LC-MS/MS法测定替格瑞洛原料药中的N,N-二乙基苯胺
2021-12-10王庆鹏陈晓英骆献丽刘山崎张明辉
王庆鹏 陈晓英 骆献丽 李 原 刘山崎 张明辉
乐普药业股份有限公司,河南郑州 450000
替格瑞洛主要用于急性冠状动脉综合征(包括不稳定性心绞痛、非ST段抬高心肌梗死或ST段抬高心肌梗死)患者,包括接收药物治疗和经皮冠状动脉介入(PCI)治疗的患者,降低血栓性心血管事件的发生率[1]。替格瑞洛的工艺杂质N,N-二乙基苯胺,被视为遗传毒性杂质[2-3]。遗传毒性杂质是指能引起DNA损伤,导致DNA突变的杂质,严重威胁人类健康,已被广泛关注及严控。主要来源于原料药或制剂的生产过程,如起始原料、反应物、催化剂、试剂、溶剂、中间体、副产物、降解产物等。根据欧洲EMEA、美国FDA和国际药品注册协调会议(ICH)及中华人民共和国药典(四部)关于基因毒性杂质的指导原则等要求[4-5],液相色谱-质谱联用技术[6-15]具有灵敏度高、分析速度快、结果准确可靠的特点,可以满足痕量毒性杂质检测的要求。本研究建立了LC-MS/MS法,可准确、灵敏地测定替格瑞洛原料药中基因毒性杂质N,N-二乙基苯胺的含量。
1 仪器与试剂
AB SCIEX ExionLC-QTRAP5500高效液相色谱仪-三重四级杆线性离子阱质谱仪(美国AB SCIEX公司);色谱柱为苯基柱(Ultimate®UHPLC XB-Phenyl,2.1 mm×100 mm,1.8 μm);MS205DU型电子分析天平(梅特勒-托利多仪器上海有限公司)。
甲 醇(LC/MS级 别,Fisher),乙 腈(LC/MS级别,Fisher),甲酸(HPLC级别,Dikmapure),水(蒸馏水,屈臣氏);对照品:N,N-二乙基苯胺(批号:20170426,纯度:99.5%,国药集团化学试剂有限公司);替格瑞洛原料药(批号:Q19010701G、Q19010702G、Q19010703G,浙江乐普药业股份有限公司)。
2 方法与结果
2.1 方法条件
2.1.1 色谱条件 液相色谱柱:Ultimate®UHPLC XB-Phenyl(2.1 mm×100 mm,1.8 μm);流 速0.3 ml/min;以0.1% 甲酸水溶液为流动相A,以0.1% 甲酸甲醇溶液为流动相B,梯度洗脱(0~1.5 min,5% B→ 70% B;1.5~10.0 min,70% B;10.0~10.5 min,70%B→95%B;10.5~18.0 min,95%B;18.01~22.0 min,5% B);柱温:40℃;进样体积:5 μl;供试品测定,于0.5 min时通过阀切换将流路切入质谱仪进行检测,于6.5 min时将流路切至废液,避免高浓度替格瑞洛进入质谱仪而污染仪器。
2.1.2 质谱条件 电喷雾离子源(electron sprayionization,ESI),正离子模式采集;多反应离子监测模式(multiple reaction montoring,MRM),定 量 离 子 对150.2/106.0;电喷雾电压(IS):5500 V;涡旋离子喷雾温度:550℃;气帘气(CUR):40;碰撞池气体:Medium;雾化气(Gas1):55;辅助气(Gas2):60;入 口 电 压(EP):10 V;碰 撞 室 出 口 电 压(CXP):13 V;碰撞能(CE):34;去簇电压(DP):90 V;驻留时间:100 ms。
2.2 溶液配制
2.2.1 对照品贮备溶液 对照品贮备溶液Ⅰ:称取N,N-二乙基苯胺对照品适量,精密称定,加入甲醇适量,使溶解,并用稀释剂[甲醇-乙腈-水(1∶1∶2)]定量稀释制成每1 ml中约含160 ng的溶液。对照品贮备溶液Ⅱ:精密量取对照品贮备溶液Ⅰ适量,用稀释剂[甲醇-乙腈-水(1∶1∶2)]定量稀释制成每1 ml中约含8 ng的溶液。
2.2.2 对照品溶液 精密量取对照品贮备溶液Ⅰ适量,用稀释剂[甲醇-乙腈-水(1∶1∶2)]定量稀释制成每1 ml中约含8 ng的溶液。
2.2.3 供试品溶液 取替格瑞洛约20 mg,精密称定,置20 ml量瓶中,加入稀释剂[甲醇-乙腈-水(1∶1∶2)]适量,振摇使溶解,并稀释至刻度,摇匀,即得。
2.3 方法学考察
2.3.1 专属性试验 取稀释剂、对照品溶液和供试品溶液照上述条件进行试验,记录色谱图,结果见图1。稀释剂(空白溶剂)和供试品溶液不干扰N,N-二乙基苯胺的测定。
图1 典型色谱图
2.3.2 线性关系、检测限和定量限实验 精密量取“2.2.1”项对照品贮备溶液Ⅰ适量,分别用稀释剂[甲醇-乙腈-水(1∶1∶2)]定量稀释制成每1 ml中 约 含0.2、0.4、1.2、4、8、12、16 ng(2.5%~200%限度浓度)的系列浓度的线性溶液。依法测定,结果以浓度为横坐标、峰面积为纵坐标进行线性回归,其线性方程:y=1360 211.0060x+ 62 126.0011,相关系数r=0.9999。表明N,N-二乙基苯胺在0.20~15.80 ng/ml的浓度范围内,线性关系良好。
精密量取“2.2.1”项对照品贮备溶液Ⅱ适量,用稀释剂[甲醇-乙腈-水(1∶1∶2)]进行逐级定量稀释。当峰高与噪音的信噪比(S/N)大于10∶1时,即定量限溶液;当峰高与噪音的信噪比(S/N)大于3∶1时,即检测限溶液。依法测定,结果N,N-二乙基苯胺的定量限(LOQ)为0.2 ng/ml(S/N=15.1);检测限(LOD)为0.06 ng/ml(S/N=4.1)。
称取替格瑞洛样品约20 mg,精密称定,置20 ml量瓶中,精密加入“2.2.1”项对照品贮备溶液Ⅱ 0.5 ml,加入稀释剂[甲醇-乙腈-水(1∶1∶2)]适量,振摇使溶解,并用稀释剂稀释至刻度,摇匀,作为定量限浓度加标供试品溶液。平行配制6份。依法测定,结果N,N-二乙基苯胺平均加样回收率为107.5%,RSD为1.7%(n=6)。
2.3.3 回收率和精密度实验 称取替格瑞洛样品约20 mg,精密称定,平行9份,分别置20 ml量瓶中,精密加入“2.2.1”项对照品贮备溶液Ⅰ各0.5、1.0、1.5 ml,每个浓度水平平行3份,加入稀释剂[甲醇-乙腈-水(1∶1∶2)]适量,振摇使溶解,并稀释至刻度,摇匀,作为50%、100%和150%限度浓度加标供试品溶液。依法测定,结果见表1。平均加样回收率为95.3%,RSD为0.84%(n=9)。
表1 加样回收率实验结果
2.3.4 仪器精密度、重复性、稳定性实验 取“2.2.2”项下的对照品溶液,依法测定,连续进样6次,结果N,N-二乙基苯胺峰面积的RSD为1.9%、保留时间的RSD为0.2%。
称取替格瑞洛样品约20 mg,精密称定,置20 ml量瓶中,精密加入“2.2.1”项下的对照品储备溶液Ⅰ 1.0 ml,加入稀释剂[甲醇-乙腈-水(1∶1∶2)]适量,振摇使溶解,并稀释至刻度,摇匀,作为100%限度浓度加标供试品溶液。平行配制6份。依法测定,结果N,N-二乙基苯胺含量的RSD为0.56%。
按照“2.2.2”和“2.3.3”项下溶液配制方法,分别新鲜配制对照品溶液和100%限度浓度加标供试品溶液,在室温条件放置,于0、2、4、6、8、10、12、24 h时,依法测定,结果对照品溶液和100%限度浓度加标供试品溶液室温放置24 h内稳定(峰面积RSD<3.0%)
2.4 样品测定
称取替格瑞洛(批号:Q19010701G、Q19010702G、Q19010703G)样品各约20 mg,精密称定,分别置20 ml量瓶中,加入稀释剂[甲醇-乙腈-水(1∶1∶2)]适量,振摇使溶解,并稀释至刻度,摇匀,作为供试品溶液。依法测定,结果3批替格瑞洛中均未检测出N,N-二乙基苯胺。
3 讨论
3.1 溶剂选择
根据替格瑞洛的溶解性和色谱条件梯度流动相初始比例,进行溶剂筛选。在稀释剂筛选过程中,替格瑞洛在甲醇-水(4∶6)中未溶解;在甲醇-水(1∶1)和乙腈-水(35∶75)中均溶解,但N,N-二乙基苯胺峰分叉,经分析存在溶剂效应。N,N-二乙基苯胺极性强,易溶于水。结合色谱条件,色谱条件梯度初始比例甲醇-水(5∶95),当溶剂中甲醇比例高时,存在溶剂效应,故须降低溶剂中甲醇比例。N,N-二乙基苯胺峰处流动相有机相甲醇比例约占70%和替格瑞洛在低比例乙腈溶剂中易溶的特性,优先采用甲醇-乙腈-水的混合溶剂[甲醇-乙腈-水(1∶1∶2)],结果N,N-二乙基苯胺峰型良好,无溶剂效应。
3.2 色谱条件选择
根据N,N-二乙基苯胺的一级质谱扫描所得母离子(Q1)峰归属均为[M+H]+,要求流动相可以提供+H的离子化环境,优先考虑挥发性酸和甲醇,结果以0.1%的甲酸水溶液和0.1%甲酸的甲醇溶液为流动相,为其提供稳定离子化环境。由于N,N-二乙基苯胺具有易随水蒸气挥发的特性,在溶剂[甲醇-乙腈-水(1∶1∶2)]中易挥发。溶液制备和进样过程中,避免因挥发导致交叉污染。自动进样器控温4℃和样品进样前保持密封,可有效降低交叉污染。
3.3 质谱条件选择
在本方法条件下,替格瑞洛出峰位置在6.8 min处,由于其样品浓度较高,于0.5 min时通过阀切换将流路切入质谱仪进行检测,于6.5 min时将流路切至废液,避免高浓度替格瑞洛进入质谱仪污染仪器。通过一级和二级质谱扫描确定了定量离子对(Q1/Q3)150.2/106.0。在MRM模式下,优化得到碰撞能为34和去簇电压为90 V。改善雾化效果,提高气帘气为40、雾化气为55和辅助气60,其它质谱参数均采用仪器推荐值。N,N-二乙基芳香胺类化合物中的氮原子含有孤对电子,容易缔合质子,形成稳定的质子化离子[M+H]+,在一级质谱图中可检测到基峰N,N-二乙基苯胺质子化分子离子m/z 150.2,见图2。在二级质谱图中可检测到子离子m/z 106.0,见图3。推断碎裂过程:母离子m/z 150.2发生裂解形成离子中性复合物后,继续发生氢迁移和单电子转移,形成离子m/z 121.1,并在自由基驱动下发生α断裂丢失甲基自由基产生子离子m/z 106.0,见图4[16]。
图2 N,N-二乙基苯胺的一级质谱图
图3 N,N-二乙基苯胺的二级质谱图
图4 质子化N,N-二乙基苯胺的碎裂过程
本研究建立了采用超高效液相色谱-质谱联用技术测定替格瑞洛原料药中N,N-二乙基苯胺含量的方法,并进行了方法学验证及样品检测,结果在3批样品中均未检出N,N-二乙基苯胺。根据人用药品注册技术要求国际协调会(ICH)发布基因毒性杂质的最大摄取量为1.5 μg/d[4]。结合替格瑞洛片说明书[1]最大日剂量180 mg,计算其限度为8.3 ppm,并按照限度为8 ppm进行控制。该方法专属性强,灵敏度高,满足基因毒性杂质测定要求,可准确地测定替格瑞洛原料药中N,N-二乙基苯胺,以有效控制原料药的质量。