李穎,謝瑩瑩,鄭金鳳,張悅,趙勇,劉楊,蔣赟(1.湖南省藥品檢驗檢測研究院,長沙 410001;2.湖南省藥品審查核驗中心,長沙 410001;3.國家藥品監(jiān)督管理局藥用輔料工程技術(shù)研究重點實驗室,長沙 410001)
尿素又稱碳酰胺、脲,為藥輔同源類,是臨床上應(yīng)用較早的強效利尿脫水藥。本品具有抗菌,使蛋白質(zhì)溶解、變性,增加蛋白質(zhì)水合、皮膚通透性等作用,可用作透皮促進劑和助溶劑[1-2]。尿素對熱不穩(wěn)定,加熱至150~160℃將脫氨成縮二脲,若迅速加熱將脫氨而三聚成六元環(huán)化合物三聚氰酸。尿素在《中國藥典》(ChP2020)、歐洲藥典(EP10.0)、美國藥典(USP2021)及日本藥典(JP17)中均有收載[3-7],其中USP2021對縮二脲雜質(zhì)、其他單個雜質(zhì)及總雜量進行了控制,EP10.0采用與標(biāo)準(zhǔn)縮二脲溶液制成的對照液進行顏色比對對縮二脲雜質(zhì)進行了控制,而目前ChP2020并未對其有關(guān)物質(zhì)進行控制。本研究通過高效液相色譜建立有關(guān)物質(zhì)的檢測方法,為藥輔同源尿素的質(zhì)量研究提供參考。
LC-20A高效液相色譜儀(島津公司);e2695高效液相色譜儀(Waters公司);MS105DU 電子天平(瑞士Mettler-Toledo公司)。
尿素對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號:100288-201903,純度:99.8%);縮二脲(麥克林,批號:C10871148,純度:98%);三聚氰酸(麥克林,批號:C10691090,純度:98%);縮三脲(上海旭東海普南通藥業(yè)有限公司,批號:190601,純度:99.0%);乙腈(Merck公司,批號:JA079030,色譜級);尿素樣品信息見表1;水為自制超純水。
色譜柱:Waters XBridge Amide(4.6 mm×250 mm,3.5 μm);流動相:乙腈-水(94∶6);流速:1.0 mL·min-1;檢測波長:195 nm;柱溫:30℃;進樣量:10 μL。
2.2.1 系統(tǒng)適用性溶液 精密稱取縮二脲、縮三脲、三聚氰酸和尿素對照品適量,用75%乙腈溶解并稀釋成質(zhì)量濃度分別為0.005、0.005、0.005(約相當(dāng)于0.1%的濃度)和5.0 mg·mL-1的混合對照品溶液,即得。
2.2.2 供試品溶液 取供試品適量,加75%乙腈溶解并稀釋制成每1 mL中含5 mg的溶液,即得。
2.2.3 對照溶液 取“2.2.2”項下供試品溶液,加75%乙腈溶解并稀釋制成每1 mL中含50 μg的溶液,即得。
2.2.4 雜質(zhì)混合對照品溶液 精密稱取縮二脲對照品約50 mg,置100 mL量瓶中,加75%乙腈溶解并稀釋至刻度,搖勻,作為對照品儲備液(1);精密稱取三聚氰酸對照品約50 mg,置100 mL量瓶中,加75%乙腈溶解并稀釋至刻度,搖勻,作為對照品儲備液(2);精密稱取縮三脲對照品約10 mg,置50 mL量瓶中,加75%乙腈溶解并稀釋至刻度,搖勻,作為對照品儲備液(3)。精密量取上述對照品儲備液(1)~(3)適量,用75%乙腈稀釋制成含縮二脲、縮三脲及三聚氰酸為0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0 μg·mL-1的系列溶液①~⑥,待用。
2.3.1 系統(tǒng)適用性試驗 取“2.2”項下系統(tǒng)適用性溶液、供試品溶液、對照溶液、雜質(zhì)混合對照品溶液及空白溶液分別進樣,典型色譜圖見圖1。
圖1 HPLC典型色譜圖Fig 1 Typical chromatogram of HPLC
2.3.2 專屬性試驗 精密稱取本品(N1)0.25 g 6份,置50 mL量瓶中,分別進行以下處理:
① 未破壞:按“2.2.2”項下方法處理;② 酸破壞:加1 mol·L-1鹽酸溶液2 mL,搖勻,室溫放置24 h,用1 mol·L-1氫氧化鈉溶液中和,加75%乙腈溶解并稀釋至刻度,搖勻,即得;③堿破壞:加1 mol·L-1氫氧化鈉溶液2 mL,搖勻,室溫放置24 h,用1 mol·L-1鹽酸溶液中和,加75%乙腈溶解并稀釋至刻度,搖勻,即得;④氧化破壞:加30%雙氧水2 mL,室溫放置20 h,加75%乙腈溶解并稀釋至刻度,搖勻,即得;⑤高溫破壞:加75%乙腈溶解并稀釋至刻度,搖勻,放于120℃的烤箱中,加熱8 h,即得;⑥加75%乙腈溶解并稀釋至刻度,搖勻,放于(4500±500)lx光照強度下48 h (光照破壞),即得。以上樣品按“2.1”項下色譜條件測定。結(jié)果表明,經(jīng)酸、堿、氧化、高溫、光照破壞條件破壞后,氧化破壞試驗中新增1個雜質(zhì)峰,按面積歸一化法計算,總雜質(zhì)增加6.7%;高溫破壞試驗中縮二脲顯著增加,按面積歸一化法計算,總雜質(zhì)增加2.75%,且各降解產(chǎn)物均能與主峰完全分離,均符合要求,見圖2。
圖2 專屬性試驗HPLC圖譜Fig 2 HPLC chromatogram of specificity test
2.3.3 線性關(guān)系考察 分別精密量取“2.2.4”項下的系列溶液①~⑥各10 μL注入液相色譜儀,以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(x,μg·mL-1),以峰面積(y)為縱坐標(biāo),結(jié)果各組分的回歸方程分別為:y縮二脲=2.365×105x-66.91,r2=1.000;y縮三脲=3.165×105x-484.6,r2=1.000;y三聚氰酸=1.393×105x+307.6,r2=0.9995??s二 脲 在0.4966~19.8665 μg·mL-1,縮 三 脲在0.5375~21.5028 μg·mL-1,三聚氰酸在0.5842~23.3710 μg·mL-1與峰面積線性關(guān)系良好。
2.3.4 檢出限和定量限 精密量取“2.2.4”項下各對照品儲備液適量,分別逐級稀釋,精密量取10 μL,進樣測定。設(shè)定量限S/N=10,檢出限S/N=3,結(jié)果縮二脲、縮三脲、三聚氰酸的定量限分別為0.020、0.0036、0.032 μg·mL-1;檢出限分別為0.0061、0.0011、0.0098 μg·mL-1。
2.3.5 精密度試驗 取“2.2.4”項下溶液①,精密量取10 μL,注入液相色譜儀,連續(xù)進樣6次,結(jié)果縮二脲、縮三脲、三聚氰酸的峰面積RSD分別為0.24%、0.11%、0.58%(n=6),說明本儀器的進樣精密度良好。
2.3.6 重復(fù)性試驗 取樣品N1 1.0 g,精密稱定,按“2.2.2”項下方法平行制備6份供試品溶液,按“2.2.3”項下方法制備6份對照溶液,另取“2.2.4”項下溶液④,作為對照品溶液。取上述溶液各10 μL,注入液相色譜儀,記錄色譜圖,縮二脲、縮三脲和三聚氰酸按外標(biāo)法以峰面積計算,其他雜質(zhì)按自身對照法計算,結(jié)果縮二脲、縮三脲含量的RSD分別為1.5%、1.2%,未檢出三聚氰酸和其他單個雜質(zhì),說明本方法重復(fù)性良好。
2.3.7 穩(wěn)定性試驗 取同一加樣回收試驗的溶液,分別在0、2、4、8、12 h進樣測定,記錄各共有色譜峰峰面積,結(jié)果縮二脲、縮三脲、三聚氰酸峰面積RSD分別為0.18%、0.23%、3.2%,表明供試品溶液在12 h內(nèi)基本穩(wěn)定。
2.3.8 回收試驗 取樣品(N1,縮二脲含量為0.0305%,縮三脲含量為0.0055%,三聚氰酸未檢出),分別精密加入“2.2.4”項下對照品儲備液①0.5 mL、對照品儲備液②0.5 mL、對照品儲備液③1.25 mL,按“2.2.2”項下方法平行制備6份溶液。另取溶液④作為對照品溶液。取上述溶液各10 μL,注入液相色譜儀,記錄色譜圖,計算回收率。結(jié)果縮二脲的回收率為100.1%(RSD=1.4%);縮三脲的回收率為100.3%(RSD=0.44%);三聚氰酸的回收率為86.59%(RSD=3.3%)(n=6)。
2.3.9 耐用性試驗 取“2.2.1”項下系統(tǒng)適用性試驗溶液及“2.3.6”項下重復(fù)性試驗溶液,在“2.1”項色譜條件下,通過改變有機相的初始比 例(±30%)、柱 溫(±5℃)、流 速(±0.2 mL·min-1)以及更換不同品牌的液相色譜儀(島津LC-20A和Waterse2695)來考察耐用性,觀察各組分之間的分離情況以及有關(guān)物質(zhì)含量的變化。結(jié)果系統(tǒng)適用性試驗溶液在各個條件下各組分之間均能達到基線分離,重復(fù)性試驗溶液中的有關(guān)物質(zhì)含量無明顯變化,表明方法的耐用性良好。
取20批尿素樣品,分別按“2.2”項下方法制備供試品溶液、對照溶液和對照品溶液,按“2.1”項下色譜條件進樣測定,計算雜質(zhì)含量,結(jié)果見表1。
表1 樣品有關(guān)物質(zhì)測定結(jié)果(%)Tab 1 Related substances of samples (%)
尿素合成過程中易發(fā)生脫氨縮合或聚合反應(yīng)生成縮二脲、縮三脲和三聚氰酸等副產(chǎn)物[8-9],在國內(nèi)外藥典中,僅USP2021收載了有關(guān)物質(zhì)項,且單獨控制了縮二脲單雜;EP10.0僅對“縮二脲”進行了控制。用二極管陣列檢測器(PDA)進行全波長掃描分析,縮二脲、縮三脲、三聚氰酸、尿素及破壞后形成新雜質(zhì)的最大吸收波長都在195 nm附近,綜合考慮,選用195 nm作為尿素有關(guān)物質(zhì)的檢測波長。
USP2021中采用甲酸溶液(1 mL甲酸→1000 mL水)-乙腈梯度洗脫流動相體系,使用該體系進行操作時,因均在梯度上出峰,重現(xiàn)性不佳;另有文獻報道采用乙腈-水(88∶12)作為流動相[10-13]體系,經(jīng)預(yù)試驗,各色譜峰分離效果不佳。課題組研究發(fā)現(xiàn),采用乙腈-水(94∶6)作為流動相體系時,尿素及其特定雜質(zhì)色譜峰峰形較好,且各組分間分離效果最佳,故最終選用乙腈-水(94∶6)體系。
USP2021中對縮二脲采用特定雜質(zhì)對照品按外標(biāo)法計算,其他單個雜質(zhì)采用尿素對照品按外標(biāo)法計算。本研究對收集到的20批樣品,以縮二脲、縮三脲、三聚氰酸為特定雜質(zhì),分別采用外標(biāo)法和自身對照法(按校正因子計算)計算,結(jié)果顯示外標(biāo)法計算縮二脲結(jié)果高于自身對照法,縮三脲低于自身對照法,三聚氰酸高于自身對照法。在相同色譜條件下,尿素、縮二脲、縮三脲、三聚氰酸的響應(yīng)相差較大(尿素/縮二脲=0.144;尿素/縮三脲=0.108;尿素/三聚氰酸=0.246),用自身對照法計算結(jié)果偏差較大,結(jié)果不準(zhǔn)確。為更好地控制本品的質(zhì)量,建議縮二脲、縮三脲、三聚氰酸采用外標(biāo)法進行定量,其他未知雜質(zhì)采用自身對照法進行計算。
本研究建立了高效液相色譜測定尿素的有關(guān)物質(zhì)方法,方法學(xué)考察表明該方法結(jié)果準(zhǔn)確,重復(fù)性好,主成分與各個雜質(zhì)分離度較好,能準(zhǔn)確測定特定雜質(zhì)縮二脲、縮三脲、三聚氰酸的含量,為藥用輔料尿素質(zhì)量控制提供依據(jù)。樣品測定結(jié)果顯示,20批樣品均檢出縮二脲和縮三脲,5批樣品檢出三聚氰酸。其中縮二脲含量相對較高,有4批樣品中縮二脲的含量均已超出了USP2021中對縮二脲的控制限度(不得過0.1%),應(yīng)加強質(zhì)量控制。