GC-MS/SIM法测定盐酸鲁拉西酮片中甲磺酸酯类物质残留量

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(1.北京市理化分析测试中心，有机材料检测技术与质量评价北京市重点实验室，北京100089；2.北京市科学技术研究院分析测试技术重点实验室，北京 100089)

甲磺酸酯类化合物主要来自于合成过程中的反应副产物，其作为一类基因毒性杂质对DNA具有潜在的破坏性，一直备受关注[1]。药物生产过程中，醇类物质一般作为溶剂参与药物合成，甲磺酸常作为反离子试剂与药物活性成分形成稳定的共轭盐类物质，以改善其溶解性、吸收性等理化特性。在药物合成过程中，甲磺酸会与醇类物质发生副反应，生成具有基因毒性的甲磺酸酯类物质，此类物质难以完全从合成体系中除去，具有很强的致畸、致癌作用[2，3]。研究表明，甲磺酸酯类物质可作用于DNA分子的嘌呤基团，生成烷基化嘌呤，破坏DNA双链的空间构象和稳定，诱发机体基因突变和癌症[4，5]。

药物中基因毒性杂质的残留问题，已成为制药行业所面临的重大挑战，自2007年甲磺酸奈非那韦事件后，美国食品药品监督管理局(FDA)和欧洲药品管理局(EMA)，均相继规定基因毒性杂质的每日摄入量不能超过1.5μg[6-7]。盐酸鲁拉西酮(lurasidone hydrochloride)是一种新型治疗成人精神分裂症的药物，该药物中残留的甲磺酸酯类物质会对患者的身体健康造成损害，因此，建立一个高灵敏度、操作简便、可行性强的分析方法，来检测此类物质，对保证药物安全至关重要。近年来，国内外虽已有较多文献报道甲磺酸酯类物质的检测方法，例如GC、GC-MS、HPLC-MS、HPLC-MS/MS等方法[8-13]，但关于使用GC-MS同时检测盐酸鲁拉西酮片中甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸异丙酯的方法，目前未见报道。本研究建立了GC-MS/SIM直接进样检测盐酸鲁拉西酮片中甲磺酸酯类物质的方法，该方法不需要对样品进行繁琐的前处理操作，能同时检测甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸异丙酯的残留量，在保障药物安全方面有较重要的应用价值。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

GC-MS QP2010 Ultra气相色谱-质谱联用仪，日本Shimadzu公司；XPE105分析天平，瑞士Mettler Toledo公司；甲磺酸甲酯(纯度>98.0%)、甲磺酸乙酯(纯度>99.0%)、甲磺酸异丙酯(纯度98.0%)，日本TCI公司；甲醇(色谱纯)，美国Fisher公司；盐酸鲁拉西酮片，某制药公司提供。

1.2 标准溶液配制

分别准确称取适量甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸异丙酯标准物质，甲醇溶解定容，配制得质量浓度为1000mg/L的单标准贮备液。再分别准确移取3种单标准贮备液各0.1mL，混合于100mL容量瓶中，甲醇稀释定容，配制成1mg/L的混合标准贮备液，使用时再用甲醇逐级稀释至所需浓度的混合标准溶液。所有标准溶液在4℃冰箱中贮存。

1.3 样品处理

按盐酸鲁拉西酮有效成分40mg的剂量计，取盐酸鲁拉西酮片适量，置于5mL离心管中，加入甲醇2.0mL，涡旋振荡至药片完全溶解，0.22μm有机膜过滤，即得样品制备液。

1.4 GC-MS分析条件

GC条件：DB-624毛细管色谱柱(30m×0.32 mm×1.8μm)；进样口温度250℃；载气为高纯He(纯度>99.999%)；分流进样，分流比2∶1；进样量1.0μL；柱流量3.0mL/min；升温程序，初始柱温120℃保持7min，20℃/min升至240℃后保持2min。

MS条件：电子轰击离子源(EI)；电子能量70eV；离子源温度230℃；接口温度250℃；溶剂延迟时间1.5min；选择离子监测(SIM)模式；甲磺酸甲酯： 80m/z为定量离子，65m/z、109m/z为定性离子；甲磺酸乙酯：109m/z为定量离子，80m/z、65m/z为定性离子；甲磺酸异丙酯：123m/z为定量离子，124m/z为定性离子。

2 结果与讨论

2.1 提取溶剂选择

分析比较了甲醇、乙腈、二甲基甲酰胺和二甲基亚砜作为提取溶剂，对检测结果的影响。研究表明，二甲基甲酰胺和二甲基亚砜虽对盐酸鲁拉西酮片的溶解度较好，但甲磺酸酯类物质在这两种溶剂体系下响应值却较低，会降低检测灵敏度。甲醇与乙腈相比，两者对盐酸鲁拉西酮片的溶解能力相近，但在甲醇体系中甲磺酸酯类物质响应值更高，且峰型也较理想。综合考虑，本方法选择甲醇作为提取溶剂。

2.2 特征离子选择

综合考虑目标物的特征离子和药物基质的干扰离子，在保证药物其它成分不干扰检测的前提下，尽量选取丰度较高、质荷比较大的特征离子，进行GC-MS/SIM分析。为了尽可能提高检测灵敏度，减小目标物间的干扰，本研究在选择离子监测模式下，对三种目标物的特征离子，进行分段采集。为了有效降低基质效应，在定量离子选择方面，甲磺酸甲酯选择了质荷比较大、丰度最高的80m/z；甲磺酸乙酯未选择丰度最高的79m/z，而选择了质荷比较大、丰度次之的109m/z；甲磺酸异丙酯也舍弃了质荷比较小、丰度最高的43m/z，而选择了质荷比较大、丰度次之的123m/z进行定量分析。在定性离子选择方面，一般应选择两个辅助定性分析，但由于甲磺酸异丙酯的特征离子会引起较强的基质效应，干扰其分析，所以只选取了质荷比较大但丰度较低的124m/z作为定性离子；同样，为了有效降低基质效应，甲磺酸甲酯选择了65m/z、109m/z，甲磺酸乙酯选择了80m/z、65m/z进行定性分析。图1、图2分别为混合标准溶液和样品制备液的GC-MS/SIM选择离子流图，从图上可知，盐酸鲁拉西酮片中的其它成分不会对目标物的检测造成干扰，该药物中未能检测出目标物，本方法所选取的特征离子适宜，能有效消除该药物的基质效应，适用于该药物中甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸异丙酯的测定。

图1 混合标准溶液GC-MS/SIM选择离子流图

图2 样品制备液GC-MS/SIM选择离子流图

2.3 色谱条件选择

研究了起始柱温对分离效果的影响。结果表明，起始柱温对峰型、峰宽影响不大。但是，当起始柱温较低时，升温程序时间较长，目标物在色谱柱中易被分散，响应值降低；当起始柱温较高时，目标物在色谱柱中的保留时间较短，出峰时间较快，目标物间的分离度降低，且基线也不够稳定。由于甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯、甲磺酸异丙酯的分子结构和理化性质均很相似，所以，色谱柱对其保留能力差异不大，保留时间相近。本方法选择起始柱温为120℃，目标物间不仅能实现有效分离，且基线平稳，检测灵敏度较高。为了尽可能提高检测分离度，在起始柱温120℃的条件下，恒温保持7min，尽量延长目标物的保留时间，使其在120℃恒温条件下能完全出峰。

分析了进样方式对检测效果的影响。为了提高检测灵敏度，采用较小的分流比进样分析，以提高目标物的响应值。研究结果表明，当采用不分流进样方式时，基线较高，且不够稳定，峰形不理想，峰宽较宽，同时有拖尾现象出现，分离度降低。当采用分流比2∶1进样分析时，上述现象均能得到很好的改善，且能满足同时检测甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸异丙酯的要求，因此采用分流比2∶1进样分析。图3为混合标准溶液的GC-MS/SIM总离子流图，该结果表明本方法所选择的色谱条件能够满足同时检测甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸异丙酯的要求。

图3 混合标准溶液GC-MS/SIM总离子流图

2.4 方法的线性关系和检出限

以甲醇溶剂作为标准溶液的稀释液，精确配制目标物质量浓度均为0.01～0.40mg/L范围内的系列混合标准溶液，在上述优化的分析检测条件下，按浓度由低到高依次进行检测。以定量离子色谱峰的峰面积(Y)为纵坐标，对应的质量浓度(X，mg/L)为横坐标作图，建立标准曲线，并进行线性回归计算，得到线性方程和相关系数(R2)；以定量离子色谱峰的3倍信噪比确定仪器检出限， 10倍信噪比确定仪器定量限。结果如表1所示，目标物在0.01～0.40mg/L范围内，线性关系均良好，线性相关系数均大于0.999，检出限、定量限均分别为0.003mg/L、0.01mg/L。上述结果表明，本方法适用于甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸异丙酯的定量分析。

表1 方法的线性方程、相关系数(R2)、检出限和定量限

2.5 加标回收率和精密度

平行制备6份样品制备液，连续进样分析，结果如图2所示，表明，该药物中未能检测出甲磺酸酯类物质。精确配制甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸异丙酯质量浓度分别均为0.16、0.20、0.24mg/L的混合标准溶液，按1.3制得样品加标制备液，进行加标回收率和精密度实验，每个加标浓度平行测定6次。结果如表2所示，目标物3个加标浓度的平均回收率为88.43%～104.15%，相对标准偏差为0.97%～1.82%。上述结果表明，本方法能满足该药物中甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸异丙酯的检测要求。

表2 方法的回收率和精密度(n=6)

3 结论

本方法建立了气相色谱-质谱-选择离子监测模式(GC-MS/SIM)检测盐酸鲁拉西酮片中甲磺酸酯类物质的分析方法。方法准确、可靠、灵敏度高，可同时测定该药物中甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸异丙酯的残留量，为药物中磺酸酯类物质残留的检测分析提供了有效的指导和借鉴。

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