柱前衍生-高效液相色譜法檢測安立生坦的手性拆分劑L-脯氨酸甲酯

刁興利，喬紅梅，陳磊

(天津大學(xué) 藥物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，天津 300072)

安立生坦(Ambrisentan)是一種口服選擇性內(nèi)皮素受體拮抗劑，化學(xué)名為(+)-(2S)-2-［(4，6-二甲基嘧啶-2-基)氧］-3-甲氧基-3，3-二苯基丙酸，是目前世界上用于治療肺動脈高壓癥的有效藥物［1-2］。安立生坦是一種手性藥物［3］，以S 活性構(gòu)型具有治療作用［4-5］，其合成工藝有多種，一種為二苯甲酮經(jīng)Darzens 反應(yīng)、醇解、親核取代和水解等反應(yīng)，得到安立生坦的消旋體，再經(jīng)過拆分得到光學(xué)活性的安立生坦，該方法成本較高［6-7］;一種為二苯甲酮經(jīng)Darzens 反應(yīng)，醇解、水解、(S)-對氯苯乙胺拆分、縮合，得到光學(xué)純度的安立生坦，此法所用拆分劑基因毒性大［8］。本實(shí)驗(yàn)用L-脯氨酸甲酯代替第二種方法中所用拆分劑，拆分效果相似，不僅降低了可能存在的生物毒性，而且節(jié)約成本。產(chǎn)物進(jìn)行質(zhì)量分析來監(jiān)控安立生坦原料藥的質(zhì)量情況，此時(shí)L-脯氨酸甲酯就作為相關(guān)雜質(zhì)應(yīng)被進(jìn)行檢測，使其符合原料藥雜質(zhì)限度要求［9］。由于L-脯氨酸甲酯作為雜質(zhì)含量較少，且其結(jié)構(gòu)中只有一個(gè)發(fā)色團(tuán)羰基，所以使用常規(guī)的紫外檢測器很難檢測到。

4-氯-7-硝基苯-2-噁-1，3-二唑(NBD-Cl)是一種活性鹵類熒光試劑，幾乎能跟所有伯胺和仲胺類化合物反應(yīng)，其衍生速率較快，副產(chǎn)物少，衍生條件溫和，衍生產(chǎn)物的最大激發(fā)波長為480 nm［10-11］。根據(jù)這個(gè)性質(zhì)，NBD-Cl 可與L-脯氨酸甲酯中的仲胺進(jìn)行衍生反應(yīng)，其衍生產(chǎn)物帶有熒光，使用靈敏度較高的熒光檢測器進(jìn)行檢測［12］，從而達(dá)到對安立生坦原料藥中的L-脯氨酸甲酯進(jìn)行定量分析檢測的目的。但安立生坦無熒光，需借助紫外檢測器進(jìn)行檢測。

本研究建立了柱前衍生-高效液相色譜法，由紫外檢測器串聯(lián)熒光檢測器檢測安立生坦原料藥中的手性拆分劑雜質(zhì)L-脯氨酸甲酯的方法，能快速、簡便有效地對雜質(zhì)進(jìn)行分析檢測。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

安立生坦、L-脯氨酸甲酯，天津大學(xué)藥物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供，純度均大于99.5%;NBD-Cl、甲醇、硼酸、磷酸三乙胺、無水磷酸氫二鈉、氫氧化鈉均為分析純。

Agilent 1200 高效液相色譜系統(tǒng)，包括進(jìn)樣器G1329A，四元泵G1311A，真空脫氣機(jī)G1322A，柱溫箱G1316A，紫外檢測器G1314B;RF-535 熒光檢測器;Baseline C18色譜柱(250 mm ×4.6 mm，5 μm);SENCO W201 恒溫水浴鍋;AS3120 超聲儀;Milli-Q水凈化系統(tǒng)。

1.2 色譜條件

Baseline C18色譜柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)，流速1 mL/min，柱溫40 ℃，紫外檢測器波長為254 nm，熒光檢測激發(fā)波長473 nm，發(fā)射波長534 nm，進(jìn)樣量20 μL。流動相A:甲醇，流動相B:磷酸氫二鈉緩沖液(pH =6.5)，按照表1 進(jìn)行梯度洗脫。

表1 流動相梯度洗脫溶劑程序Table 1 Gradient elution program of mobile phase

1.3 溶液配制

1.3.1 L-脯氨酸甲酯溶液的配制 取L-脯氨酸甲酯適量，加入甲醇溶解，定容成0.25 mg/mL 的儲備液。再精密移取1 mL 儲備液置于100 mL 容量瓶，稀釋至刻度，得到2. 5 μg/mL 的L-脯氨酸甲酯溶液。

1.3.2 安立生坦溶液的配制 取安立生坦適量加入甲醇溶解，定容成2.5 mg/mL 溶液。

1.3.3 衍生試劑溶液的配制 取NBD-Cl 適量，加入甲醇溶解，定容成3.0 mg/mL 溶液。

1.3.4 流動相緩沖溶液的配制 取1.42 g 無水磷酸氫二鈉溶于500 mL 純水中，超聲溶解，加入50 μL三乙胺，再用磷酸調(diào)節(jié)pH 至6.5，制成20 mmol/L的磷酸氫二鈉流動相緩沖液。

1.3.5 衍生反應(yīng)緩沖溶液的配制 取1.86 g 硼酸溶于100 mL 水中，用1 mol/L 氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至pH=9，制成0.3 mol/L 的硼酸緩沖液作為衍生反應(yīng)緩沖液。

1.4 柱前衍生化反應(yīng)

取100 μL 2.5 μg/mL 的L-脯氨酸甲酯溶液、100 μL 3 mg/mL 的NBD-Cl 溶液、200 μL 衍生反應(yīng)緩沖液(pH=9)置于棕色進(jìn)樣瓶中，補(bǔ)充600 μL 甲醇至1 mL 體系，用聚四氟乙烯帶密封，超聲3 min，置于60 ℃水浴中加熱。60 min 后取出，置于冰水浴中冷卻，停止反應(yīng)。

2 結(jié)果與討論

2.1 衍生化條件的影響

2.1. 1 衍生反應(yīng)溫度的影響 分別在室溫(23 ℃)、40，50，60，70，80 ℃下進(jìn)行衍生反應(yīng)(此時(shí)固定反應(yīng)時(shí)間為30 min，衍生試劑加入量為100 μL 1 mg/mL 的NBD-Cl 溶液，緩沖溶液pH 為8)，記錄熒光譜圖中衍生產(chǎn)物的峰面積，結(jié)果見圖1。

圖1 衍生反應(yīng)溫度對衍生反應(yīng)的影響Fig.1 Effect of derivatization temperature on derivatization reaction

由圖1 可知，衍生產(chǎn)物的檢測峰面積隨溫度的升高而逐漸增大，溫度升至60 ℃時(shí)，峰面積有較明顯增加，隨后增加趨勢減緩;而且本實(shí)驗(yàn)反應(yīng)體系大部分為甲醇，甲醇的沸點(diǎn)為64 ℃，高于此溫度時(shí)不利于體系穩(wěn)定。所以，選定衍生反應(yīng)溫度為60 ℃。

2.1.2 衍生反應(yīng)時(shí)間的影響 在反應(yīng)溫度60 ℃下，考察了反應(yīng)時(shí)間120 min 內(nèi)反應(yīng)后進(jìn)樣分析，記錄熒光譜圖中衍生產(chǎn)物的峰面積，結(jié)果見圖2。

圖2 衍生反應(yīng)時(shí)間對衍生反應(yīng)的影響Fig.2 Effect of derivatization time on derivatization reaction

由圖2 可知，衍生產(chǎn)物峰面積隨反應(yīng)時(shí)間的延長而逐漸增大，但60 min 后增加趨勢逐漸緩慢。在保證檢測靈敏度的基礎(chǔ)上，應(yīng)使反應(yīng)更加方便快捷地完成，確定衍生反應(yīng)時(shí)間為60 min。

2.1.3 衍生試劑加入量的影響 衍生試劑的加入量對于L-脯氨酸甲酯的反應(yīng)完全程度有重要影響［13］，進(jìn)而會影響其定量的準(zhǔn)確性。保持衍生試劑濃度為1 mg/mL 時(shí)，分別加入0，10，50，100，300，600 μL 衍生試劑NBD-Cl 溶液，進(jìn)行衍生反應(yīng)(反應(yīng)時(shí)間為60 min，反應(yīng)溫度60 ℃，衍生反應(yīng)緩沖溶液pH 為8)，記錄熒光譜圖中衍生產(chǎn)物的峰面積，結(jié)果見圖3。

圖3A 表示熒光譜圖中衍生產(chǎn)物的峰面積隨衍生試劑加入量的變化情況，圖3B 表示紫外譜圖中衍生反應(yīng)后剩余NBD-Cl 的峰面積，二者隨衍生試劑加入量都呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢。為確保衍生產(chǎn)物檢測的靈敏度，同時(shí)考慮反應(yīng)試劑的充分利用，確定在反應(yīng)體系中加入0.3 mg/mL 衍生試劑。

圖3 衍生試劑加入量對熒光譜圖中衍生產(chǎn)物(A)和紫外譜圖中反應(yīng)中剩余的NBD-Cl(B)的檢測靈敏度的影響Fig.3 Effect of amounts of derivatization reagent on detection sensitivity of derivatization product in fluorescence detector and residual NBD-Cl in ultraviolet detector

2.1.4 衍生反應(yīng)緩沖液pH 的影響 在pH 5.0 ～10.0 的范圍內(nèi)，考察衍生反應(yīng)緩沖液對衍生反應(yīng)的影響，結(jié)果見圖4。

由圖4 可知，在pH 5.0 ～9.0 之間，隨著pH 的升高，衍生試劑NBD-Cl 的反應(yīng)活性增加，衍生產(chǎn)物峰面積逐漸升高;當(dāng)pH 由9.0 升至10.0 時(shí)，產(chǎn)物峰面積明顯下降，這是因?yàn)殡S著堿性增強(qiáng)，衍生試劑發(fā)生水解，反應(yīng)活性減弱。綜合上述結(jié)果，確定衍生反應(yīng)緩沖溶液pH=9.0。

圖4 衍生反應(yīng)緩沖液pH 值對衍生反應(yīng)的影響Fig.4 Effect of pH of derivatization buffersolution on derivatization reaction

2.2 方法學(xué)驗(yàn)證

2.2.1 專屬性 分別將L-脯氨酸甲酯樣品及未加入樣品的空白對照進(jìn)行柱前衍生化實(shí)驗(yàn)，色譜分析結(jié)果見圖5。

圖5 專屬性對比譜圖Fig.5 Chromatograms of the method specificity test

由圖5 可知，在L-脯氨酸甲酯衍生產(chǎn)物出峰處，沒有其他雜質(zhì)干擾，峰形較好，專屬性較高。

2.2.2 檢測限和定量限 將L-脯氨酸甲酯樣品溶液逐級稀釋，分別以信噪比的3 倍和10 倍，確定L-脯氨酸甲酯的檢測限和定量限。最后將檢測限定為2.5 ×10－3μg/mL，定量限為7.5 ×10－3μg/mL。2.2. 3 線性與范圍 將L-脯氨酸甲酯溶液(2.5 μg/mL)逐 級 稀 釋 為 安 立 生 坦 濃 度(2.5 mg/mL)的0. 3%，0. 2%，0. 15%，0. 10%，0.05%，0.025%，分別進(jìn)行衍生反應(yīng)后，記錄色譜分析衍生產(chǎn)物熒光峰面積，進(jìn)行線性回歸，得線性方程為y=1E +06x +271.78(R2=0.999 4)，線性范圍為0.625 ～7.5 μg/mL。

2.2.4 重復(fù)性實(shí)驗(yàn) 平行測定6 個(gè)L-脯氨酸甲酯衍生反應(yīng)樣品，記錄衍生產(chǎn)物色譜峰面積，計(jì)算RSD 值為0.33%，表明此方法重現(xiàn)性良好。

2.2. 5 加樣回收率 移取安立生坦溶液(2.5 mg/mL)各100 μL 置于9 個(gè)棕色瓶中，分別加入3 個(gè)濃度水平的L-脯氨酸甲酯，制得L-脯氨酸甲酯濃度為安立生坦的0.05%，0.10%，0.15%的溶液各3 個(gè)。分別進(jìn)行衍生反應(yīng)后，記錄色譜分析衍生產(chǎn)物熒光峰面積，按照標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算每個(gè)濃度下的回收率、平均回收率及精密度RSD，結(jié)果見表2。

表2 加樣回收率、平均回收率及精密度RSD Table 2 Recoveries，average recoveries and RSD

2.2.6 方法耐用性 在色譜條件(流速、柱溫、流動相緩沖液pH、流動相初始比例)稍作改動的情況下，測定衍生反應(yīng)后的產(chǎn)物生成量，考察衍生產(chǎn)物出峰的保留時(shí)間、理論塔板數(shù)、拖尾因子及分離度的變化情況，結(jié)果見表3。

由表3 可知，這些微小變化對各評價(jià)參數(shù)影響不大，說明該方法具有很好的耐用性。

表3 耐用性考察數(shù)據(jù)Table 3 Data of ruggedness tests

續(xù)表3

2.2.7 L-脯氨酸甲酯溶液的穩(wěn)定性 配制L-脯氨酸甲酯溶液(2.5 μg/mL)溶液，室溫放置，在48 h內(nèi)取樣進(jìn)行衍生反應(yīng)［14］，進(jìn)行色譜分析，計(jì)算衍生產(chǎn)物峰面積的RSD。三次進(jìn)樣峰面積RSD 為1.1%，說明樣品在48 h 內(nèi)可以穩(wěn)定存在。

2.2.8 衍生產(chǎn)物的穩(wěn)定性 加入100%甲酯進(jìn)行衍生反應(yīng)后，將同一衍生反應(yīng)在9 h 內(nèi)進(jìn)樣分析，觀察峰面積的變化，結(jié)果見表4。

表4 衍生產(chǎn)物峰面積變化率Table 4 Change rate of peak area of derivatization product

由表4 可知，隨著放置時(shí)間的增加，衍生反應(yīng)峰面積略有增加。原因可能為由于體系進(jìn)樣后不再處于密封狀態(tài)，反應(yīng)體系中的甲醇不可避免會有揮發(fā)而導(dǎo)致液體體積減小，衍生產(chǎn)物濃度增大，再次進(jìn)樣相同體積，得到的峰面積會稍有變化，但變化程度很小，不影響對L-脯氨酸甲酯的定量分析。結(jié)果說明衍生產(chǎn)物在反應(yīng)后9 h 內(nèi)較為穩(wěn)定，所以進(jìn)行液相分析應(yīng)盡量在衍生反應(yīng)后9 h 內(nèi)。

3 結(jié)論

通過對衍生化條件和色譜條件進(jìn)行優(yōu)化，首次建立了以NBD-Cl 作為衍生試劑的柱前衍生化-反相高效液相色譜測定法，用于檢測安立生坦原料藥中殘余的手性拆分劑L-脯氨酸甲酯，該方法簡單易行，重復(fù)性好，靈敏度高，適用于安立生坦雜質(zhì)限量的檢測。

［1］ 朱鋒，熊長明.肺動脈高壓研究進(jìn)展［J］.心血管病學(xué)進(jìn)展，2011，32(3):167-170.

［2］ Galiè N，Manes A，Branzi A.Evaluation of pulmonary arterial hypertension［J］. Current Opinion in Cardiology，2004，19(6):575-581.

［3］ 郗硯彬，張宇，王國華，等. 新型肺動脈高壓治療藥安貝生坦［J］.國際藥學(xué)研究雜志，2009，36(1):54-56.

［4］ 王丹，何浪. 手性與手性藥物［J］. 成都醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，1(2):155-157.

［5］ 尤啟東，林國強(qiáng). 手性藥物研究與應(yīng)用［M］. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003:96-98.

［6］ Riechers H，Albrecht H P，Amberg W，et al. Discovery and optimization of a novel class of orally active nonpeptidic endothelin——A receptor antagonists［J］.Journal of Medicinal Chemistry，1996，39(11):2123-2128.

［7］ Riechers H，Klinge D，Amberg W，et al. New carboxylic acid derivatives，their preparation and their use:EP，0785926［P］.2001-08-22.

［8］ 周付剛，谷建敏，蘇信杰，等.安貝生坦的合成［J］. 中國醫(yī)藥工業(yè)雜志，2010，41(1):1-3.

［9］ 《化學(xué)藥物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建立的規(guī)范化過程技術(shù)指導(dǎo)原則》課題研究組.GPH1-1 化學(xué)藥物質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建立的規(guī)范化過程技術(shù)指導(dǎo)原則［S］.北京:國家食品藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心，2005.

［10］金英蘭，張兵，李林春，等.熒光試劑NBD-Cl 對麻黃堿類藥物的衍生條件的研究［J］. 吉林醫(yī)藥學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，31(2):65-67.

［11］Haggag R，Belal S，Shaalan R.Derivatization with 4-chloro-7-nitro-2，1，3-benzoxadiazole for the spectrophotometric and differential pulse polarographic determination of acetylcysteine and captopril［J］. Science Pharmacy，2008(76):33-48.

［12］陳國珍，黃賢智，許金鉤.熒光分析法［M］.2 版.北京:科學(xué)出版社，1990:43-46.

［13］《蜂蜜中脯氨酸的測定-液相色譜法》國家標(biāo)準(zhǔn)編制小組.20110434-T-422 蜂蜜中脯氨酸的測定-液相色譜法［S］.北京:國家農(nóng)業(yè)部蜂產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心，2011.

［14］徐倩昱，蔡熠，陳斌，等.柱前衍生-高效液相色譜法測定腸內(nèi)營養(yǎng)劑中脯氨酸的含量［J］. 中國臨床藥學(xué)雜志，2011，20(6):362-364.