中国药典》四部方法测定的含量值略低于2024年版USP方法,但总体差异不大;9批药用级样品含量在85%-95%之间,7批食品级样品含量在83%-91%之间。参考2024年版USP及GB14936-2012《食品添加剂硅藻土》中二氧化硅/非硅物质含量的限度规定(如下表),结合药物制剂企业实际应用需求(制剂企业更关注细菌内毒素、热原等安全性项目及工艺相关指标,对二氧化硅/非硅物质含量无特定要求),兼顾与国外药典标准协调,将硅藻土二氧化硅含量限度拟定为“不得少于75.0%”。
三、硅藻土可溶性铝含量的专项考察
(一)样品溶液的制备方法
考虑到硅藻土作为助滤剂在生物制品(主要是人血白蛋白)生产中多采用低温乙醇超滤工艺,为真实模拟其在实际生产中的铝元素溶出情况,拟定样品溶液制备方法:精密称取硅藻土0.8g,加入体积分数40%的乙醇50mL,室温搅拌0.5小时后,用0.45μm的滤膜过滤,过滤后的溶液定量转移置50mL的量瓶中,滤渣用少量体积分数40%的乙醇洗涤,洗液并入滤液中,用体积分数40%的乙醇定容至刻度。取上述溶液1mL,置于10mL量瓶中,用超纯水定容,得到适宜浓度的样品溶液用于检测。
(二)人血白蛋白超滤前后铝残留量测定结果
结果显示,超滤后样品中铝残留量显著低于超滤前,且均远小于生物制品人血白蛋白中铝残留量的限度(200μg·L⁻¹),表明在当前低温乙醇超滤工艺下,硅藻土的使用并未导致人血白蛋白中铝残留量增加。此外,加标回收试验结果显示,铝元素实测量远低于加入量,说明硅藻土对铝元素具有一定程度的吸附作用,这一结果与相关研究结论一致,进一步验证了硅藻土在该工艺中的安全性。基于此,暂不在硅藻土质量标准中增订铝元素测定项,但在标准正文后的“注”中增加“为满足制剂安全性和有效性要求,必要时,可对本品的元素杂质铝进行控制”的描述。
四、硅藻土质量标准修订的综合总结
本次研究通过对16批不同等级硅藻土样品的系统考察,完成了对硅藻土行业质量标准关键项目的修订优化,形成了更贴合实际生产需求和国际标准协调要求的标准条款。在性状项,结合样品实际外观特征,将描述修订为“白色、浅粉色,粉红色至浅黄色粉末”,提升了描述的准确性与全面性;在水中溶解物和酸中溶解物项,参考2024年版USP方法并结合国内生产工艺实际,优化了前处理方法和干燥温度,使检测方法更科学、便捷;在含量测定项,结合多批次样品检测数据及国内外标准比对,将二氧化硅含量限度拟定为“不得少于75.0%”,兼顾了标准的合理性与适用性。
针对生物制品行业关注的可溶性铝问题,通过模拟实际生产工艺的专项考察,证实硅藻土对铝元素具有吸附作用,在低温乙醇超滤工艺中不会增加生物制品铝残留量,为暂不增订铝元素测定项提供了充分实验依据。修订后的硅藻土质量标准将收载于2025年版《中国药典》,不仅实现了与国际相关标准的协调统一,为硅藻土药用辅料的质量控制提供了精准、可行的技术规范,也为保障药品质量安全、推动药用辅料行业规范化发展提供了有力支撑。后续可结合行业技术发展和实际应用中的新需求,持续对硅藻土质量标准进行完善与优化。
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