非手性雜質(zhì)的UPC²分析方法開發(fā)

沃特世解決方案

關(guān)鍵詞

UPC²，藥物雜質(zhì)，穩(wěn)定性指示方法，降解分析，方法開發(fā)，甲氧氯普胺，合相色譜

簡介

超高效合相色譜 (UPC²™)以亞2 µm顆粒為固定相，采用超臨界流體二氧化碳作為主要流動相成分。合相色譜是一種使用少量溶劑即可實現(xiàn)高速分析的分析工具，尤其是在分析雜質(zhì)時，相比于反向液相色譜(LC)，合相色譜的正交方法更有利于發(fā)現(xiàn)未知雜質(zhì)。合相色譜的方法開發(fā)不同于液相和氣相色譜的方法開發(fā)策略，后者已經(jīng)基本成熟。為了簡化這個過程，我們需要研究一種系統(tǒng)的方法，用于開發(fā)非手性物質(zhì)的合相色譜方法。

了解藥品和藥物材料中的雜質(zhì)分布是一個重要步驟，樣品純度的評估可幫助制藥公司在藥物開發(fā)過程中做出決策，推進(jìn)藥物上市進(jìn)程。雜質(zhì)分布將確定供應(yīng)商所提供原材料的質(zhì)量、成品的保質(zhì)期、合成途徑和防止偽造的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)。色譜圖的正交對比有助于生產(chǎn)商作出最明智的決策。在本應(yīng)用紀(jì)要中，實驗采用ACQUITY UPC²系統(tǒng)分析甲氧氯普胺及其相關(guān)雜質(zhì)。如圖1所示，甲氧氯普胺（胃復(fù)安）是一種止吐藥，可以治療胃灼熱、胃潰瘍以及由化療導(dǎo)致的惡心。方法開發(fā)研究了色譜柱和溶劑，以確定優(yōu)化特異性和峰形的合適方法條件。

圖1. 甲氧氯普胺的化學(xué)結(jié)構(gòu)。

實驗

UPC²條件

系統(tǒng)： 配備PDA和SQD檢測器的ACQUITYUPC²系統(tǒng)
色譜柱： ACQUITYUPC²BEH2-EP
3.0×100mm，1.7µm
流動相A： CO₂
流動相B：含1g/L甲酸銨的甲醇/乙腈(50:50)溶液，加2%的甲酸
清洗溶劑： 70:30的甲醇/異丙醇
分離模式：梯度；溶劑B在5.0min
內(nèi)由2%增加至30%；
達(dá)到30%后，保持1min
流速： 2.0mL/min
CCM反壓： 1500psi
柱溫： 50℃
樣品溫度： 10℃
進(jìn)樣體積： 1.0µL
運行時間： 6.0min
檢測條件： PDA3D通道：PDA，200到410nm；20Hz
PDA2D通道：270nm，4.8nm分辨率（補(bǔ)償500到600nm）
SQDMS：150到1200Da；ESi+和ESi-
補(bǔ)液流速： 不需要
數(shù)據(jù)管理：Empower3軟件

樣品描述

分離度溶液由甲氧氯普胺和八種相關(guān)雜質(zhì)制備而成，將其置于TruView™最大回收樣品瓶中等待進(jìn)樣，如表1所示。雜質(zhì)的濃度為甲氧氯普胺標(biāo)準(zhǔn)品濃度的0.1% w/w。分離度溶液用于色譜分析方法開發(fā)。

表1. 甲氧氯普胺雜質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品、峰的名稱、質(zhì)量數(shù)和歐洲藥典分類列表。

結(jié)果與討論

系統(tǒng)篩選

方法開發(fā)過程對色譜柱、改性劑和改性添加劑進(jìn)行了系統(tǒng)篩選，以獲得最佳分離結(jié)果。初始的配置通過四種改性劑對四種UPC²色譜柱進(jìn)行了篩選�！案男詣�”是強(qiáng)溶劑流動相，有利于洗脫極性較強(qiáng)的分析物。所使用的四種溶劑分別是甲醇、含0.5%甲酸的甲醇、含2 g/L甲酸銨的甲醇和含0.5%三乙胺的甲醇。篩選過程采用溶劑B在5 min內(nèi)從5%增加至30%，達(dá)到30%時保持1 min的常用梯度。總篩選時間僅兩個多小時。對比各色譜柱所得峰可以發(fā)現(xiàn)，含有甲酸銨的甲醇總體上可提供最好的峰形，如圖2所示。方法篩選過程中通過查看ACQUITY SQD提供的質(zhì)譜圖實現(xiàn)峰跟蹤。對于極性較強(qiáng)的分析物，選擇性(α)有很大不同。在這些對比實驗中，流動相保持恒定，因而不斷變化的α是由[固定相 – 溶質(zhì)]相互作用所導(dǎo)致。

圖2. 色譜柱篩選結(jié)果。改性劑(B)是含有2 g/L甲酸銨的甲醇。溶劑B在5 min內(nèi)從5%增加至30%，達(dá)到30%時保持1 min。

基于這些結(jié)果，UPC² 2-EP固定相是最佳的色譜柱選擇，可以為大多數(shù)分析物提供更好的峰形和分離度。UPC² CSH Flouro-Phenyl色譜柱可以提供較好的選擇性和峰形；但是，雜質(zhì)C未能按預(yù)期分離成兩個峰。這種未知現(xiàn)象將在未包括在本應(yīng)用紀(jì)要中的另一組實驗中進(jìn)一步考察。

梯度斜率的影響

在反相LC中，梯度斜率是控制選擇性和分離度的常用工具。使用UPC² 2-EP固定相，延長總的梯度運行時間可以降低梯度斜率。斜率的改變對色譜圖基本沒有影響，僅使峰6和7之間的選擇性發(fā)生改變，如圖3所示。

圖3. 歸一化的x軸疊加顯示甲氧氯普胺，采用延長的12 min和35 min梯度運行時間，其斜率較6 min的篩選實驗更小。使用原始梯度；溶劑B由5%增加至30%。

不同洗脫溶劑的影響

使用變化率較平緩的梯度并未增加峰與峰之間的分離度。為提高分離度，將低極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑（乙腈）與甲醇（極性較強(qiáng)的洗脫溶劑）以不同比例混合。乙腈的添加提高了分離度，擴(kuò)展了峰之間的分離間隔。這些現(xiàn)象證明本方法可在方法開發(fā)中發(fā)揮重要作用，如之前發(fā)表的結(jié)果所示。

圖4. 如疊加圖中突出部分所示，在改性劑成分中添加乙腈后，后部洗脫分析物的分離度明顯提高。

添加劑的影響

添加劑可以增強(qiáng)或掩蓋分析物與固定相之間的相互作用。甲氧氯普胺雜質(zhì)具有多種不同的側(cè)鏈。表1所列的相關(guān)雜質(zhì)展示了不同的側(cè)鏈：胺基、羧基和羥基。因此，選擇合適的添加劑極具挑戰(zhàn)性。甲酸銨能夠改善混合物中多種化合物的峰形。篩選過程中考察的其它添加劑可以改善其它分析物的峰形，例如雜質(zhì)H；但也會對混合物中的其它組分造成影響。

在添加劑篩選過程中，我們也考察了每種雜質(zhì)各自的標(biāo)準(zhǔn)品。甲酸可以優(yōu)化雜質(zhì)H的峰形；但是，它會影響其它相關(guān)物質(zhì)的色譜分析性能。添加劑的濃度也會對峰形產(chǎn)生影響。為了得到更理想的峰形，濃度需要高于反向LC的常用濃度。增加甲酸的濃度可以進(jìn)一步改善雜質(zhì)H的峰形，如圖5所示。但是，雜質(zhì)F的峰形受到了影響，如圖6所示。組合使用甲酸和甲酸銨可同時獲得兩種添加劑的優(yōu)勢，使全部的分離均獲得最佳峰形。在改性劑中使用添加劑甲酸和/或甲酸銨對過期樣品進(jìn)行分析所得結(jié)果如圖7所示。在此對比實驗中使用過期樣品使我們能夠更好地評估已知雜質(zhì)在存在未知雜質(zhì)條件下的選擇性和峰形。如圖7所示，解決峰形問題最終會影響色譜分離的效率、分離度和靈敏度。

圖5. 兩種改性劑的對比：含0.1%甲酸的甲醇與含1%甲酸的甲醇。極性分析物（用框標(biāo)出）的分離隨著添加劑濃度的增加而得到改善，而較中性的組分并未受到影響。（請參閱“實驗”部分獲取其它方法參數(shù)。）

圖6. 帶羥基（或多酚類）功能的峰，例如雜質(zhì)H在僅使用甲酸時峰形最好，如圖5A所示。具有伯胺、仲胺和叔胺功能的化合物（雜質(zhì)F）在使用銨鹽類添加劑時可獲得最佳峰形，如圖5B所示。

圖7. 過期甲氧氯普胺樣品的分析，改性劑中分別添加不同的添加劑成分。將甲酸銨和甲酸組合，稱之為“類緩沖液”系統(tǒng)，此系統(tǒng)可使樣品中的所有分析物均獲得最佳峰形。所使用的改性劑為50:50的甲醇/乙腈。

評估特異性

在確定可對選擇性、分離度和峰形產(chǎn)生積極影響的方法條件后，各變量同時獲得了優(yōu)化。實驗使用甲氧氯普胺和雜質(zhì)（對照）的標(biāo)準(zhǔn)混合物和過期的樣品混合物對最終方法進(jìn)行了評估，如圖8所示。有關(guān)未知雜質(zhì)的進(jìn)一步考察，請參閱沃特世（Waters® ）應(yīng)用紀(jì)要。

圖8. 采用“實驗”部分中列出的最終方法條件對甲氧氯普胺對照混合物和降解混合物進(jìn)行的對比分析。

結(jié)論

本實驗使用ACQUITY UPC²系統(tǒng)成功對甲氧氯普胺及其相關(guān)物質(zhì)進(jìn)行了非手性分析。了解雜質(zhì)結(jié)構(gòu)的特性有利于方法開發(fā)。實驗中分析的多種雜質(zhì)包括胺類、羥基、酯類和羧酸。能夠影響選擇性、分離度和峰完整性的主要方法變量分別是固定相、改性劑的洗脫強(qiáng)度和添加劑的組成。最后甲氧氯普胺相關(guān)物質(zhì)的分析方法展示了此方法對過期甲氧氯普胺樣品的特異性。

本方法開發(fā)過程通過色譜柱篩選處理中的對比實驗揭示了多種[固定相 – 分析物]相互作用。更多的相互作用需要在已發(fā)表的研究基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步的探索。了解這些方法變量相互作用的影響將有助于創(chuàng)建一種更加適用的方法開發(fā)技術(shù)。