焦銀蕾,張曉燦,何曉晨,賈樹(shù)紅,劉立平
(河北冀衡藥業(yè)股份有限公司 河北 衡水 053000)
葉酸是人體細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖的必需物質(zhì),對(duì)人體的新陳代謝起著重要作用,是人體不可缺少的營(yíng)養(yǎng)素之一,葉酸對(duì)細(xì)胞的分裂生長(zhǎng)及核酸、氨基酸、蛋白質(zhì)的合成起著重要的作用。但是由于天然的葉酸極不穩(wěn)定,易受陽(yáng)光、加熱的影響而發(fā)生氧化,所以真正能從食物中獲得的葉酸并不多,而合成的葉酸在數(shù)月或數(shù)年內(nèi)保持穩(wěn)定,容易吸收且人體利用度高。葉酸合成過(guò)程使用到原料為2,4,5- 三氨基-6- 羥基嘧啶硫酸鹽(氨二)、對(duì)氨基苯甲酰谷氨酸、三氯丙酮。
2,4,5- 三氨基-6- 羥基嘧啶硫酸鹽(俗稱(chēng)氨二),分子式:C4H9N5O5S,相對(duì)分子質(zhì)量:239.21,CAS No.為35011-47-3,為生產(chǎn)原料藥葉酸的主要使用原料,其制備過(guò)程是將氰乙酸甲酯、甲醇鈉和硝酸胍混合在一起進(jìn)行縮合反應(yīng),通過(guò)添加亞硝酸鈉對(duì)混合物進(jìn)行硝化,然后還原,最后加入硫酸,得到2,4,5- 三氨基-6- 羥基嘧啶硫酸鹽(氨二),在其生產(chǎn)過(guò)程中使用氰乙酸甲酯作原料,故在反應(yīng)不完全的情況下會(huì)有殘留,從而影響原料藥葉酸的產(chǎn)品質(zhì)量,造成殘留溶劑含量不合格。氰乙酸甲酯為無(wú)色至微黃色透明液體,可燃,為極性有機(jī)溶劑,不溶于水,可與乙醇、乙醚混溶。具有可燃性,有中等毒性,能經(jīng)皮膚吸收,可引起皮膚炎癥,需對(duì)其進(jìn)行控制,目前各國(guó)藥典均無(wú)相關(guān)檢測(cè)方法,參考工業(yè)用氰乙酸甲酯國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T26606-2011,采用氣相色譜儀進(jìn)行方法的研究,確定檢測(cè)條件,制定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),控制葉酸產(chǎn)品質(zhì)量。
采用氣相色譜儀進(jìn)行分析的方法稱(chēng)為氣相色譜法,氣相色譜法是用氣體作為流動(dòng)相的色譜法,該方法分析速度快、分離效率高。
氣相色譜法的原理是:樣品溶液進(jìn)樣后,首先進(jìn)入汽化室,然后在載氣的傳送作用下進(jìn)入色譜柱(載氣常用氮?dú)饣蚝猓?,不同組分在色譜柱中被分離,最后依次流出色譜柱,被檢測(cè)器檢測(cè),得到其含量。測(cè)定樣品中某組分的含量時(shí),需要先分析已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品,然后將標(biāo)準(zhǔn)樣品色譜峰的保留時(shí)間和峰面積與待測(cè)樣品中改該組分比對(duì),計(jì)算待測(cè)樣品中目標(biāo)組分含量。由于樣品在氣相中傳遞速度快,因此樣品組分在流動(dòng)相和固定相之間可以很快達(dá)到平衡,氣相色譜法具有分析靈敏度高、檢測(cè)時(shí)間短、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)驗(yàn)方法,需要確定檢測(cè)方法能夠?qū)⒅鞒煞趾蜌埩綦s質(zhì)及使用的溶劑進(jìn)行有效分離,獲得預(yù)期峰型,并達(dá)到分離度滿(mǎn)足要求,定量限符合控制要求的目的。
主要儀器:分析天平(賽多利斯,型號(hào)QUIN IX124-1CN)、氣相色譜儀(PE 氣相色譜儀型號(hào)Clarus 580)、SPN-300 高純度氮?dú)獍l(fā)生器(北京中惠普分析技術(shù)研究所)、SPH-300 高純度氫氣發(fā)生器(北京中惠普分析技術(shù)研究所),SPB-3 全自動(dòng)空氣源(北京中惠普分析技術(shù)研究所)。
試劑:氰乙酸甲酯(上海麥克林生化科技有限公司)、無(wú)水甲醇(德國(guó)默克)
1.2.1 確定色譜參數(shù)
2,4,5- 三氨基-6- 羥基嘧啶硫酸鹽(氨二) 中殘留氰乙酸甲酯能檢測(cè)到,并且能夠達(dá)到分離要求。初步確定的色譜參數(shù)為:
色譜柱:AE.SE-54 30m*0.32mm*0.25um;柱號(hào):S.N.03111336001;檢測(cè)器:FID;載氣:氮?dú)?;載氣流速:2.0 ml/min;進(jìn)樣量:0.5μl;檢測(cè)器溫度:240 ℃;柱箱:150 ℃;量程:1;分流比:20∶1;進(jìn)樣口溫度:240 ℃。
1.2.2 溶液配制
空白溶劑:無(wú)水甲醇
對(duì)照品溶液的制備:精密稱(chēng)取氰乙酸甲酯對(duì)照品0.1 ml 于10 ml 容量瓶中,加入無(wú)水甲醇溶液至刻度,搖勻。
1.2.3 測(cè)定
吸取0.5μl 無(wú)水甲醇注入氣相色譜儀中,作為空白溶劑;吸取對(duì)照品溶液0.5μl,注入氣相色譜儀中,分別記錄色譜圖。
1.2.4 結(jié)果分析
發(fā)現(xiàn)對(duì)照品溶液中氰乙酸甲酯峰保留時(shí)間為1.566 min,溶劑峰保留時(shí)間為1.194 min,放大圖譜后發(fā)現(xiàn)氰乙酸甲酯峰型出現(xiàn)峰前延現(xiàn)象,峰型不好,可能包含未分離的雜質(zhì),色譜圖如下所示:圖1 為完整譜圖,圖2 為放大后圖譜。
圖1 氰乙酸甲酯峰型圖(保留時(shí)間1.566),完整圖譜Fig.1 Methyl cyanoacetate Sample solution chromatogram(1.566),Complete map
圖2 氰乙酸甲酯峰型圖(保留時(shí)間1.566),放大后圖譜Fig.2 Methyl cyanoacetate Sample solution chromatogram(1.566),Magnification map
1.2.5 條件調(diào)整
其他條件不變,調(diào)整分流比:5∶1,再次進(jìn)樣。
發(fā)現(xiàn)對(duì)照中氰乙酸甲酯雜質(zhì)峰保留時(shí)間為1.600 min,溶劑峰保留時(shí)間為1.204 min,和溶劑峰較近,放大圖譜后發(fā)現(xiàn)氰乙酸甲酯峰型仍不理想。色譜圖如圖3 所示。
圖3 調(diào)整分流比圖譜(對(duì)照保留時(shí)間1.600)Fig.3 Chromatogram after adjusting Separation ratio(Retention time of reference solution 1.600)
1.3.1 調(diào)整色譜條件能夠達(dá)到分離要求
文獻(xiàn)表明,氰乙酸甲酯屬于極性有機(jī)物質(zhì),AE.SE-54 柱子屬于弱極性柱子,故可能存在雜質(zhì)峰分離不開(kāi)的狀況,參照國(guó)標(biāo)GB-/T26606-2011工業(yè)用氰乙酸甲酯的要求,我們更換檢驗(yàn)參數(shù)及色譜柱。
調(diào)整柱溫及程序升溫:柱溫是一個(gè)重要的操作變數(shù),直接影響分離效能和分析速度。選擇柱溫是根據(jù)混合物的沸點(diǎn)范圍,提高柱溫可縮短分析時(shí)間;降低柱溫可使色譜柱選擇性增大,有利于組分的分離和色譜柱穩(wěn)定性提高,色譜柱壽命延長(zhǎng)。一般采用等于或高于數(shù)十度于樣品的平均沸點(diǎn)的柱溫較為合適,對(duì)易揮發(fā)樣用低柱溫,不易揮發(fā)的樣品采用高柱溫。對(duì)于沸點(diǎn)分布范圍寬的多組分混合物,使用恒柱溫氣相色譜法分析,其低沸點(diǎn)組分會(huì)很快流出,峰形窄且易重疊,而高沸點(diǎn)組分則流出很慢,峰形扁平且拖尾,不利于定量測(cè)定還會(huì)延長(zhǎng)分析時(shí)間。若使用程序升溫氣相色譜法,使色譜柱溫度從低溫開(kāi)始,按一定升溫速率升溫,柱溫呈線(xiàn)性增加直至終止溫度,就會(huì)使混合物中的每個(gè)組分都在最佳柱溫(保留溫度)下流出。此時(shí)低沸物和高沸物都可在較佳分離度下流出,它們的峰寬窄適宜,并縮短總分析時(shí)間。
經(jīng)查氰乙酸甲酯沸點(diǎn)204-207 ℃,此次試驗(yàn)繼續(xù)調(diào)整程序升溫溫度、檢測(cè)溫度和速率,更換色譜柱型號(hào)。
1.3.2 色譜條件
色譜柱:PEG-20M 30m*0.32mm*0.25um;檢測(cè)器:FID;載氣:氮?dú)猓惠d氣流:2.0ml/min;進(jìn)樣量:0.5μl;檢測(cè)器溫度:240 ℃;柱箱:240℃;量程:1;分流比:20∶1;進(jìn)樣口溫度:240℃;柱溫:起始溫度140 ℃保持10 min,再由20℃/min 速率升到240 ℃,保持10 min。
1.3.3 溶液配制
空白溶劑:無(wú)水甲醇
對(duì)照品的制備:精密稱(chēng)取氰乙酸甲酯0.1 ml 于10 ml 容量瓶中,加入無(wú)水甲醇溶液至刻度,搖勻,作為對(duì)照品溶液。
1.3.4 測(cè)定
吸取0.5μl 無(wú)水甲醇注入氣相色譜儀中,作為空白溶劑;吸取對(duì)照品溶液0.5μl 注入氣相色譜儀中。經(jīng)查看圖譜,發(fā)現(xiàn)對(duì)照中氰乙酸甲酯雜質(zhì)峰保留時(shí)間為8.214 min,溶劑峰保留時(shí)間為1.322 min,峰型較好,能夠有效分離,記錄色譜圖如圖4 所示。
圖4 氰乙酸甲酯峰型圖(保留時(shí)間8.214)Fig.4 Methyl cyanoacetate Sample solution chromatogram(8.214)
1.3.5 結(jié)果分析
經(jīng)查看圖譜,發(fā)現(xiàn)對(duì)照中氰乙酸甲酯雜質(zhì)峰保留時(shí)間為8.214 min,溶劑峰保留時(shí)間為1.322 min,放大圖譜后發(fā)現(xiàn)氰乙酸甲酯峰型良好,無(wú)雜峰現(xiàn)象,色譜條件調(diào)整達(dá)到預(yù)期效果。
1.4.1 檢測(cè)限定量限研究
為使雜質(zhì)峰型更理想化,其他條件不變,我們?cè)俅握{(diào)節(jié)色譜參數(shù):起始溫度160 ℃。
根據(jù)2,4,5- 三氨基-6- 羥基嘧啶硫酸鹽(氨二) 檢驗(yàn)需要,須對(duì)其進(jìn)行GC 氰乙酸甲酯的殘留量檢測(cè),此方案主要研究2,4,5- 三氨基-6- 羥基嘧啶硫酸鹽(氨二) 中是否能檢測(cè)出氰乙酸甲酯,并且能夠達(dá)到分離要求。為確定檢驗(yàn)最小濃度我們將其對(duì)照液稀釋100 倍。
1.4.2 色譜條件
色譜柱:PEG-20M 30m*0.32mm*0.25um;檢測(cè)器:FID;載氣:氮?dú)?;載氣流速:2.0 ml/min;進(jìn)樣量:0.5μl;檢測(cè)器溫度:240 ℃;柱箱:240℃;量程:1;分流比:20∶1;進(jìn)樣口溫度:240℃;柱溫:起始溫度160 ℃保持10 min,再由20℃/min 速率升到220 ℃,保持10 min。
1.4.3 溶液配制
空白溶劑:無(wú)水甲醇
對(duì)照品溶液的制備:精密稱(chēng)取氰乙酸甲酯0.1 ml 于10 ml 容量瓶中,加入無(wú)水甲醇溶液至刻度,再次吸取0.1ml 于10ml 容量瓶中,加入無(wú)水甲醇溶液至刻度,搖勻。
1.4.4 測(cè)定
吸取0.5μl 無(wú)水甲醇注入氣相色譜儀中,作為空白溶劑;吸取氰乙酸甲酯對(duì)照品溶液0.5μl,記錄色譜圖。
1.4.5 結(jié)果分析
經(jīng)查看圖譜,發(fā)現(xiàn)對(duì)照中氰乙酸甲酯雜質(zhì)峰保留時(shí)間為4.540 min,溶劑峰保留時(shí)間為1.256 min,放大圖譜后發(fā)現(xiàn)氰乙酸甲酯峰型理想,無(wú)雜峰、前延、包峰等現(xiàn)象。計(jì)算分離度為37.5,信噪比為4,符合檢測(cè)要求,色譜如圖5 所示。
圖5 氰乙酸甲酯峰型圖(保留時(shí)間4.540)Fig.5 Methyl cyanoacetate Sample solution chromatogram(4.540)
1.4.6 專(zhuān)屬性研究
按照以上色譜條件進(jìn)行專(zhuān)屬性研究,將對(duì)照品氰乙酸甲酯和2,4,5 三氨基-6 羥基嘧啶硫酸鹽(氨二) 樣品混合后,是否仍能檢測(cè)到氰乙酸甲酯對(duì)照品、得到預(yù)期峰型和分離效果。
對(duì)照溶液:吸取氰乙酸甲酯0.5 ml 于10 ml 容量瓶中,加入無(wú)水甲醇溶液至刻度,搖勻。供試品混合溶液:精密稱(chēng)取2,4,5 三氨基-6 羥基嘧啶硫酸鹽(氨二) 1.0 g 于10 ml 容量瓶中,吸取0.1 ml對(duì)照溶液于同一個(gè)10 ml 容量瓶中,加入無(wú)水甲醇溶液至刻度,搖勻。
測(cè)定時(shí)分別吸取空白溶劑甲醇、氰乙酸甲酯對(duì)照品溶液和過(guò)濾后供試品混合溶液的上清液,各0.5μl 分別注入氣相色譜儀,記錄所得色譜如圖6 所示,對(duì)照品保留時(shí)間4.523 min;按面積歸一法計(jì)算,混合溶液2,4,5 三氨基-6 羥基嘧啶硫酸鹽(氨二) 中氰乙酸甲酯≤0.5%范圍內(nèi)對(duì)照品和溶劑峰分離較好,保留時(shí)間穩(wěn)定,方法參數(shù)確定。
圖6 特異性色譜圖(對(duì)照溶液保留時(shí)間4.523 min)Fig.6 Specificity chromatogram(Retention time of reference solution 4.523 min)
為驗(yàn)證方法的有效性,連續(xù)進(jìn)樣三批,2,4,5三氨基-6 羥基嘧啶硫酸鹽(氨二) 進(jìn)行測(cè)定。檢測(cè)條件如下。
色譜柱:PEG-20M 30m*0.32mm*0.25um;檢測(cè)器:FID;載氣:氮?dú)?;載氣流速:2.0 ml/min;進(jìn)樣量:0.5μl;檢測(cè)器溫度:240 ℃;柱箱:240℃;量程:1;分流比:20:1;進(jìn)樣口溫度:240℃;柱溫:起始溫度160 ℃保持10min,再由20℃/min 速率升到220 ℃,保持10 min。
精密吸取氰乙酸甲酯0.1 ml 于10 ml 容量瓶中,加入無(wú)水甲醇溶解并稀釋至刻度,搖勻。
供試品溶液的制備:精密稱(chēng)取0.5 g 樣品于10 ml 容量瓶中,用無(wú)水甲醇溶解并稀釋至刻度;取上清液作為供試品溶液。
分別吸取空白溶劑(無(wú)水甲醇)、對(duì)照品溶液和供試品溶液各0.5μl 分別注入氣相色譜儀,記錄色譜圖,圖7 為對(duì)照溶液圖,4.435min 為對(duì)照品峰,色譜圖8 為樣品圖譜。因?yàn)闃悠分星枰宜峒柞埩糨^少故樣品圖譜中只有溶劑峰未檢測(cè)到氰乙酸甲酯。
圖7 對(duì)照溶液圖譜Fig.7 Chromatogram of reference solution
圖8 供試品溶液圖譜Fig.8 Chromatogram of testing sample
按面積歸一法計(jì)算,樣品中殘留溶劑氰乙酸甲酯≤0.5%。
經(jīng)過(guò)調(diào)整參數(shù),最終確定檢測(cè)條件:以PEG-20M(30m*0.32mm*0.25um) 為色譜柱,F(xiàn)ID檢測(cè)器,載氣流速:2.0 ml/min,進(jìn)樣量:0.5μl,檢測(cè)器溫度:240 ℃,量程:1,分流比:20∶1;在樣品檢測(cè)圖譜中,對(duì)照品溶液中氰乙酸甲酯雜質(zhì)峰保留時(shí)間為4.5 min 左右,溶劑峰保留時(shí)間為1.2 min 左右,分離度為37.5,信噪比為4,符合要求,初步確定2,4,5 三氨基-6 羥基嘧啶硫酸鹽(氨二) 中氰乙酸甲酯殘留限度為不得超過(guò)0.5%。
以上分析方法分離度、信噪比、峰型均能滿(mǎn)足檢測(cè)要求,分析方法及檢測(cè)條件初步確定,該方法能準(zhǔn)確可靠的測(cè)定2,4,5 三氨基-6 羥基嘧啶硫酸鹽(氨二) 中殘留氰乙酸甲酯的含量,為提高葉酸產(chǎn)品的質(zhì)量提供了有效保障。