劉家興，李麗美，楊慶云，臧清策，吳松，張瑞萍*，再帕爾·阿不力孜，2（.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院/北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥物研究所 天然藥物活性物質(zhì)與功能國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 00050；2.中央民族大學(xué) 生物成像與系統(tǒng)生物學(xué)研究中心，北京 0008）

他達(dá)拉非（tadalafil，TDF），化學(xué)名：6-（1，3-苯間二氧戊環(huán)-5-基）-2，3，6，7，12，12a-六氫化-2 甲基-（6R，12aR）-吡嗪并[1'2'：1，6]吡啶并[3，4-b]吲哚-1，4-二酮，可以特異性長(zhǎng)效抑制磷酸二酯酶5（PDE5），是一種非激素類抗男性勃起功能障礙（ED）藥，與其他治療ED的藥物相比，該藥具有活性高、不良反應(yīng)少、半衰期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。他達(dá)拉非于2003年11月在美國(guó)上市，2005年5月在中國(guó)上市。他達(dá)拉非的化合物專利ZL95192078.2 已于2015年1月到期，所以研究突破專利的新工藝對(duì)于他達(dá)拉非仿制藥在中國(guó)上市具有重要價(jià)值，迫切需要開(kāi)展他達(dá)拉非仿制藥的質(zhì)量控制方法研究。

文獻(xiàn)報(bào)道的他達(dá)拉非的合成路線主要有7條，其工業(yè)化生產(chǎn)路線是以

D

-色氨酸甲酯鹽酸鹽為起始原料，與胡椒醛進(jìn)行Pictet-Spengler反應(yīng)后再經(jīng)?；磻?yīng)、親核取代及關(guān)環(huán)反應(yīng)制得他達(dá)拉非（見(jiàn)圖1）。其中，（1

R

，3

R

）-1-（1，3-苯并二氧戊環(huán)-5-基）-2-（2-氯乙酰基）-1，2，3，4-四氫-9H-吡啶并[3，4-b]吲哚-3-羧酸甲酯（T2），是基于該路線合成他達(dá)拉非過(guò)程產(chǎn)生的中間體物質(zhì)，作為合成他達(dá)拉非最后一步反應(yīng)的原料，不可避免會(huì)作為雜質(zhì)存在于終產(chǎn)品中。

圖1 他達(dá)拉非工業(yè)合成路線Fig 1 Industrial synthetic route of tadalafil

該雜質(zhì)結(jié)構(gòu)中含有羰基取代的鹵代烷基，該基團(tuán)不僅具有強(qiáng)吸電子特性，還具有強(qiáng)電負(fù)性，會(huì)產(chǎn)生具有強(qiáng)親電性的碳原子，易與DNA 等生物大分子發(fā)生烷基化反應(yīng)，被納入歐盟發(fā)布的具有基因毒性的警示結(jié)構(gòu)。本課題組采用歐盟委員會(huì)的歐洲化學(xué)品局聯(lián)合研究中心（Joint Research Centre of European Chemicals Bureau）開(kāi)發(fā)的免費(fèi)毒性預(yù)測(cè)平臺(tái)Toxtree（http：//toxtree.sourceforge.net/）進(jìn)一步預(yù)測(cè)T2 的致癌性和遺傳毒性，評(píng)價(jià)結(jié)果為陽(yáng)性，按照2020年版《中國(guó)藥典》四部通則9306 遺傳毒性雜質(zhì)控制指導(dǎo)原則，T2 屬于第3 類雜質(zhì)，需要進(jìn)行毒理學(xué)關(guān)注閾值限度控制以及進(jìn)一步的毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)。本研究旨在建立一種基于UPLC-q/LIT-MS 技術(shù)的專屬性強(qiáng)、靈敏度高的他達(dá)拉非原料藥中潛在基因毒性雜質(zhì)T2 的定量測(cè)定方法。

1 儀器與試藥

分析天平（XPE205，Mettler Toledo，USA）；ACQUITY UPLC 超高效液相色譜儀（Waters，USA）；四極桿-線性離子阱串聯(lián)質(zhì)譜儀（QTRAP 5500，AB SCIEX，USA）；四極桿-飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜儀（Triple TOF 5600 ＋，AB SCIEX，USA）；渦旋混合器（MS3，IKA）；單通道微量移液器（Eppendorf，USA）；Captiva 96 孔板過(guò)濾裝置（Agilent，USA）；雜質(zhì)對(duì)照品（自制）；他達(dá)拉非原料藥（批號(hào)分別為TDLF01、TDLF02，自制）；甲醇、乙腈（LC-MS 純，F(xiàn)isher）；乙酸銨（分析純，Sigma）；其余試劑為分析純；水為娃哈哈純凈水。

2 方法與結(jié)果

2.1 分析條件

2.1.1 色譜條件 采用ACQUITY UPLC HSS T3柱（2.1 mm×100 mm，1.8 μm）；流動(dòng)相A 為0.02 mol·L乙酸銨溶液（含0.1%乙酸），流動(dòng)相B 為乙腈，梯度洗脫（0 ～1 min，70%→21%A；1 ～6.5 min，21%→20%A；6.5 ～8 min，20%→70%A）；流速：0.35 mL·min；柱溫：25 ℃；進(jìn)樣量：5 μL。

2.1.2 質(zhì)譜條件 四極桿-線性離子阱串聯(lián)質(zhì)譜儀、四極桿-飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜儀，配有TurboIonspray（ESI）離子源及Analyst1.5.1 分析軟件。所使用的各種氣路均為氮?dú)?。離子源溫度500℃；離子源噴射電壓5.0 kV；霧化氣壓力50 psi；輔助氣壓力50 psi；氣簾氣壓力25 psi。定量分析采用Multiquant 3.0.3 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2.1.3 目標(biāo)離子的選擇 采用Triple TOF 5600 ＋質(zhì)譜儀正離子檢測(cè)模式在

m/z

100 ～500 內(nèi)全掃描，采集得到的雜質(zhì)中間體的MS質(zhì)譜圖如圖2所示。采用QTRAP 5500 質(zhì)譜儀的MRM 模式進(jìn)行定量數(shù)據(jù)采集，用于雜質(zhì)定量測(cè)定的離子對(duì)為

m/z

427.1 →

m/z

135.0，去簇電壓為80 V，碰撞能量為30 eV。

圖2 雜質(zhì)中間體的MS/MS 質(zhì)譜圖Fig 2 MS/MS spectrum of the genotoxic impurity

2.2 溶液制備

2.2.1 雜質(zhì)對(duì)照品儲(chǔ)備溶液配制 精密稱取雜質(zhì)對(duì)照品適量于量瓶中，加乙腈超聲溶解并定容，搖勻，配制成1 mg·mL的雜質(zhì)對(duì)照品儲(chǔ)備液。

2.2.2 原料藥供試品溶液配制 分別精密稱取他達(dá)拉非原料藥TDLF01 供試品3 份，每份10 mg，置于10 mL 量瓶中，加乙腈超聲溶解，并定容至刻度，搖勻，配制成1 mg·mL的原料藥供試品儲(chǔ)備液一。

分別精密稱取他達(dá)拉非原料藥TDLF02 供試品3 份，每份5 mg，置于5 mL 量瓶中，加乙腈超聲溶解，并定容至刻度，搖勻，配制成1 mg·mL的原料藥供試品儲(chǔ)備液二。

分別稀釋上述原料藥供試品儲(chǔ)備液至含他達(dá)拉非5.00 μg·mL，作為雜質(zhì)含量測(cè)定的原料藥供試品溶液。

2.3 方法學(xué)考察

2.3.1 專屬性考察 分別將空白溶劑、雜質(zhì)對(duì)照品儲(chǔ)備溶液、原料藥供試品溶液進(jìn)樣測(cè)定，得到XIC色譜圖如圖3 所示。雜質(zhì)中間體的保留時(shí)間在3.08 min 左右，空白溶劑與待測(cè)樣品中均沒(méi)有干擾雜質(zhì)中間體含量測(cè)定的物質(zhì)存在，專屬性良好。

圖3 雜質(zhì)T2 的XIC 色譜圖Fig 3 XICs of the genotoxic impurity

2.3.2 線性試驗(yàn) 精密量取雜質(zhì)對(duì)照品儲(chǔ)備液，用乙腈稀釋制成0.10、0.50、0.80、1.0、5.0、8.0、10、50和80 ng·mL系列對(duì)照品溶液，依次進(jìn)樣。以峰面積為縱坐標(biāo)，質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程

Y

＝9.25×10

X

＋238（

r

＝0.9996）。結(jié)果表明，中間體化合物在0.10 ～80 ng·mL內(nèi)與峰面積呈良好的線性關(guān)系。2.3.3 檢測(cè)限與定量限 取0.10 ng·mL的對(duì)照品溶液，逐級(jí)稀釋，依次進(jìn)樣，以

S/N

＝3 時(shí)的濃度為檢測(cè)限，檢測(cè)限為25 pg·mL，

S/N

＝10 時(shí)的濃度為定量限，定量限為80 pg·mL。

2.3.4 精密度

① 日內(nèi)精密度：精密稀釋“2.2.1”項(xiàng)下雜質(zhì)對(duì)照品儲(chǔ)備液，用乙腈稀釋至0.50、5.0、50 ng·mL3 個(gè)質(zhì)量濃度，平行制備5 份樣品，每個(gè)樣品一日測(cè)定3 次，結(jié)果其峰面積

RSD

分別為3.1%、5.0%、3.4%，結(jié)果說(shuō)明日內(nèi)精密度良好。② 日間精密度：精密稀釋“2.2.1”項(xiàng)下雜質(zhì)對(duì)照品儲(chǔ)備液，用乙腈稀釋至0.50、5.0、50 ng·mL3 個(gè)質(zhì)量濃度，平行制備5 份樣品，連續(xù)測(cè)定3 d，結(jié)果其峰面積

RSD

分別為8.2%、7.4%、3.6%，結(jié)果說(shuō)明日間精密度良好。

2.3.5 穩(wěn)定性

① 4℃放置穩(wěn)定性：精密稀釋“2.2.1”項(xiàng)下雜質(zhì)對(duì)照品儲(chǔ)備液，用乙腈稀釋至5.00 ng·mL，在4℃下放置0、2、4、6、8 h，進(jìn)樣測(cè)定，結(jié)果峰面積

RSD

為4.3%；取“2.2.1”項(xiàng)下的原料藥供試品溶液，重復(fù)上述操作，結(jié)果峰面積

RSD

為5.9%，說(shuō)明溶液在4 ℃放置8 h 內(nèi)基本穩(wěn)定。② 室溫放置穩(wěn)定性：精密稀釋“2.2.1”項(xiàng)下雜質(zhì)對(duì)照品儲(chǔ)備液，用乙腈稀釋至5.00 ng·mL，在室溫下放置0、12、24 h，進(jìn)樣測(cè)定，結(jié)果峰面積

RSD

為7.1%；取“2.2.2”項(xiàng)下原料藥供試品溶液，重復(fù)上述操作，結(jié)果峰面積

RSD

為5.2%，說(shuō)明溶液室溫放置24 h 內(nèi)基本穩(wěn)定。2.3.6 加樣回收試驗(yàn) 精密稱取“2.2.2”項(xiàng)下原料藥9 份，每份1.00 mg，置于2 mL 量瓶中，精密加入0.12、0.15、0.18 mL 2.00 μg·mL雜質(zhì)對(duì)照品溶液，用乙腈超聲溶解并定容至刻度，搖勻，每個(gè)樣品平行制備3 份。分別稀釋上述溶液至含他達(dá)拉非5.00 μg·mL，進(jìn)樣測(cè)定，獲得相應(yīng)的雜質(zhì)峰面積，計(jì)算回收率及對(duì)應(yīng)

RSD

，結(jié)果顯示，加樣回收率均在90%～110%，

RSD

均小于10%，表明方法加樣回收率滿足要求。2.3.7 耐用性考察 對(duì)分析條件進(jìn)行細(xì)微調(diào)整，考察了柱溫23℃與28℃，流速0.3 mL·min與0.4 mL·min的影響，發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)的XIC 圖中，色譜峰形無(wú)明顯變化，保留時(shí)間及峰面積發(fā)生微小改變，

RSD

值均小于5%，表明分析條件的微小變動(dòng)不影響T2 雜質(zhì)的檢測(cè)，方法的耐用性良好。

2.4 雜質(zhì)含量測(cè)定

按“2.2.2”項(xiàng)下方法操作，精密配制2 個(gè)批次的原料藥供試品溶液，每個(gè)批次平行制備3 份，按“2.1”項(xiàng)下方法依次測(cè)定，結(jié)果其含量均低于檢測(cè)限。

3 討論

基因毒性雜質(zhì)因其能對(duì)DNA 或RNA 中嘌呤、嘧啶堿基或者磷酸雙酯骨架上的N 原子或O 原子等進(jìn)行親電進(jìn)攻，從而造成DNA 雙鏈斷裂，空間構(gòu)象改變等結(jié)構(gòu)異常，進(jìn)而產(chǎn)生誘導(dǎo)突變、致癌等毒性而受到廣泛關(guān)注。他達(dá)拉非合成工藝雜質(zhì)（T2）具有基因毒性的警示結(jié)構(gòu)，存在潛在的致癌風(fēng)險(xiǎn)，為保障用藥安全，有必要對(duì)該雜質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的限量控制。毒理學(xué)關(guān)注閾值（TTC）的提出進(jìn)一步規(guī)范了對(duì)于基因毒性雜質(zhì)的監(jiān)管。2006年1月由輝瑞、強(qiáng)生、葛蘭素史克等國(guó)際制藥企業(yè)中的研發(fā)人員組成的美國(guó)藥物研究和制造商協(xié)會(huì)（Pharmaceutical Research and Manufacturers of America，PhRM）專家小組在Lutz Müller 等的領(lǐng)導(dǎo)下首次提出了“階段化TTC”的概念，即根據(jù)不同的暴露時(shí)間，設(shè)定不同的控制限度，對(duì)于有些基因毒性基團(tuán)，如黃曲霉素類、偶氮苯類、

N

-亞硝基物類因具有較高的致癌風(fēng)險(xiǎn)，需要進(jìn)行特殊的限度控制。人用藥物注冊(cè)技術(shù)要求國(guó)際協(xié)調(diào)會(huì)（ICH）基因毒性雜質(zhì)研究指南M7（R1）對(duì)于基因毒性雜質(zhì)監(jiān)管要求較為寬松，這可以為根據(jù)他達(dá)拉非的用藥劑量和用藥周期制訂合理的雜質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)提供參考。

4 結(jié)論

本研究建立了他達(dá)拉非原料藥中具有潛在基因毒性雜質(zhì)T2 的定量分析方法。該方法簡(jiǎn)單、快速、回收率好、靈敏度高，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該方面研究的空白，有助于對(duì)他達(dá)拉非仿制藥合成過(guò)程中的質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。根據(jù)《基因毒性雜質(zhì)限度指南》，基因毒性雜質(zhì)限度水平應(yīng)該小于1.50 μg·d，結(jié)合本制劑的用法用量，按每日服用最大量20 mg 計(jì)算，以本方法分析時(shí)原料藥中雜質(zhì)含量相當(dāng)于375 pg·mL。本方法的定量限低于該含量水平，因此適用于他達(dá)拉非潛在基因毒性雜質(zhì)T2 的檢測(cè)，可以滿足高于TTC 要求雜質(zhì)限度的準(zhǔn)確分析。