胡素招 錢暮霜

(上海奧博生物醫(yī)藥股份有限公司 上海 201203)

基因毒性雜質(zhì)，是指能夠直接或間接（如通過代謝激活之后）與DNA（主要是其堿基）發(fā)生化學反應的物質(zhì)。近年來，陸續(xù)從沙坦類、雷尼替丁、二甲雙胍等藥物中檢測出亞硝胺類雜質(zhì)殘留[1-6]。2020年5月，國家藥監(jiān)局也發(fā)布了《化學藥物中亞硝胺類雜質(zhì)研究技術(shù)指導原則(試行)》[7]指導綱領(lǐng)。基因毒性雜質(zhì)的控制貫穿藥品研制的全生命周期，是一項復雜而精細的工程。

硼酸及硼酸酯已成為有機合成中重要片段，是藥物中的關(guān)鍵中間體。2-氟-3-甲氧基苯硼酸在噁拉戈利鈉的合成工藝中作為起始物料被使用，采用（定量）構(gòu)-效關(guān)系（QSAR）方法進行計算機模擬的毒性評估，以預測細菌突變試驗的結(jié)果[8]。通過CASE Ultra構(gòu)-效模擬軟件分析2-氟-3-甲氧基苯硼酸為陽性，在PHARM_BMUT數(shù)據(jù)庫中QSAR計算的概率為57.2%，在GT_EXPERT數(shù)據(jù)庫中QSAR計算的概率為62.1%，因此，該化合物風險評估歸為“有警示結(jié)構(gòu)，與原料藥結(jié)構(gòu)無關(guān)；無致突變性數(shù)據(jù)”的3類雜質(zhì)。參考ICH M7[9-10]，監(jiān)管部門把1.5 μg/d的可接受攝入量作為基因毒性雜質(zhì)的毒理學閾值，藥品噁拉戈利鈉的口服最大日劑量為400 mg，故需要在中間體、粗品或成品中控制2-氟-3-甲氧基苯硼酸的限度為0.000 38%。通過衍生化-液質(zhì)聯(lián)用法來檢測噁拉戈利鈉中的2-氟-3-甲氧基苯硼酸的含量，采用銨離子螯合和化學衍生法（圖1）技術(shù)，在流動相體系中添加10 mmol/L的銨離子，采用配備常規(guī)ESI源的液質(zhì)聯(lián)用（LCMS）單四級桿分析系統(tǒng)，在SIM模式下用m/z 299.1 (299.1為硼酸酯螯合銨離子[M+NH4]+)進行定量分析，靈敏度高、方法簡單、結(jié)果可靠、重現(xiàn)性好，滿足目前法規(guī)規(guī)定的限量要求。

圖1 2-氟-3-甲氧基苯硼酸化學結(jié)構(gòu)式和衍生化反應

1 材料和方法

1.1 試劑和樣品

乙腈、甲酸、二甲亞砜、乙酸均為色譜級，購于Merck公司；甲酸銨為色譜級，購于CNW公司；N-甲基亞氨基二乙酸為分析級，購于TCI公司；超純水、2-氟-3-甲氧基苯硼酸對照品和噁拉戈利鈉原料藥和粗品均由公司自制。

1.2 儀器和設(shè)備

Agilent 1260液相色譜儀和Agilent 6120四極桿質(zhì)譜儀（美國安捷倫公司）；XS205DU型電子天平（瑞士梅特勒托利多公司）；DHG-9015A鼓風干燥箱（上海一恒科學儀器有限公司）。

1.3 實驗方法

1.3.1 色譜和質(zhì)譜條件

使用Agilent Zorbax Eclipse XDB-C18色譜柱（2.1 mm × 50 mm, 3.5 μm）。采用梯度洗脫模式，甲酸銨水溶液（10 mmol/L，用甲酸調(diào)pH 4.0）用作流動相A和乙腈用作流動相B，洗脫時間0 ～ 8 min，B保持 8%；8 ～9 min，B升至95%，再保持3 min，12.0 ～ 12.1 min，B降至8%，再保持3 min。進樣體積為3 μL，柱溫為40 ℃，流速為0.6 mL/min。

質(zhì)譜儀在電噴霧電離（ESI）中采用正離子模式，選擇離子監(jiān)測（SIM）模式用于分析物質(zhì)量檢測。典型的質(zhì)譜參數(shù)如下：毛細管電壓：3.0 kV，干燥氣的流速和溫度分別為12.0 L/min和350 ℃，霧化氣壓力：60 psi，碎片能量：70 V，SIM 離子：299.1 m/z（[M+NH4]+為硼酸酯螯合銨離子，質(zhì)譜采集時間：2.0～9.0 min，峰寬：0.10 min。

1.3.2 溶液配制

1）稀釋液 二甲亞砜-乙酸（10∶1）（體積比）。

2）衍生劑 稱取250 mgN-甲基亞氨基二乙酸于25 mL容量瓶中（質(zhì)量濃度10 mg/mL），用稀釋液溶解并定容至刻度，混勻，如有不溶物需過濾。

3）空白溶液 準確移取稀釋液500 μL和衍生劑500μL于1.5 mL液相小瓶中，混勻，并將混合物于100 ℃加熱1 h，之后使溫度重新平衡至室溫，待測。

4）系列對照品儲備溶液 精確稱取2-氟-3-甲氧基苯硼酸對照品，加稀釋液超聲溶解，并定量稀釋制成每1 mL中含760 ng的高濃度對照品儲備溶液。用稀釋液逐級稀釋制成每1 mL中分別包含15.2、45.6、76.0、121.6、152.0、182.4、228.0 ng的溶液，作為系列對照品儲備溶液；再分別準確移取系列對照品儲備溶液500 μL和衍生劑500 μL于1.5 mL液相小瓶中，混勻，并將混合物加熱至100 ℃持續(xù)1 h，之后使溫度重新平衡至室溫，分別制成1 mL中分別包含7.6[檢出限(LOD)，10%水平]、22.8[定量限(LOQ)，30%水平]、38.0(50%水平)、60.8(80%水平)、76.0(100%水平)、91.2(120%水平)、114.0(150%水平) ng的硼酸酯溶液，作為系列對照品溶液，待測。用其響應值繪制線性曲線，線性范圍和相關(guān)濃度點可根據(jù)檢測需要自行調(diào)整。

5）供試品溶液 精密稱取400 mg供試品，置于10 mL容量瓶中，用稀釋液溶解并定容至刻度，混勻，再準確移取500 μL該溶液和500 μL衍生劑到1.5 mL液相小瓶，混勻，并將混合物加熱至100 ℃持續(xù) 1 h，之后使溫度重新平衡至室溫，平行配制兩份(供試品溶液濃度：20 mg/mL)。

6）回收率測定溶液 稱取400 mg供試品置于10 mL容量瓶中，分別用濃度水平為30%、80%、100%和120%的系列對照品儲備溶液溶解并定容至刻度，混勻，再準確移取該溶液500 μL和衍生劑500 μL到1.5 mL液相小瓶，混勻，并將混合物加熱至100 ℃持續(xù)1 h，之后使溫度重新平衡至室溫，平行配制三份。

2 結(jié)果

2.1 專屬性

開發(fā)的LCMS方法的專屬性是通過噁拉戈利鈉和對照品溶液的保留時間確定的，采用常規(guī)反相色譜體系在C18色譜柱上進行分離，硼酸酯的保留時間約為3.6 min（圖2）。低比例有機相（8%乙腈）主要用于洗脫硼酸酯，高比例有機相（95%乙腈）用于洗脫噁拉戈利鈉，噁拉戈利鈉的保留時間約為10.4 min和10.6 min（注：出現(xiàn)雙峰是因為噁拉戈利鈉化學結(jié)構(gòu)中含有剛性環(huán)的手性N），硼酸酯和噁拉戈利鈉都能達到基線分離，且空白溶液對主峰的檢測無干擾，表明本方法專屬性良好。注意事項：由于噁拉戈利鈉濃度很高，為避免污染質(zhì)譜系統(tǒng)，建議將流路設(shè)置為“引入廢液”。

圖2 化合物HPLC圖

2.2 標準曲線與靈敏度

本方法的線性研究是通過從LOQ水平到150%水平濃度的六種雜質(zhì)濃度溶液進行的。按照上述對照品溶液的制備過程和儀器方法參數(shù)進行LCMS分析，對照品溶液由低濃度到高濃度進樣，在24.3～121.6 ng/mL的濃度范圍內(nèi)，通過最小二乘回歸分析尋找“峰面積”和“雜質(zhì)濃度”之間的關(guān)系，回歸方程：y=430.447 5x+ 2 244.665 7，相關(guān)系數(shù)r為0.998 4（n=6)。表明在指定的濃度范圍內(nèi)兩個參數(shù)之間線性關(guān)系良好。

本方法LOQ可達24.3 ng/mL（信噪比大于10）。將對照品溶液進一步稀釋至信噪比約3時所得的濃度為本方法的LOD 8.1 ng/mL（信噪比大于3），滿足法規(guī)規(guī)定的限量標準0.000 38%。

2.3 重復性

100%濃度水平（81.05 ng/mL）的對照品溶液六次重復進樣，2-氟-3-甲氧基苯硼酸的保留時間RSD為1.0%和峰面積RSD為1.1%，在可接受的范圍內(nèi)，滿足方法要求。

2.4 準確度

使用一式三份的回收率溶液評估30%、80%、100%和120%濃度水平的2-氟-3-甲氧基苯硼酸的準確性。計算得到其回收率范圍為90.4%～106.5%。表明該方法回收率較好。

2.5 樣品測試

選取公司制備的不同批次噁拉戈利鈉原料藥和粗品，制備成供試品溶液后進行LCMS分析測試，樣品中均未檢出2-氟-3-甲氧基苯硼酸。

2.6 溶液穩(wěn)定性

存放于LC樣品瓶中的對照品和供試品溶液于室溫下加蓋密封放置不同時間時進行測定，結(jié)果沒有顯著變化（表1），表明溶液于室溫放置16 h穩(wěn)定。

表1 溶液放置不同時間對2-氟-3-甲氧基苯硼酸測定的影響

2.7 衍生化試劑的選擇

本研究選擇N-甲基亞氨基二乙酸作為衍生化試劑是因為它方便易得，通用性好，與2-氟-3-甲氧基苯硼酸反應只生成一種衍生物，且能迅速被定量。為了使微量基因毒性雜質(zhì)的轉(zhuǎn)化完全，衍生化試劑與微量雜質(zhì)摩爾比在幾萬到百萬倍不等，本研究表明5 mg/mL衍生化試劑為HPLC上分離的合適濃度范圍，濃度太高容易導致色譜柱過載，影響色譜柱性能。

3 討論

我們開發(fā)了一個簡單的衍生化方法即可測定原料藥或原料藥中間體中低至0.000 1%～0.000 5%的非含氮芳香族硼酸的測定方法?；趯?-氟-3-甲氧基苯硼酸化學結(jié)構(gòu)和分子特性的理解，利用化學衍生化和銨離子螯合與LCMS相結(jié)合可以建立高靈敏的分析方法，該方法也可適用于其他藥物中硼酸類基因毒性雜質(zhì)的分析。本研究采用配備常規(guī)ESI源的LCMS單四級桿分析系統(tǒng)，用銨離子螯合和化學衍生法檢測噁拉戈利鈉中的基因毒性雜質(zhì)2-氟-3-甲氧基苯硼酸含量，靈敏度高、方法簡單、結(jié)果可靠、重現(xiàn)性好，滿足目前法規(guī)規(guī)定的限量要求。另外，通過將儀器設(shè)置為將高濃度藥品基質(zhì)引入廢液，可減少對質(zhì)譜系統(tǒng)的污染。因此，該方法非常適合對噁拉戈利鈉中潛在的痕量基因毒性雜質(zhì)2-氟-3-甲氧基苯硼酸進行日常定量分析。