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嘉峪檢測網(wǎng) 2022-08-04 13:20
藥品雜質(zhì)作為影響藥品安全有效性的關(guān)鍵因素,在藥品研究、質(zhì)控過程中發(fā)揮了重要作用。本人從事多年的藥物雜質(zhì)分離純化工作,本文將重點討論藥物雜質(zhì)對照品的制備獲取方法,包括以下三部分內(nèi)容:藥物雜質(zhì)對照品粗品來源;藥物雜質(zhì)對照品純化分離方法;藥物雜質(zhì)對照品制備獲得方法。文末將以實例分享制備獲取過程。
1 藥物雜質(zhì)對照品粗品來源
藥物雜質(zhì)可以分為工藝雜質(zhì)、降解雜質(zhì)、從起始原料或試劑中帶入的雜質(zhì)等。由于藥物雜質(zhì)含量往往較低,無論從中間體、反應(yīng)液或母液提取難度大,獲取成本高,因此快速獲取高含量的雜質(zhì)粗品尤為關(guān)鍵。對于中間體或成品雜質(zhì),一般參考合成工藝路線,進行破壞性試驗,例如改變反應(yīng)物料的配比、反應(yīng)溫度、后處理方式等?;蛘邊⒖妓幬锓€(wěn)定性影響因素試驗,采用高溫(例如60℃~100℃)、高濕(例如RH90%±5%)、酸堿(例如0.1mol/L-1.0mol/L的鹽酸或氫氧化鈉)、氧化(例如0.1%到3%的過氧化氫)光照等劇烈條件來提高對反應(yīng)物的破壞降解,提高雜質(zhì)含量。另外也可以采用定向合成方法,即需要先反推雜質(zhì)結(jié)構(gòu),再而設(shè)計相關(guān)合成路線,待分離純化后,再經(jīng)液質(zhì)分析確認。
小結(jié):藥物雜質(zhì)對照品粗品來源是制備分離的關(guān)鍵,雜質(zhì)含量低,分離難度大,時間成本高。優(yōu)選定向合成方法,次選破壞性試驗法,以提高雜質(zhì)含量為目的。特殊情況下,對于某些雜質(zhì)無法推導(dǎo)其可能結(jié)構(gòu)或者經(jīng)破壞性試驗雜質(zhì)含量仍較低者,只能通過富集法。
2藥物雜質(zhì)對照品純化分離方法
藥物雜質(zhì)對照品純化分離方法通常包括:結(jié)晶法、柱層析法、制備薄層色譜法、制備色譜法和成鹽法、酸堿法等。由于藥物雜質(zhì)對照品粗品的獲得過程,往往含量較低。因而本文主要討論制備色譜法在分離純化中的應(yīng)用。
2.1 結(jié)晶法
常用的結(jié)晶法有冷卻結(jié)晶法和反溶劑結(jié)晶法。冷卻結(jié)晶法是根據(jù)物質(zhì)在某一溶劑不同溫度下溶解度不同,將待純化物加熱至溶解后,降溫析晶的過程。冷卻結(jié)晶關(guān)鍵在于溶劑的選擇,通常根據(jù)“相似相容”原理。而反溶劑結(jié)晶法指的是選取兩種溶劑(良性溶劑和不良溶劑),將待純化產(chǎn)物溶于良性溶劑再加入不良溶劑析晶的過程。結(jié)晶法主要適用于雜質(zhì)含量比較高的產(chǎn)品(例如定向合成),本文不做重點討論。
2.2 柱層析法
柱層析法即常說的“過柱子”,分離原理是根據(jù)物質(zhì)在固定相上的吸附能力不同而進行分離,常用的吸附固定相是硅膠和氧化鋁,分離的關(guān)鍵在于裝柱方法(濕法和干法),上樣方法(濕法和干法)和洗脫劑的選擇(溶劑選擇和洗脫方式)。柱層析法具有能耗低、洗脫劑易于回收等優(yōu)點,同時也存在分離過程費時、效率低,對于復(fù)雜化合物純化效果差等缺點。
2.3 制備薄層色譜法
制備薄層色譜法(爬大板法)可以快速分離反應(yīng)體系混合物的多種成分,是一種實用快速獲取少量對照品的方法。制備薄層色譜法操作流程主要包括:硅膠板的選擇(通常自制、厚度好)、樣品上樣、洗脫展開、色帶檢測、刮板溶解。制備薄層色譜法雖然操作方便,設(shè)備簡單,但仍存在樣品處理量小的缺點。
2.4 制備液相色譜法
制備液相色譜法是一種具有高靈敏度、高選擇性的快速分離技術(shù),其目的是對產(chǎn)品進行快速分離純化。在純度、收率、分離效率等方面遠優(yōu)于傳統(tǒng)的制備方法,已廣泛地應(yīng)用于藥物研究的分離和純化。
2.4.1制備液相色譜和分析液相色譜的比較
制備液相色譜法分為正相制備色譜和反相制備色譜兩種。其中反相制備色譜使用廣泛,固定相一般采用反相填料(C18、C8)等,藥物的分離純化多采用以C18為填料的反相色譜柱。與分析液相用于對樣品進行定量和定性不同,制備液相的目的是對特定組分進行分離和純化,不需要很高的精密度和準確度。
2.4.2制備液相色譜的進樣操作
制備液相為了提高制備量,經(jīng)常采用超載進樣。超載方式有兩種,一種是“濃度超載”,即待純化物質(zhì)溶解于較小的進樣體積,提高進樣濃度;另一種是“體積超載”,即將待純化物質(zhì)溶解于較大量的進樣體積,減少進樣濃度。濃度超載和體積超載都將導(dǎo)致化合物分離度的降低。樣品在流動相中具有足夠溶解度情況下,優(yōu)選濃度超載法。通過建立合適的制備方法分離化合物峰,經(jīng)過檢測器時被檢測到并收集起來,進而通過蒸發(fā)或冷凍干燥除去流動相而得到純品。
2.4.3制備液相色譜方法的建立和注意事項
2.4.3.1了解待純化樣品的相關(guān)物性
了解雜質(zhì)粗品的來源,通過定向合成、破壞降解或母液濃縮富集,初步了解其中可能含有的化合物。利用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù),檢測分析樣品的分子量和分離情況。對于經(jīng)酸堿破壞降解的雜質(zhì)粗品液,可以通過比較不同時間段,放置于不同環(huán)境溫度,考察目標雜質(zhì)含量變化情況,了解雜質(zhì)的酸堿穩(wěn)定性,熱穩(wěn)定性,為后期去除流動相提供基礎(chǔ)理論。
2.4.3.2 待純化樣品的預(yù)處理
雜質(zhì)樣品往往來源復(fù)雜,含有不可逆吸附作用物質(zhì),一方面容易堵塞污染柱子,另一方面降低柱使用壽命,影響重現(xiàn)性。因而,必要的前處理如萃取、過濾、析晶、等分離方法尤為重要。另外,關(guān)注分離體系是否含有重金屬類物質(zhì),樣品溶液進樣是否需要調(diào)節(jié)Ph等。
2.4.3.3 建立初步制備分離方法
根據(jù)目標化合物結(jié)構(gòu),推測其極性大小,采用等度或梯度洗脫方法摸索保留時間。關(guān)注待分離目標化合物與其前后雜質(zhì)的分離度,而不要求在分析柱上得到所有組分的基線分離。流動相中水相調(diào)節(jié)劑常加入:甲酸、乙酸、甲酸銨、乙酸銨等,有機相常使用乙腈和甲醇。制備分離方法的初步建立,在于摸索從分析方法到制備方法的區(qū)別,需要確保所有雜質(zhì)全部洗脫。
2.4.3.4 制備方法的優(yōu)化
優(yōu)化方向的目的:回收率和純度。建立了初始的制備方法后,確定了目標雜質(zhì)峰的位置以及整個洗脫體系的情況后,為了節(jié)約時間和成本,我們只關(guān)注目標雜質(zhì)和相鄰雜質(zhì)的分離情況,而經(jīng)常采取濃度超載或體積超載進樣。制備中常常因為超載而無法使目的物與鄰近雜質(zhì)間達到完全基線分離,可以優(yōu)化出峰時間,采用分段收集的方法得到指定純度的目的物。對于體系復(fù)雜者,可以二次制備純化。
3藥物雜質(zhì)對照品制備獲得方法
對于定向合成方法,往往能得到較高含量的目標雜質(zhì),這種情況下,通常采用萃取法或結(jié)晶法,減壓濃縮除去溶劑或過濾洗滌烘干,即可得目標雜質(zhì)對照品。需要注意的是,雜質(zhì)對照品往往不穩(wěn)定,盡量快速低溫制備烘干,最后保存于低溫冰箱。通過柱層析法或制備薄層色譜法分離的雜質(zhì),通常也是低溫快速減壓濃縮至干,低溫冰箱保存。而對于含量較低的雜質(zhì)粗品而言,通過制備液相色譜法得到的制備液。對于弱極性物質(zhì),可以先減壓去除乙腈,再萃取濃縮至干;對于水溶性強的物質(zhì),可以采用不含鹽的水相-有機相再次制備除去緩沖鹽,最后采取低溫旋除水或冷凍干燥法去除水,即可得到目標雜質(zhì)。
實例分享:含有β-內(nèi)酰胺類抗生素開環(huán)物的制備獲取過程
開環(huán)物雜質(zhì)溶液獲取方法
根據(jù)文獻,可知β-內(nèi)酰胺是指一類含有四元內(nèi)酰胺環(huán)的有機結(jié)構(gòu),在酸堿條件下容易開環(huán)。因而優(yōu)選酸-堿破壞法(0.1mol/L-1.0mol/L鹽酸或氫氧化鈉水溶液),調(diào)整物料比和反應(yīng)時間(減少副產(chǎn)物例如聚合物的產(chǎn)生)即可得含量較高的雜質(zhì)溶液;
開環(huán)物雜質(zhì)溶液的純化分離方法
得到開環(huán)物雜質(zhì)溶液后,需要調(diào)節(jié)反應(yīng)液Ph至中性左右,以終止反應(yīng)。因而體系中引入了無機鹽和其他可能雜質(zhì)。開環(huán)物含有羧基和仲氨基,易溶于水。純化分離優(yōu)選反相制備色譜,一方面可以出去可溶性鹽,另一方面可以進一步提高純度。
反相制備色譜方法的建立
以分析液相(4.6*250mm-5μm)為例,可檢測目標雜質(zhì)的極性和相鄰雜質(zhì)情況,制備方法的建立以21.2*250mm-5μm制備柱為例,流動相以純化水和乙腈為例,以平行放大原理,

其中,V2、r2、L2分別為制備色譜的流量、內(nèi)徑、柱長;V1、r1、L1分別為分析色譜的流量、內(nèi)徑、柱長;建立初始方法,然后超載進樣,優(yōu)化方法,收集制備液,經(jīng)液相分析,純度滿足后,連續(xù)進樣,得到不含鹽的水相制備液。
水相制備液的后處理
得到符合純度要求的水相制備液后,通常先低溫旋除有機溶劑,然后依據(jù)雜質(zhì)穩(wěn)定性,選擇低溫濃縮至干或冷凍干燥,即得雜質(zhì)對照品。最后低溫冰箱密封保存。
總結(jié):藥物雜質(zhì)對照品在質(zhì)量研究中不可或缺。然而由于含量低,獲取難等原因,目前市場上雜質(zhì)對照品價格昂貴,增大藥企研發(fā)成本。制備液相色譜在純化分離有著顯著的優(yōu)勢。

來源:藥事縱橫