斯智萍,徐世芳
(1.浙江核力欣健藥業(yè)有限公司,浙江 湖州 313000; 2.杭州醫(yī)學(xué)院,浙江 杭州 310013)
瑞舒伐他汀鈣為全化學(xué)合成藥,自日本鹽野義制藥株式會(huì)社首次研發(fā)成功(專(zhuān)利號(hào):JP5178841B)以來(lái),不少生產(chǎn)廠家研究出了不同的合成工藝路線。其中,英國(guó)阿斯利康公司(獲得該藥的技術(shù)轉(zhuǎn)讓?zhuān)┞氏忍岢隽藢⑧奏つ负俗龀闪},將叔丁酯做成側(cè)鏈醛,然后經(jīng)Wittig反應(yīng)縮合得到瑞舒伐他汀骨架,再經(jīng)脫保護(hù)、堿水解而轉(zhuǎn)化成鈣鹽,從而得到瑞舒伐他汀鈣[1-4]。該經(jīng)典合成線路中,叔丁酯側(cè)鏈醛[(4R-順式)-6-醛基-2,2-二甲基-1,3-二氧己環(huán)-4-乙酸叔丁酯]作為關(guān)鍵的中間物料逐漸市場(chǎng)化,分析其合成工藝,該產(chǎn)品可能殘留乙醇、乙醛、甲苯、二甲硫醚等有機(jī)溶劑。為考察所購(gòu)叔丁酯側(cè)鏈醛的質(zhì)量,進(jìn)一步控制瑞舒伐他汀鈣的產(chǎn)品質(zhì)量,本研究中采用頂空氣相色譜法對(duì)叔丁酯側(cè)鏈醛中的乙醇、乙醛、甲苯、二甲硫醚的殘留進(jìn)行了考察,并進(jìn)行了方法學(xué)研究,以期為瑞舒伐他汀鈣合成中間物料的質(zhì)量控制提供參考。現(xiàn)報(bào)道如下。
7890A型氣相色譜儀、7697A型頂空進(jìn)樣器(美國(guó)Agilent公司);QP 2010 Ultra/SE型氣質(zhì)聯(lián)用儀(日本Shimadzu公司);XPE205型電子天平(瑞士Mettler公司)。
乙醇(色譜純,批號(hào)為K48709227),二甲基亞砜(色譜純,批號(hào)為10956900),均購(gòu)自Merck KgaA公司;乙醛(Aladdin Industrial Corporation,批號(hào)為20181208,含量為99%);二甲硫醚(西格瑪奧德里奇<上海>貿(mào)易有限公司,批號(hào)為20180706,含量≥99.0%);甲苯(杭州雙林化工試劑廠,批號(hào)為20141008,含量≥99.5%);(4R-順式)-6-醛基-2,2-二甲基-1,3-二氧己環(huán)-4-乙酸叔丁酯樣品(江蘇某制藥有限公司,物料代號(hào)為DK001Y-SM2,批號(hào)為SQ-D7-160701)。
色譜條件:色譜柱為以6%氰丙基苯基-94%二甲基聚硅氧烷為固定相的Rtx-624毛細(xì)管柱(60 m×0.25 mm,1.4μm),程序升溫(初始溫度為60℃,保持15 min,以40℃/min的速率升至240℃,保持5 min);火焰離子化檢測(cè)器,檢測(cè)器溫度為250℃,進(jìn)樣口溫度為200℃,分流比為30∶1,載氣為氮?dú)猓豁斂者M(jìn)樣,平衡溫度為90℃,平衡時(shí)間為30 min,定量環(huán)溫度為120℃,傳輸線溫度為130℃;進(jìn)樣量為1 mL。
質(zhì)譜條件:GCMSSolution 2.71工作站;電子轟擊(EI)離子源,離子源溫度230℃,傳輸線溫度250℃;掃描模式Full Scan,質(zhì)量掃描范圍m/z為45~550。
混合對(duì)照品溶液:稱(chēng)取乙醇、乙醛、二甲硫醚及甲苯對(duì)照品各適量,精密稱(chēng)定,加二甲基亞砜溶解,制成每1 mL約含乙醇50 mg、乙醛38.5 mg、甲苯9 mg及二甲硫醚10 mg的混合對(duì)照品貯備液;逐級(jí)稀釋?zhuān)瞥擅? mL含乙醇0.5 mg、乙醛0.385 mg、甲苯0.09 mg及二甲硫醚0.1 mg的混合對(duì)照品溶液。
供試品溶液:稱(chēng)取樣品0.5 g,精密稱(chēng)定,置20 mL頂空瓶中,精密加入5 mL二甲基亞砜,即得,壓蓋密封。
空白溶劑:以二甲基亞砜作為空白溶劑。
系統(tǒng)適用性試驗(yàn):精密量取混合對(duì)照品溶液、空白溶劑及100%限度濃度加標(biāo)供試品溶液各5.0 mL,分別置20 mL頂空瓶中,壓蓋密封。按2.1項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄氣相色譜圖。結(jié)果空白溶劑對(duì)樣品測(cè)定無(wú)干擾,供試品溶液中含有多個(gè)其他未知峰,但所測(cè)溶劑乙醛、乙醇、二甲硫醚及甲苯峰與各相鄰色譜峰的分離度均大于1.5。詳見(jiàn)圖1。
圖1 典型氣相色譜圖1.acetaldehyde 2.ethanol 3.dimethyl sulfide 4.tolueneA.Blank solvent B.Mixed reference solution C.Spiked test solutionFig.1 Typical GC chromatograms
線性關(guān)系考察:精密量取混合對(duì)照品貯備液0.2,0.5,0.8,1.0,1.2,2.0 mL,分別置100 mL容量瓶中,用二甲基亞砜定容,即得殘留溶劑系列混合對(duì)照品溶液。各精密量取5 mL,置20 mL頂空瓶中,壓蓋密封。按2.1項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積。以峰面積為縱坐標(biāo)、各待測(cè)成分質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸,得回歸方程及線性范圍。結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 線性關(guān)系考察結(jié)果(n=6)Tab.1 Results of the linear relation test(n=6)
精密度試驗(yàn):精密量取混合對(duì)照品溶液5 mL,置20 mL頂空瓶中,平行制備6份,按2.1項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積。結(jié)果乙醛、乙醇、二甲硫醚及甲苯峰面積的RSD均小于10.0%(n=6),表明儀器的精密度良好。
檢測(cè)限與定量限考察:將2.2項(xiàng)下混合對(duì)照品溶液逐級(jí)稀釋?zhuān)謩e以信噪比(S/N)為3和10時(shí)的質(zhì)量濃度作為檢測(cè)限和定量限。進(jìn)樣分析,記錄氣相色譜圖,測(cè)得乙醛、乙醇、二甲硫醚及甲苯的檢測(cè)限和定量限(見(jiàn)表2)。定量限的精密度RSD均小于10%(n=6),表明該方法靈敏度好。
表2 檢測(cè)限與定量限檢測(cè)結(jié)果Tab.2 Results of LOD and LOQ
回收率試驗(yàn):取混合對(duì)照品貯備液0.8,1.0,1.2mL,分別置100 mL容量瓶中,配制低、中、高3種質(zhì)量濃度(各溶劑限度的80%,100%,120%)的混合對(duì)照品溶液。取樣品0.5 g,置20 mL頂空瓶中,分別精密加入3種不同濃度的混合對(duì)照品溶液各5.0 mL,每種濃度各制備3份。按2.1項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣分析,記錄峰面積,按外標(biāo)法計(jì)算回收率。結(jié)果見(jiàn)表3至表6。
表3 乙醛回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=9)Tab.3 Results of the recovery test of acetaldehyde(n=9)
表4 乙醇回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=9)Tab.4 Results of the recovery test of ethanol(n=9)
表5 二甲硫醚回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=9)Tab.5 Results of the recovery test of dimethyl sulfide(n=9)
表6 甲苯回收率試驗(yàn)結(jié)果(n=9)Tab.6 Results of the recovery test of toluene(n=9)
取樣品0.5 g,依法制備供試品溶液,平行2份,按2.1項(xiàng)下試驗(yàn)條件進(jìn)樣檢測(cè),記錄色譜圖(見(jiàn)圖2)。結(jié)果供試品溶液中乙醛、乙醇、二甲硫醚、甲苯的含量分別為0.002%,0.008%,0.001%,0.005%。
圖2 供試品溶液氣相色譜圖1.acetaldehyde 2.ethanol 3.dimethyl sulfide 4.tolueneFig.2 GC chromatograms of test solution
為進(jìn)一步鑒定樣品中未知溶劑峰,按2.1項(xiàng)下試驗(yàn)條件,對(duì)供試品溶液進(jìn)行氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS)分析,結(jié)果見(jiàn)圖3。結(jié)合NIST譜庫(kù)檢索功能,扣除空白溶劑峰的干擾,對(duì)供試品溶液中較大的10個(gè)未知峰進(jìn)行結(jié)構(gòu)歸屬,鑒定結(jié)果見(jiàn)表7。
表7 供試品溶液中10種鑒定的未知化合物結(jié)構(gòu)信息表Tab.7 Structure information of 10 unknown compounds identified in the test solution
圖3 供試品溶液氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜總離子流圖Fig.3 Total ion flow of test solution by GC-MS/MS
氣相色譜的進(jìn)樣方式有直接進(jìn)樣及頂空進(jìn)樣。直接進(jìn)樣快速、方便、準(zhǔn)確,頂空進(jìn)樣溫度較低,可避免樣品熱解損失及非揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)進(jìn)樣口和毛細(xì)管柱的污染[5-9]。預(yù)試驗(yàn)中,樣品在直接進(jìn)樣-氣相色譜分析中,主成分有較大響應(yīng),導(dǎo)致某些殘留溶劑可能被包裹在主成分中而漏檢,故最終選擇頂空進(jìn)樣方式。
頂空氣相色譜法選用的溶劑多為水,但由于該中間物料不溶于水,故先后考慮了溶解能力較強(qiáng)的二甲基亞砜及二甲基甲酰胺。待測(cè)殘留溶劑甲苯的沸點(diǎn)較高,出峰靠后,為了不干擾測(cè)定,最終選擇了二甲基亞砜。
預(yù)試驗(yàn)中采用單因素考察方法確定了最佳平衡時(shí)間和平衡溫度。固定平衡時(shí)間,考察不同平衡溫度(70,80,90,100℃)下待測(cè)成分響應(yīng)值的變化,發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高,待測(cè)成分響應(yīng)值增加,但由于90℃與100℃的響應(yīng)值無(wú)明顯差異,考慮溫度過(guò)高可能使樣品發(fā)生熱解,故選擇平衡溫度為90℃。固定平衡溫度,考察不同平衡時(shí)間(20,25,30,35 min)對(duì)待測(cè)成分響應(yīng)值的影響,發(fā)現(xiàn)平衡30 min后再繼續(xù)延長(zhǎng)平衡時(shí)間,待測(cè)成分的響應(yīng)值并無(wú)明顯增加,故選擇平衡時(shí)間為30 min。
頂空體積的大小對(duì)檢測(cè)靈敏度、精密度有重要影響[10]。預(yù)試驗(yàn)中分別考察了溶劑體積為1,3,5,7 mL時(shí)待測(cè)成分響應(yīng)值的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)溶劑體積小于頂空瓶體積的1/3時(shí),隨著溶劑體積的增加,響應(yīng)值增加;溶劑體積為7 mL時(shí)的響應(yīng)值與5 mL時(shí)無(wú)明顯差異,且精密度略有降低,故將溶劑體積確定為5 mL。
為進(jìn)一步鑒定樣品中的未知溶劑峰,采用GC-MS法對(duì)供試品溶液中較大的10個(gè)未知峰進(jìn)行了結(jié)構(gòu)鑒定。由于樣品為供應(yīng)商提供的工藝研究批次樣品,對(duì)乙醛、乙醇、二甲硫醚和甲苯等4種殘留有機(jī)溶劑測(cè)定的目的,只是為供應(yīng)商提供一種有機(jī)溶劑殘留量測(cè)定參考方法,故未對(duì)鑒定出的10種含量較大的溶劑峰做進(jìn)一步追溯。后續(xù)需與物料供應(yīng)商接洽反饋該試驗(yàn)結(jié)果,建議其從生產(chǎn)工藝及試驗(yàn)溶劑著手,在生產(chǎn)過(guò)程中加上溶劑清洗的步驟,對(duì)該物料做進(jìn)一步純化處理,并要求供應(yīng)商對(duì)優(yōu)化工藝再行分析,根據(jù)實(shí)際情況對(duì)殘留溶劑進(jìn)行定量控制,做好中間物料的控制。
本研究中通過(guò)對(duì)溶劑、頂空平衡時(shí)間及平衡溫度等條件的優(yōu)化試驗(yàn),建立了對(duì)測(cè)定瑞舒伐他汀鈣合成中間物料(4R-順式)-6-醛基-2,2-二甲基-1,3-二氧己環(huán)-4-乙酸叔丁酯中的乙醛、乙醇、二甲硫醚及甲苯等4種有機(jī)溶劑殘留量的頂空氣相色譜法。該方法操作簡(jiǎn)便,靈敏度高,準(zhǔn)確度好,各組分間的分離度較好。該研究為復(fù)雜樣品基質(zhì)中有機(jī)溶劑殘留量的測(cè)定提供了參考,為供應(yīng)商對(duì)該物料的生產(chǎn)純化提供了方向。