劉勇軍,熊學武,巢燕芳,楊鐵金
(1 齊齊哈爾大學 化學與化學工程學院,黑龍江齊齊哈爾 161000;2 東陽光藥物研究院,廣東東莞 443300)
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氣相色譜-質譜聯用測定奧美沙坦酯中基因毒性雜質4-氯甲基-5-甲基-1,3-二氧雜環戊烯-2-酮
劉勇軍1,2,熊學武2,巢燕芳2,楊鐵金1
(1 齊齊哈爾大學 化學與化學工程學院,黑龍江齊齊哈爾 161000;2 東陽光藥物研究院,廣東東莞 443300)
通過氣相色譜-質譜聯用(GC-MS)法,測定奧美沙坦酯原料藥中基毒雜質4-氯甲基-5-甲基-1,3-二氧雜環戊烯-2-酮 (4-(chloromethyl)-5-methyl-1,3-dioxol-2-one,DMDO-Cl)。選用4,5-二甲基-1,3-二氧雜環戊烯-2-酮(DMDO)為內標物,奧美沙坦酯原料藥經1%甲酸的二氯甲烷溶解后,加入正庚烷使奧美沙坦酯析出。取上述清液,用DB-624色譜柱(30m×0.32mm×1.8μm)分離,使用氦氣為載氣,流速2mL/min,分流比1∶1,程序升溫模式,進行測定。用電子轟擊(EI)質譜,在離子選擇(SIM)模式下,監控m/z113與m/z114離子進行檢測,測定痕量DMDO-Cl。研究記過表明,該檢查方法具有重現性好、靈敏度高、準確可靠的特點。
奧美沙坦酯,基因毒性雜質,氣質聯用,雜質痕量檢測
奧美沙坦酯(Olmesartan medoxomil)是一種血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑類藥物[1],主要用于高血壓的治療。該藥物由日本Sankyo (三共公司)和美國Forestlaboratories共同開發,于2002年在美國上市。相對同類降壓藥,具有劑量小、起效快、半衰期長、不良反應率低等明顯優點。4-氯甲基-5-甲基-1,3-二氧雜環戊烯-2-酮(DMDO-Cl)是奧美沙坦酯合成中用到的一個關鍵起始物料,含有一級鹵代烷基結構,屬于潛在基因毒性雜質[2]。因其通常用于工藝的最后步驟[3-4],較難被降低到毒理學關注閾值(TTC,Threshold of Toxicological Concern)限度以下。回顧近幾年國內外藥政法規動向,各主要規范市場(中國、美國、歐盟)官方對于藥物中潛在基因毒性雜質的要求越來越嚴格,要求建立方法控制藥物中的潛在基因毒性雜質,限度為不超過1.5μg/day[5-6]。結合奧美沙坦酯的最大日劑量40mg/day,樣品中DMDO-Cl含量不得超過37.5mg/kg。
DMDO-Cl是一種淺黃色透明油性液體,可通過向藥物分子中引入甲基-1,3-間二氧雜環戊烯-2-酮結構單元,使藥物分子的生物利用度大為提高[7-8],故被廣泛用于制藥業(如阿齊沙坦酯鉀[9]等的合成)。文獻有報道采用氣相色譜(GC)配火焰離子檢測器(FID)的方法測定DMDO-Cl含量[10],但是方法的基質效應影響大,靈敏度低,不適用于痕量檢測。對于痕量雜質的檢測,通常基于化合物性質,選擇液相或者氣相進行分離。如果采用氣相色譜,常用的檢測器通常為電子碰撞(EI)或化學電離(CI)質譜,也可采用對鹵素原子具有選擇性的離子俘獲檢測器(ECD)[11-13]。
本研究采用氣相色譜-質譜聯用法測定奧美沙坦酯中的DMDO-Cl。該方法過程包括通過沉淀法[14],最大程度降低基質效應;再選用4,5-二甲基-1,3-二氧雜環戊烯-2-酮為內標物,減少色譜進樣量和儀器的波動;最后使用質譜作為定量手段,提高靈敏度。研究結果表明,故該方法具有基質效應低、重現性好、靈敏度高等特點,對DMDO-Cl在其他藥物中的檢測具有借鑒意義。
1.1 合成路線

圖1 DMDO-Cl合成路線圖Fig.1 Synthetic Route of DMDO-Cl
1.2 提純過程
將羥基丁酮溶于甲苯,并加入催化量三乙胺。隨后滴加三光氣的二氯甲烷溶液。攪拌使反應完成。所得產物水洗,干燥,用異丙醚重結晶,得到DMDO。將DMDO溶于二氯甲烷,滴加二氯亞砜,冰浴攪拌促使反應完成,得到DMDO-Cl。
2.1 儀器與試劑
Agilent 7890A-5975C氣相色譜-質譜聯用儀(配EI離子源,美國Agilent Technologies 公司);梅特勒XPE-205DR電子天平(瑞士Mettler Toledo公司);二氯甲烷(色譜純,美國Spectrum公司);正庚烷(色譜純,科魯德化工股份有限公司);甲酸(分析純,成都市科龍化工試劑廠);4,5-二甲基-1,3-二氧雜環戊烯-2-酮(DMDO,內標物,上海Accela公司,含量97%);DMDO-Cl標準品(東莞東陽光藥物研發有限公司標定,含量88.2%);奧美沙坦酯原料藥(API,廣東東莞東陽光藥物研發有限公司,含量99.8%)。
2.2 內標儲備溶液配制
取DMDO,加二氯甲烷稀釋至0.095mg/mL。移取10mL上述溶液至500mL容量瓶,加5mL甲酸,用二氯甲烷稀釋定容得到內標儲備液(濃度1.9μg/mL)。
2.3 對照溶液配制
取DMDO-Cl約59mg,加內標儲備液稀釋至1.9μg/mL得到對照儲備液。移取2mL上述溶液至10mL容量瓶,加正庚烷稀釋定容得到對照溶液(濃度0.38μg/mL)。
2.4 樣品溶液配制
樣品溶液:取奧美沙坦酯API約100mg,至10mL容量瓶,加入2.0mL內標儲備液溶解,再加入正庚烷定容,搖勻,密封靜置7h,待奧美沙坦酯充分析出后,取上清液為樣品溶液(濃度:10mg/mL,含內標DMDO 0.38μg/mL)。
空白溶液:取2.0mL內標儲備,至10mL容量瓶,用正庚烷稀釋定容。
樣品加標溶液配制(僅供專屬性和重復性實驗):稱取100mg樣品,置于10mL容量瓶中,加入2.0mL對照儲備液(1.9μg/mL)溶解,再加入正庚烷定容。搖勻,靜置7h。取上清液為樣品加標溶液。
2.5 檢測條件
2.5.1 氣相色譜條件
色譜柱:DB-624(30m×0.32mm×1.8μm);進樣口溫度:180℃;載氣:氦氣;流速:2.0mL/min(恒流模式);進樣量:1.0μL;分流比:1∶1;爐溫:程序升溫模式(在60℃下保持3min,之后以20℃/min升溫至220℃,保持10min);檢測器:火焰離子檢測器(FID),溫度250℃;采樣頻率:20Hz。
2.5.2 質譜條件
電子轟擊離子源(EI離子源);離子源溫度:230℃;四級桿溫度:150℃;MS傳輸線溫度:280℃;溶劑延遲:7.0min;電子倍增器模式:Gain factor;增益因子:1.0;MS掃描模式:離子選擇(SIM);提取離子:7.0min~11.0min(m/z=114.0),11.0min~21.0min(m/z=113.0)
3.1 樣品溶液處理方式的選擇
奧美沙坦酯易溶于丙酮和N,N-二甲基甲酰胺(DMF),溶于二氯甲烷,不溶于正庚烷;DMDO-Cl易溶于正庚烷。本實驗嘗試了多種樣品處理方式,列舉三條代表性方式對比如下:
(1)取50mg樣品溶于5mL丙酮,所得溶液直接進樣檢測:因主成分奧美沙坦酯影響雜質DMDO-Cl出峰響應,導致方法準確度不合格。
(2)取100mg樣品溶于1.0mL DMF,隨后加入3.0mL超純水(降低DMDO-Cl在DMF中溶解度),再加2.0mL正庚烷萃取。振搖1min,靜置2min,取上清液為供試液:因萃取回收率較差,導致重現性差。
(3)取100mg樣品溶于2.0mL含DMDO(1.9μg/mL)的1%甲酸-二氯甲烷溶液中,加入8mL正庚烷使奧美沙坦酯全部析出,取上清液為供試液:該方式通過加入1%甲酸助溶,使樣品完全溶于二氯甲烷,充分釋放其中的DMDO-Cl,隨后加入正庚烷,使奧美沙坦酯充分析出,降低基質效應,以提高回收率,獲得良好重現性和回收率。
3.2 內標物的選擇
為降低氣相色譜進樣和儀器穩定性影響,選用結構與DMDO-Cl接近,且不與樣品反應,不干擾DMDO-Cl出峰的DMDO作為內標物。
3.3 裂解途徑
蔣介石在國民黨執政的二十余年間,隨著個人權勢及外在環境的變化,不同時期對于黨義闡述的重點和指向會有不同,其宣導的對象亦在不斷擴大,但隨著國民黨在大陸失敗的臨近,其宣導的效果及實際影響的范圍不斷衰微。
DMDO-Cl在EI離子源作用下,裂解情況如下。選用(1)為待測離子,因其豐度高,基線噪音低。
3.4 系統適應性
取空白溶液、對照溶液、依法檢測。重復進樣三針對照溶液,所得結果中DMDO-Cl相對DMDO的校正因子均值為1.17,三針RSD為1.0%,說明本法系統適應性良好。
3.5 專屬性實驗
分別取空白溶液、對照溶液、樣品溶液、樣品加標溶液,依法測定。記錄SIM譜圖,分別見圖2。結果顯示空白溶液在離子選擇模式下無DMDO-Cl背景干擾,對照溶液、樣品溶液、樣品加標溶液中DMDO-Cl與相鄰峰分離度分別2.86、2.56、3.21,達到基線分離要求。




圖2 空白溶液(a),對照溶液(b),樣品溶液(c),樣品加標溶液(d)選擇離子檢測圖譜Fig.2 Chromatogram of Blank Solution (a),Standard Solution (b) and Sample Solution (c) and Spiked solution (d)
3.6 重現性實驗
平行配制6份樣品加標溶液,并依法檢測。6次測定結果的RSD為1.77%,具有良好的重復性。
取不同量的DMDO-Cl,用內標儲備液稀釋,得到一系列濃度(0.57μg/mL、0.944μg/mL、1.416μg/mL、1.888μg/mL、2.832μg/mL,對應 11.2mg/kg、18.7mg/kg、28.1mg/kg、37.5mg/kg、56.2mg/kg)的DMDO-Cl線性溶液。測定該系列溶液,并計算DMDO-Cl與DMDO的峰面積比。分別以峰面積比(Y)對DMDO-Cl質量濃度(X,μg/mL)進行回歸方程擬合。結果表明:在0.57μg/mL~2.832μg/mL(11.2mg/kg~56.2mg/kg,相當于限度37.5mg/kg的30%~150%)濃度范圍內,峰面積比值與濃度線性關系良好,線性方程為Y=2.308X-0.007(r=0.9997)。該方法最低定量濃度為0.57μg/mL(11.2mg/kg)。
3.8 加標回收率及相對偏差
取樣品100mg,分別置于10mL容量瓶中,加入2.0mL DMDO-Cl線性溶液,濃度分別為0.57μg/mL、1.888μg/mL、2.832μg/mL(對應限度的30%、100%、150%),每個濃度平行配置三份,依法測定。實驗結果顯示,9份準確度溶液中,DMDO-Cl的加標回收率在94.1%~100.3%之間,回收率RSD為2.36%(見表1)。表明方法準確度良好,能滿足檢測要求。

表1 奧美沙坦酯中DMDO-Cl的加標回收實驗結果(n=9)Table 1 Results of Recovery for DMDO-Cl in Olmesartan medoxomil (n=9)
3.9 實際樣品分析
該研究對宜昌東陽光藥業送檢的幾個批次的樣品進行了分析,結果表明,產品中DMDO-Cl雖有波動(見表2),但均低于TTC限度(37.5mg/kg),符合藥政官方質量要求。

表2 奧美沙坦酯中DMDO-Cl含量檢測結果Table 2 Content of DMDO-Cl in Olmesartan medoxomil Drug Substance
建立了一種通過氣相色譜-質譜聯用,測定奧美沙坦酯中DMDO-Cl含量的新方法。研究結果表面,該檢測方法穩定可靠,準確度高,靈敏度高,適合于痕量DMDO-Cl的檢測。
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Determination of Genotoxic Impurity of 4-(chloromethyl)-5-methyl-1,3-dioxol-2-ketone in Olmesartan Medoxomil using Gas Chromatograph-Mass Spectrometry (GC-MS) Method
LIU Yong-jun1,2,XIONG Xue-wu2,CHAO Yan-fang2,YANG Tie-jin2
(1 College of Chemistry and Chemical Engineering,Qiqihaer University,Heilongjiang Qiqihaer 161000,Heilongjiang,China;2 HEC Pharm Research and Development Institute,Dongguan 443300,Guangdong,China)
A gas chromatograph-mass spectrometric (GC-MS) method was developed for the determination of 4-(chloromethyl)-5-methyl-1,3-dioxol-2-ketone,which is classified as genotoxic impurity and may present in Olmesartan medoxomil drug substance (API) in trace level. The 4,5-dimethyl-1,3-dioxol-2-one (DMDO) is selected as internal standard. In order to avoid matrix interference,the Olmesartan medoxomil test sample was firstly dissolved in-dichloromethane (DCM) with the aid of 1% formic acid,then n-hexane was added to allow the Olmesartan medoxomil to precipitate completely. The supernatant obtained was injected into the DB-624 column (30m×0.32mm×1.8μm),and separated by using helium as carrier gas at flow rate of 2mL/min and split ratio of 1∶1 under temperature programming mode. The detection of the DMDO-Cl was performed by mass spectrometry (MS) under Single Ion Monitoring (SIM) Mode. Selective ion monitors were set atm/z113 for DMDO-Cl andm/z114 for DMDO. The method was proved to be of good reproducibility,high sensitivity,accuracy and reliability.
Olmesartan medoxomil,genotoxic impurity,gas chromatograph-mass spectrometry,determination of Impurities at ppm Level
楊鐵金,學位,教授,研究方向:色譜分析,電化學分析;E-mail:tiejin99@126.com;Tel:0452-2742572
O 657
廣州市產學研協同創新重大專項項目(項目編號:201604010105)