張西如 孫婷 王琛 劉云
摘 要 目的:建立同時測定保泰松原料藥中6種溶劑殘留量的方法。方法:采用頂空氣相色譜法。色譜柱為Agilent HP-5毛細(xì)管柱,程序升溫,進(jìn)樣口溫度為200 ℃,檢測器為氫火焰離子化檢測器,溫度為250 ℃,載氣為氮?dú)猓兌龋?9.99%),載氣流速為2.0 mL/min,分流比為5 ∶ 1,頂空平衡溫度為60 ℃,頂空平衡時間為30 min,頂空進(jìn)樣量為1 mL。結(jié)果:甲醇、乙醇、異丙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯和N,N-二甲基甲酰胺檢測質(zhì)量濃度線性范圍分別為0.15~4.5 μg/mL(r=0. 999 9)、0.25~7.5 μg/mL( r=0. 999 7)、0.25~7.5 μg/mL( r=0. 999 7)、0.03~0.9 μg/mL( r=0. 999 3)、0.25~7.5 μg/mL(r=0. 999 3)、0.044~1.32 μg/mL( r=0. 999 3);檢測限分別為0.05、0.08、0.08、0.01、0.08、0.015 μg/mL,定量限分別為0.15、0.25、0.25、0.03、0.25、0.044 μg/mL;精密度試驗的RSD<2.0%,穩(wěn)定性、重復(fù)性試驗的RSD<3.0%;加樣回收率分別為98.75%~100.12%(RSD=0.56%,n=9)、98.07%~101.20%(RSD=1.12%,n=9)、98.36%~100.80%(RSD=0.92%,n=9)、98.33%~101.67%(RSD=0.98%,n=9)、98.11%~100.40%(RSD=0.72%,n=9)、98.75%~101.05%(RSD=0.89%,n=9)。結(jié)論:該方法操作簡便、準(zhǔn)確,精密度、穩(wěn)定性、重復(fù)性、耐用性好,可用于保泰松原料藥中6種溶劑殘留量的同時測定。
關(guān)鍵詞 保泰松;頂空氣相色譜法;溶劑殘留量;甲醇;乙醇;異丙醇;二氯甲烷;乙酸乙酯;N,N-二甲基甲酰胺
Simultaneous Determination of Six Residual Solvents in Phenylbutazone Raw Material by Head-space GC
ZHANG Xiru1,SUN Ting1,WANG Chen1,LIU Yun2(1. Hebei Institute for Drug Control , Shijiazhuang 050011, China; 2. Shijiazhuang Center for Food and Drug Control, Shijiazhuang 050011, China)
ABSTRACT OBJECTIVE: To establish a method for simultaneous determination of residual solvents in phenylbutazone raw material. METHODS: Head-space GC was adopted. The determination was performed on Agilent HP-5 capillary column by temperature programming. The temperature of injector was 200 ℃, and detector was flame ionization detector with temperature of 250 ℃; carrier gas was nitrogen (purity:99.99%) at the flow rate of 2.0 mL/min. The split ratio was 5 ∶ 1. Headspace equilibrium temperature was 60 ℃, and equilibration time was 30 min. The sample size was 1 mL. RESULTS: The linear range was 0.15-4.5 μg/mL for methanol (r=0.999 9), 0.25-7.5 μg/mL for ethanol (r=0.999 7), 0.25-7.5 μg/mL for isopropyl alcohol (r=0.999 7), 0.03-0.9 μg/mL for dichloromethane (r=0.999 3), 0.25-7.5 μg/mL for ethyl acetate (r=0.999 3), 0.044-1.32 μg/mL for N,N-dimethyl formamide (r=0.999 3), respectively. The limits of detection were 0.05, 0.08, 0.08, 0.01, 0.08, 0.015 μg/mL. The limits of quantitation were 0.15, 0.25, 0.25, 0.03, 0.25, 0.044 μg/mL. RSDs of precision test were lower than 2.0%. RSDs of stability and reproducibility tests were lower than 3.0%. The recoveries were 98.75%-100.12% (RSD=0.56%, n=9), 98.07%-101.20% (RSD=1.12%, n=9), 98.36%-100.80% (RSD=0.92%, n=9), 98.33%-101.67% (RSD=0.98%, n=9), 98.11%-100.40% (RSD=0.72%, n=9) and 98.75%-101.05% (RSD=0.89%, n=9). CONCLUSIONS: The method is simple, accurate, precise, stable, reproducible and durable, and can be used for simultaneous determination of 6 residual solvents in phenylbutazone raw material.
KEYWORDS Phenylbutazone raw material; Head-space GC; Residual solvent; Methanol; Ethanol; Isopropyl alcohol; Dichloromethane; Ethyl acetate; N, N-dimethyl formamide
國外早在第二次世界大戰(zhàn)之后便開始使用非甾體抗炎藥保泰松[1]。在其原料藥的合成過程中,可能會出現(xiàn)甲醇、乙醇、異丙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯和N,N-二甲基甲酰胺等溶劑殘留[1-4]。其中,甲醇?xì)埩艨蓪?dǎo)致失明、肝病、甚至死亡;乙醇?xì)埩艨蓪?dǎo)致急性肝中毒;異丙醇?xì)埩艨蓪?dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)衰弱;二氯甲烷屬于二類殘留溶劑且具有一定的肝毒性;乙酸乙酯殘留可導(dǎo)致惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉、嗜睡、昏迷甚至死亡等;N,N-二甲基甲酰胺殘留可導(dǎo)致急性肝中毒[4]。目前尚未見測定保泰松原料藥中甲醇、乙醇、異丙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯和N,N-二甲基甲酰胺殘留量的相關(guān)報道。2015年版《中國藥典》(二部)并未收載此藥,且保泰松原料藥的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)多年來未見提高,現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)仍收載于衛(wèi)生部藥品標(biāo)準(zhǔn)二部第五冊[5],且該標(biāo)準(zhǔn)并未對甲醇、乙醇、異丙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯和N,N-二甲基甲酰胺的殘留量作具體要求。而原料藥的質(zhì)量對制劑有直接影響,故對其進(jìn)行質(zhì)量把控至關(guān)重要。為此,筆者在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,采用頂空氣相色譜法同時測定保泰松原料藥中上述6種溶劑的殘留量,旨在為該類原料藥的質(zhì)量監(jiān)管提供技術(shù)支持。
1 材料
1.1 儀器
GC-2010 plus型氣相色譜儀,包括氫火焰離子化檢測器(FID)、HS-40型頂空自動進(jìn)樣器等(日本Shimadzu公司);MCM36型百萬分之一電子分析天平(德國Sartorius公司);XS205型十萬分之一電子分析天平(瑞士Mettler- Toledo公司);SB-5200DT型超聲波清洗機(jī)(寧波新芝生物科技股份有限公司)。
1.2 藥品與試劑
保泰松原料藥(A公司,批號:20170101A,純度:99.3%;B公司,批號:20170102B,純度:99.6%;C公司,批號:20170103C,純度:99.9%);甲醇對照品(批號:10914207741,純度:≥99.9%)、乙醇對照品(批號:130106-200901,純度:≥99.0%)、異丙醇對照品(批號:GZDD-2477,純度:≥96.64%)、二氯甲烷對照品(批號:130107-200901,純度:≥99.6%)、乙酸乙酯對照品(批號:141-78-6,純度:≥99.0%)、N,N-二甲基甲酰胺對照品(批號:68-12-2,純度:≥99.0%)均購自美國Merck公司;二甲基亞砜(DMSO)為色譜純,水為純化水。
2 方法與結(jié)果
2.1 色譜條件
色譜柱為Agilent HP-5毛細(xì)管柱(30 m×0.32 mm,0.25 μm);升溫程序:初始溫度為40 ℃,保持5 min,以5 ℃/min的速度升溫至150 ℃,保持5 min,再以30 ℃/min的速度升溫至250 ℃,保持5 min;進(jìn)樣口溫度:200 ℃;檢測器:火焰離子化檢測器(FID);檢測器溫度:250 ℃;載氣:氮?dú)猓∟2,純度:99.99%);流速:2.0 mL/min;分流比:5 ∶ 1;頂空進(jìn)樣量:1 mL;頂空瓶裝樣量:5 mL;頂空平衡溫度:60 ℃;頂空平衡時間:30 min。
2.2 溶液的制備
2.2.1 混合對照品溶液 分別精密量取甲醇、乙醇、異丙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺對照品適量,分別置于10 mL量瓶中,加DMSO-水(50 ∶ 50,V/V,下同)使溶解并定容,搖勻,制成質(zhì)量濃度分別為1.5、2.5、2.5、0.3、2.5、0.44 mg/mL的單一對照品溶液。再分別量取上述單一對照品溶液各1 mL,置于同一100 mL量瓶中,加DMSO-水使溶解并定容,搖勻,即得混合對照品溶液。
2.2.2 供試品溶液 取保泰松原料藥適量,精密稱定,置于20 mL頂空瓶中,加DMSO-水使溶解并定容,制成質(zhì)量濃度為10 mg/mL的溶液,即得供試品溶液。
2.2.3 空白對照溶液 取DMSO-水適量作為空白對照溶液。
2.3 系統(tǒng)適用性試驗
精密量取“2.2”項下混合對照品溶液、供試品溶液和空白對照溶液各適量,按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄色譜圖。結(jié)果,在該色譜條件下,各待測成分間、待測成分與雜質(zhì)峰間均能達(dá)到基線分離,分離度大于1.5,其他成分對待測成分的測定無干擾,理論板數(shù)以甲醇峰計為8 976,詳見圖1。
2.4 線性關(guān)系考察
分別精密量取“2.2.1”項下混合對照品溶液0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0 mL,置于10 mL量瓶中,加DMSO-水使溶解并定容,搖勻,制成系列混合對照品溶液。精密量取上述系列混合對照品溶液各1 mL,按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積。以各待測成分質(zhì)量濃度(x,μg/mL)為橫坐標(biāo)、峰面積(y)為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸,回歸方程與線性范圍見表1。
2.5 檢測限與定量限考察
精密量取“2.2.1”項下混合對照品溶液適量,等倍逐步稀釋,按“2.1”項下色譜條件連續(xù)進(jìn)樣測定6次,記錄峰面積。當(dāng)信噪比為3 ∶ 1時,得檢測限;當(dāng)信噪比為10 ∶ 1時,得定量限,結(jié)果見表1。
2.6 精密度試驗
精密量取“2.2.1”項下混合對照品溶液1 mL,置于10 mL量瓶中,加DMSO-水使溶解并定容,搖勻,按“2.1”項下色譜條件連續(xù)進(jìn)樣測定6次,記錄峰面積。結(jié)果,甲醇、乙醇、異丙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯和N,N-二甲基甲酰胺峰面積的RSD分別為1.49%、0.15%、0.14%、1.55%、0.20%、1.87%(n=6),表明儀器精密度良好。
2.7 穩(wěn)定性試驗
精密量取“2.2.2”項下供試品溶液(批號:20170101A)適量,分別于室溫下放置0、1、2、4、6、8 h時按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積。結(jié)果,甲醇、乙醇、異丙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺峰面積的RSD分別為1.5%、1.6%、1.4%、1.7%、1.8%、1.3%(n=6),表明供試品溶液在室溫下放置8 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.8 重復(fù)性試驗
取同一批原料藥樣品(批號:20170101A)適量,共6份,按“2.2.2”項下方法制備供試品溶液,再按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積并計算樣品含量。結(jié)果,甲醇、乙醇、異丙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺峰面積的RSD分別為0.48%、0.09%、0.11%、1.78%、0.11%、1.00%(n=6),含量的平均值分別為0.003、0.004、0.004、0.004、0.001、0.002 μg/g,表明本方法重復(fù)性良好。
2.9 加樣回收率試驗
精密稱取原料藥樣品(批號:20170101A)適量,共9份,每份約50 mg,分別置于10 mL量瓶中,各加入低、中、高質(zhì)量的待測成分對照品,加DMSO-水使溶解并定容,按“2.2.2”項下方法制備供試品溶液,再按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積并計算加樣回收率,結(jié)果見表2。
2.10 耐用性試驗
2.10.1 色譜柱考察 精密稱取原料藥樣品(批號:20170102B)適量,按“2.2.2”項下方法制備供試品溶液,分別設(shè)置毛細(xì)管柱為DB-5(30 m×0.32 mm,0.25 μm)、AT-5(30 m×0.32 mm,0.25 μm)、HP-5(30 m×0.32 mm,0.25 μm),再按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積并計算樣品殘留量,結(jié)果見表 3。結(jié)果表明,色譜柱發(fā)生一定程度變化時,本方法能滿足試驗要求,提示耐用性良好。
2.10.2 頂空平衡溫度考察 精密稱取原料藥樣品(批號:20170102B)適量,按“2.2.2”項下方法制備供試品溶液,分別設(shè)置頂空平衡溫度為 59、60、61 ℃,再按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積并計算樣品殘留量,結(jié)果見表 3。結(jié)果表明,頂空平衡溫度發(fā)生一定程度變化時,本方法能滿足試驗要求,提示耐用性良好。
2.10.3 流 速 考 察 精 密 稱 取 原 料 藥 樣 品(批 號 :20170102B)適量,按“2.2.2”項下方法制備供試品溶液,分別設(shè)置流速為 1.9、2.0、2.1 mL/min,再按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積并計算樣品殘留量,結(jié)果見表 3。結(jié)果表明,流速發(fā)生一定程度變化時,本方法能滿足試驗要求,提示耐用性良好。
2.10.4 柱溫(初始溫度)考察 精密稱取原料藥樣品(批號:20170102B)適量,按“2.2.2”項下方法制備供試品溶液,分別設(shè)置柱溫(初始溫度)為 39、40、41 ℃,再按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積并計算樣品殘留量,結(jié)果見表 3。結(jié)果表明,柱溫(初始溫度)發(fā)生一定程度變化時,本方法能滿足試驗要求,提示耐用性良好。
2.11 樣品中殘留溶劑量測定
取3批原料藥樣品各適量,分別按“2.2.2”項下方法制備供試品溶液,再按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積并按外標(biāo)法計算甲醇、乙醇、異丙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺的殘留量,測定結(jié)果見表4(表中,“-”為未檢出)。
表4 樣品中殘留溶劑量測定結(jié)果(n=3,μg/g)
Tab 4 Results of residual determination(n=3,μg/g)
[樣品批號\&甲醇\&乙醇\&異丙醇\&二氯甲烷\&乙酸乙酯\&N,N -二甲基甲酰胺\&20170101A\&30\&40\&40\&40\&10\&20\&20170102B\&20\&30\&20\&30\&-\&-\&20170103C\&10\&30\&20\&20\&-\&-\&]
3 討論
3.1 需要考察原料殘留溶劑的原因
在原料藥合成工藝中,選擇適當(dāng)?shù)娜軇┛商岣弋a(chǎn)量或決定藥物的性質(zhì)(如晶型、純度、溶解速率等)[6]。因此,有機(jī)溶劑在藥物合成反應(yīng)中是必不可少且非常關(guān)鍵的物質(zhì)。當(dāng)藥物所含的殘留溶劑水平高于安全值時,就會對人體或環(huán)境產(chǎn)生危害,因此對殘留溶劑的控制已越來越受到人們的關(guān)注。像保泰松這種可由多種合成路線合成的藥物,更有可能會因不同原料生產(chǎn)廠家合成而產(chǎn)生不同的殘留溶劑[3],故本研究根據(jù)其合成路線,采用一種檢測手段盡可能多地考察多種殘留溶劑的殘留量,能更加準(zhǔn)確、有效地檢驗不同生產(chǎn)廠家保泰松原料藥的溶劑殘留量,為其質(zhì)量控制提供了有效技術(shù)支持。
3.2 進(jìn)樣方式的選擇
本試驗待測成分均為低沸點(diǎn)溶劑,雖然直接進(jìn)樣相比頂空進(jìn)樣操作簡單,但是待測樣品在高溫條件下可能分解出揮發(fā)性產(chǎn)物而干擾測定結(jié)果,故本試驗采用頂空進(jìn)樣方式[7-8]。
3.3 色譜柱的選擇
本研究前期分別選用HP-5、AT-5、DB-624、 HP-1301、DB- 1701、HP-210和DB-Wax不同極性毛細(xì)管柱進(jìn)行試驗,發(fā)現(xiàn)當(dāng)采用弱極性毛細(xì)管柱HP-5進(jìn)行分離時,分離效果最好,峰形最尖銳且對稱,靈敏度較高,故本試驗選用弱極性毛細(xì)管柱中常用的HP-5毛細(xì)管柱為色譜柱。
3.4 溶劑的選擇
保泰松原料藥的水溶性較差,若用水作溶劑某些殘留有機(jī)溶劑可能會包埋在未溶解的固態(tài)保泰松樣品中,導(dǎo)致其檢測結(jié)果不夠精確,故不宜選擇水作為溶劑。 保泰松原料藥在DMSO中溶解性好,如果單使用DMSO作為溶劑,對線性和回收率等定量結(jié)果并無影響,但檢測限依賴于使用的溶劑,通常非極性待測物溶解于極性最大的基質(zhì)(水)中,可獲得最低的檢測限[6]。由此可見,如果以DMSO-水作為溶劑進(jìn)行頂空進(jìn)樣,檢測限比用純DMSO低10倍,且靈敏度更高[6],故本試驗選擇DMSO-水(50 ∶ 50,V/V)作為溶解樣品的溶劑及稀釋劑。
3.5 色譜條件的篩選
甲醇、乙醇、異丙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺均為中、低沸點(diǎn)的有機(jī)揮發(fā)性溶劑。頂空氣相色譜法的原理是通過加熱裝置將樣品中可揮發(fā)組分氣化,使用該方法測定時可避免揮發(fā)性成分的損失[4]。因此,本研究參考相關(guān)文獻(xiàn)[9-12],選擇靈敏度高的頂空氣相色譜法進(jìn)行保泰松原料藥中6種殘留溶劑的測定。通過本研究,初步擬訂甲醇不得超過0.3%、乙醇不得超過0.5%、異丙醇不得超過0.5%、二氯甲烷不得超過0.06%、乙酸乙酯不得超過0.5%和N,N-二甲基甲酰胺不得超過0.088%。經(jīng)以上方法學(xué)驗證,可證明該氣相色譜條件具有良好的系統(tǒng)適用性。
3.6 含量測定結(jié)果分析
甲醇、乙醇、異丙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺的含量測定結(jié)果均低于參考文獻(xiàn)[6]中規(guī)定的限度;3批樣品6個成分含量存在一定的差異,其中有2批樣品乙酸乙酯、N,N -二甲基甲酰胺均未檢出。
綜上,本法適合測定保泰松原料藥中甲醇、乙醇、異丙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺的含量。
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(收稿日期:2018-04-19 修回日期:2019-02-02)
(編輯:余慶華)