1、 RFID技術的應用和研究情況

　　RFID系統(tǒng)設備屬于短距離、微功率無線電發(fā)射設備。一般可分為被動式、半主動式及主動式3種?？紤]到藥品標簽應用時所需容納的信息量，應采用半主動式及主動式電路。目前按載波頻率分為低頻射頻卡、中頻射頻卡和高頻射頻卡。低頻射頻卡主要有125kHz和134.2kHz兩種，中頻射頻卡頻率主要為13.56MHz，高頻射頻卡主要為433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。

　　RFID技術近年來發(fā)展迅速，在很多領域已得到了廣泛的應用，在醫(yī)療行業(yè)，尤其在生物醫(yī)療感測器領域和醫(yī)療器械行業(yè)的應用也很多，但在藥物生產(chǎn)流通方面應用的歷史并不長。但隨著美國沃爾瑪?shù)攘闶燮髽I(yè)對其供應商，包括藥品供應商，提出的要求，以及美國FDA在2004年2月發(fā)布的打擊假藥報告(COMBATING COUNTERFEIT DRUGS)中提出，擬在2008年底前，在藥品生產(chǎn)商、供應商、連鎖店、醫(yī)院和大部分小型零售商推廣使用RFID;FDA在2004年11月發(fā)布的RFID相容性研究政策指導意見中進一步進行明確提出了應對處方藥和OTC藥物進行相關研究，RFID在藥品行業(yè)的應用也由此得到更廣泛地開展。但FDA也在其報告中指出，由于缺乏相關標準和可行性研究，需要評價RFID影響藥品質(zhì)量的問題，同時指導意見中提出，出于缺乏相關科學數(shù)據(jù)的考慮，對部分藥品，如生物制品和蛋白類新藥，慎重推行RFID技術的使用。

　　與此同時，歐盟也就RFID技術的應用進行了研究。2005年5月歐盟第六合作框架——研究和技術開發(fā)(FP6)提出了“建構全球環(huán)境的無線射頻識別系統(tǒng)”(The Building Radiofrequency Identification solutions for the Global Environment ，簡稱BRIDGE)，此項目由歐盟資助并由GS1(全球標準組織)協(xié)調(diào)，該項目預期耗時3年，方案預算為750萬歐元。其結果將產(chǎn)生示范應用，商業(yè)部署和全面的培訓材料，推動RFID應用于各種商業(yè)環(huán)境。與藥品相關的應用研究包括藥品防偽、藥品的可追溯性，確保藥品使用的安全性。

　　2、 RFID可能的不良影響

　　RFID通過發(fā)射無線電信號，即電磁波來傳輸信息。但隨著各種不同頻率、不同強度的電磁場的泛濫，對人類及生物的負面效應也不斷顯示出來。電磁污染繼噪聲、廢氣污染后也越來越受到人們的重視。大量的調(diào)查和實踐表明，電磁場對生物體的神經(jīng)、視覺、內(nèi)分泌、心血管等許多功能有重大影響。

　　生物系統(tǒng)對電磁波所產(chǎn)生的與生命現(xiàn)象有關的響應稱為電磁波的生物學效應。通常，可將其劃分為熱效應和非熱效應。所謂電磁波的生物學熱效應，是指由進入生物系統(tǒng)的電磁波轉變來的焦耳熱導致的溫度變化所引起的生物學效應;所謂電磁波的生物學非熱效應，是指由進入生物系統(tǒng)的電磁波直接引起的生物學效應。生物學熱效應利用的是電磁波所攜帶的能量，而生物學非熱效應利用的則是電磁波所攜帶的信息。熱效應的特點是：效應的強弱僅與生物系統(tǒng)吸收的轉變?yōu)榻苟鸁岬哪遣糠蛛姶殴β实拇笮〕蕟握{(diào)的正相關。非熱效應的主要特點是：相干性，即只有電磁波參數(shù)與生物系統(tǒng)內(nèi)的靶目標的固有參數(shù)間滿足某一確定性關系時才能產(chǎn)生生物學效應;窗特性，分為頻率窗和強度(或功率密度)窗。前者指生物系統(tǒng)內(nèi)的靶目標只對某些個離散的、頻率區(qū)間極窄的電磁波才產(chǎn)生的效應，后者指生物系統(tǒng)內(nèi)的靶目標只對某些個離散的、場強范圍極窄的電磁波才產(chǎn)生的生物學效應;協(xié)同性，即弱的電磁場與由它觸發(fā)的生物系統(tǒng)的新陳代謝能協(xié)同激發(fā)出極強的生物學效應;非線性，即電磁波強度大于某一門限值時所激發(fā)的效應強度并不相應增大，或者說，響應強度與刺激強度無關。

　　相對于電磁波對生物系統(tǒng)影響的研究而言，電磁波對藥物分子穩(wěn)定性的研究才剛開始開展，目前尚未有定論，可借鑒的經(jīng)驗較少。但如果為了在藥品行業(yè)全面推廣RFID射頻標簽，有必要進行RFID射頻標簽對藥物穩(wěn)定性的研究。藥品的種類繁多，分子結構大相徑庭，僅通過少量實驗無法就RFID射頻標簽對藥物穩(wěn)定性的影響進行全面判斷。為在短時間內(nèi)得到初步的結論，需要選擇具有代表性的藥物加以考察。

　　3 實驗藥物的選取

　　考慮電磁波作為一種載體，其傳輸?shù)膬?nèi)容包括能量和信息，借鑒電磁波對生物系統(tǒng)影響的研究，需要考慮電磁波可能導致的熱效應和非熱效應，為充分反映射頻對藥物產(chǎn)生的可能影響，擬選用化學制品和生物制品作為本次實驗的代表藥物。

　　相關資料表明，抗感染類藥物的銷售額占世界藥品銷售額的15%左右，位居第二。近年來，世界抗生素的年平均增長率約為8%。其中，頭孢菌素類約占抗生素銷售總額的45%。2006年，國內(nèi)市場頭孢類抗生素銷售額為157億元人民幣，同比增長10.56%，占銷售總額的43.91%，預計未來10年內(nèi)，國內(nèi)頭孢類抗生素市場將保持12%的速度增長。因此頭孢類抗生素的應用比較普遍，具有一定的代表性。因此選取頭孢拉定，包括頭孢拉定膠囊和注射用頭孢拉定作為本次實驗的代表化學制品藥物。

　　有關數(shù)據(jù)顯示，內(nèi)分泌及代謝調(diào)節(jié)藥物中，胰島素制品已占了糖尿病用藥30%的份額;而單組份胰島素則以每年30%左右的速度在增長。總體來看，在發(fā)達國家已大舉進軍胰島素高端市場，基因重組人胰島素占據(jù)了95%的份額。從我國胰島素市場看，單組份胰島素平均以30%左右的速度逐年遞增，2003年單組份胰島素在全國大型城市的300家樣本醫(yī)院中的用藥金額已達8106萬元，同比上一年增長率為28.93%。而且人胰島素發(fā)展很快，主要原因是其藥物結構、生物化學特性與人體胰島素完全相同，具有活性較高，不良反應少的特點，長期使用不易產(chǎn)生抗體，適用于1型糖尿病和2型中晚期糖尿病患者。尤其在醫(yī)院應用的比例偏高，統(tǒng)計用藥金額表明已由1998年的32%增長到2001年的64%。因此結合上海醫(yī)藥市場的實際情況，選取人重組胰島素作為本次實驗的代表生物制品藥物。

　　4 試驗目的

　　本課題選擇頭孢拉定膠囊、注射用頭孢拉定和人重組胰島素作為代表藥物，結合中國藥典穩(wěn)定性試驗及各藥物項下的相關要求，研究RFID射頻標簽對藥物穩(wěn)定性的影響，并在此基礎上，參考電磁波生物效應的相關理論，結合藥物自身結構等因素，就RFID射頻標簽所產(chǎn)生電磁波對藥物的影響提出初步的理論解釋，為指導以后進一步的推廣研究提供基礎資料，為RFID技術在藥品行業(yè)應用的可行性評估提供基礎數(shù)據(jù)。

　　5 實驗內(nèi)容

　　5.1 實驗對象

　　5.1.1 RFID射頻標簽和數(shù)量

　　RFID射頻標簽功率、類型和頻率根據(jù)滿足總課題的要求，頻率選擇中頻13.56MHz和高頻900MHz，由合作方提供，其中中頻13.56MHz和高頻900MHz標簽各800個，讀卡器及天線各4個。

　　5.1.2藥品品種

　　注射用頭孢拉定3個批次，人重組胰島素3個批次(2種頻率+1種對照)

　　5.2模擬射頻放射條件

　　根據(jù)RFID標簽的類型估算藥品受照射的次數(shù)，并根據(jù)藥品有效期內(nèi)的照射次數(shù)折算到實驗周期的照射頻率。

　　5.3藥品放置條件及取樣周期

　　5.3.1藥品暴露于射頻放射下的周期為6個月

　　5.3.2加速試驗的溫濕度條件滿足中國藥典要求

　　5.3.3分別于0、1、2、3、4、5、6個月取樣根據(jù)研究項目進行分析測試。

　　5.4 測試項目

　　考慮射頻對藥物質(zhì)量如果產(chǎn)生影響，其直接后果就是導致藥物分子結構的變化，因此選擇與藥物分子結構變化直接相關的項目進行測定。

　　5.4.1注射用頭孢拉定測試項目包括紅外光譜、近紅外光譜、有關物質(zhì)、含量測定、澄明度。

　　5.4.2人重組胰島素測試項目包括pH值、外觀、高分子蛋白、相關蛋白，效價測定。

　　6 、實驗結果

　　射頻標簽對注射用頭孢拉定穩(wěn)定性影響實驗的結果:

　　6.1 性狀：無明顯差別，皆為類白色粉末，與0天制劑相比，顏色有逐漸變黃的趨勢，但RFID照射組與未照射組性狀無明顯差別。

　　6.2溶解后溶液皆澄清，相當于0天的樣品。 藥物溶液皆為淡黃色，均淺于8號標準比色液，但隨著時間增加，有逐漸加深的趨勢，同時RFID照射組略深于未照射組，但時間的影響明顯大于RFID照射的影響。

　　6.3溶液pH值實驗前后基本一致。

　　7、射頻標簽對所選注射劑藥品穩(wěn)定性影響的初步結論：

　　7.1從描述藥物特性的項目來看，如性狀和溶液pH值來看，射頻標簽對注射用頭孢拉定、注射用人重組胰島素沒有顯著影響;

　　7.2從注射用頭孢拉定含量、特定雜質(zhì)、相關物質(zhì)質(zhì)量控制的項目來看，射頻標簽對注射用頭孢拉定沒有顯著影響;從注射用人重組胰島素效價、高分子蛋白質(zhì)和相關蛋白質(zhì)量控制的項目來看，射頻標簽對注射用人重組胰島素沒有顯著影響。

　　7.3特別是在連續(xù)照射1個月的情況下，其照射量相當于2年效期內(nèi)正常照射量的20倍，其各項指標與未照射組相當，說明射頻標簽對注射用頭孢拉定未產(chǎn)生顯著影響。