GC-MS/SIM法測定鹽酸魯拉西酮片中甲磺酸酯類物質殘留量

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(1.北京市理化分析測試中心，有機材料檢測技術與質量評價北京市重點實驗室，北京100089；2.北京市科學技術研究院分析測試技術重點實驗室，北京 100089)

甲磺酸酯類化合物主要來自于合成過程中的反應副產物，其作為一類基因毒性雜質對DNA具有潛在的破壞性，一直備受關注[1]。藥物生產過程中，醇類物質一般作為溶劑參與藥物合成，甲磺酸常作為反離子試劑與藥物活性成分形成穩(wěn)定的共軛鹽類物質，以改善其溶解性、吸收性等理化特性。在藥物合成過程中，甲磺酸會與醇類物質發(fā)生副反應，生成具有基因毒性的甲磺酸酯類物質，此類物質難以完全從合成體系中除去，具有很強的致畸、致癌作用[2，3]。研究表明，甲磺酸酯類物質可作用于DNA分子的嘌呤基團，生成烷基化嘌呤，破壞DNA雙鏈的空間構象和穩(wěn)定，誘發(fā)機體基因突變和癌癥[4，5]。

藥物中基因毒性雜質的殘留問題，已成為制藥行業(yè)所面臨的重大挑戰(zhàn)，自2007年甲磺酸奈非那韋事件后，美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)和歐洲藥品管理局(EMA)，均相繼規(guī)定基因毒性雜質的每日攝入量不能超過1.5μg[6-7]。鹽酸魯拉西酮(lurasidone hydrochloride)是一種新型治療成人精神分裂癥的藥物，該藥物中殘留的甲磺酸酯類物質會對患者的身體健康造成損害，因此，建立一個高靈敏度、操作簡便、可行性強的分析方法，來檢測此類物質，對保證藥物安全至關重要。近年來，國內外雖已有較多文獻報道甲磺酸酯類物質的檢測方法，例如GC、GC-MS、HPLC-MS、HPLC-MS/MS等方法[8-13]，但關于使用GC-MS同時檢測鹽酸魯拉西酮片中甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸異丙酯的方法，目前未見報道。本研究建立了GC-MS/SIM直接進樣檢測鹽酸魯拉西酮片中甲磺酸酯類物質的方法，該方法不需要對樣品進行繁瑣的前處理操作，能同時檢測甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸異丙酯的殘留量，在保障藥物安全方面有較重要的應用價值。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

GC-MS QP2010 Ultra氣相色譜-質譜聯用儀，日本Shimadzu公司；XPE105分析天平，瑞士Mettler Toledo公司；甲磺酸甲酯(純度>98.0%)、甲磺酸乙酯(純度>99.0%)、甲磺酸異丙酯(純度98.0%)，日本TCI公司；甲醇(色譜純)，美國Fisher公司；鹽酸魯拉西酮片，某制藥公司提供。

1.2 標準溶液配制

分別準確稱取適量甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸異丙酯標準物質，甲醇溶解定容，配制得質量濃度為1000mg/L的單標準貯備液。再分別準確移取3種單標準貯備液各0.1mL，混合于100mL容量瓶中，甲醇稀釋定容，配制成1mg/L的混合標準貯備液，使用時再用甲醇逐級稀釋至所需濃度的混合標準溶液。所有標準溶液在4℃冰箱中貯存。

1.3 樣品處理

按鹽酸魯拉西酮有效成分40mg的劑量計，取鹽酸魯拉西酮片適量，置于5mL離心管中，加入甲醇2.0mL，渦旋振蕩至藥片完全溶解，0.22μm有機膜過濾，即得樣品制備液。

1.4 GC-MS分析條件

GC條件：DB-624毛細管色譜柱(30m×0.32 mm×1.8μm)；進樣口溫度250℃；載氣為高純He(純度>99.999%)；分流進樣，分流比2∶1；進樣量1.0μL；柱流量3.0mL/min；升溫程序，初始柱溫120℃保持7min，20℃/min升至240℃后保持2min。

MS條件：電子轟擊離子源(EI)；電子能量70eV；離子源溫度230℃；接口溫度250℃；溶劑延遲時間1.5min；選擇離子監(jiān)測(SIM)模式；甲磺酸甲酯： 80m/z為定量離子，65m/z、109m/z為定性離子；甲磺酸乙酯：109m/z為定量離子，80m/z、65m/z為定性離子；甲磺酸異丙酯：123m/z為定量離子，124m/z為定性離子。

2 結果與討論

2.1 提取溶劑選擇

分析比較了甲醇、乙腈、二甲基甲酰胺和二甲基亞砜作為提取溶劑，對檢測結果的影響。研究表明，二甲基甲酰胺和二甲基亞砜雖對鹽酸魯拉西酮片的溶解度較好，但甲磺酸酯類物質在這兩種溶劑體系下響應值卻較低，會降低檢測靈敏度。甲醇與乙腈相比，兩者對鹽酸魯拉西酮片的溶解能力相近，但在甲醇體系中甲磺酸酯類物質響應值更高，且峰型也較理想。綜合考慮，本方法選擇甲醇作為提取溶劑。

2.2 特征離子選擇

綜合考慮目標物的特征離子和藥物基質的干擾離子，在保證藥物其它成分不干擾檢測的前提下，盡量選取豐度較高、質荷比較大的特征離子，進行GC-MS/SIM分析。為了盡可能提高檢測靈敏度，減小目標物間的干擾，本研究在選擇離子監(jiān)測模式下，對三種目標物的特征離子，進行分段采集。為了有效降低基質效應，在定量離子選擇方面，甲磺酸甲酯選擇了質荷比較大、豐度最高的80m/z；甲磺酸乙酯未選擇豐度最高的79m/z，而選擇了質荷比較大、豐度次之的109m/z；甲磺酸異丙酯也舍棄了質荷比較小、豐度最高的43m/z，而選擇了質荷比較大、豐度次之的123m/z進行定量分析。在定性離子選擇方面，一般應選擇兩個輔助定性分析，但由于甲磺酸異丙酯的特征離子會引起較強的基質效應，干擾其分析，所以只選取了質荷比較大但豐度較低的124m/z作為定性離子；同樣，為了有效降低基質效應，甲磺酸甲酯選擇了65m/z、109m/z，甲磺酸乙酯選擇了80m/z、65m/z進行定性分析。圖1、圖2分別為混合標準溶液和樣品制備液的GC-MS/SIM選擇離子流圖，從圖上可知，鹽酸魯拉西酮片中的其它成分不會對目標物的檢測造成干擾，該藥物中未能檢測出目標物，本方法所選取的特征離子適宜，能有效消除該藥物的基質效應，適用于該藥物中甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸異丙酯的測定。

圖1 混合標準溶液GC-MS/SIM選擇離子流圖

圖2 樣品制備液GC-MS/SIM選擇離子流圖

2.3 色譜條件選擇

研究了起始柱溫對分離效果的影響。結果表明，起始柱溫對峰型、峰寬影響不大。但是，當起始柱溫較低時，升溫程序時間較長，目標物在色譜柱中易被分散，響應值降低；當起始柱溫較高時，目標物在色譜柱中的保留時間較短，出峰時間較快，目標物間的分離度降低，且基線也不夠穩(wěn)定。由于甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯、甲磺酸異丙酯的分子結構和理化性質均很相似，所以，色譜柱對其保留能力差異不大，保留時間相近。本方法選擇起始柱溫為120℃，目標物間不僅能實現有效分離，且基線平穩(wěn)，檢測靈敏度較高。為了盡可能提高檢測分離度，在起始柱溫120℃的條件下，恒溫保持7min，盡量延長目標物的保留時間，使其在120℃恒溫條件下能完全出峰。

分析了進樣方式對檢測效果的影響。為了提高檢測靈敏度，采用較小的分流比進樣分析，以提高目標物的響應值。研究結果表明，當采用不分流進樣方式時，基線較高，且不夠穩(wěn)定，峰形不理想，峰寬較寬，同時有拖尾現象出現，分離度降低。當采用分流比2∶1進樣分析時，上述現象均能得到很好的改善，且能滿足同時檢測甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸異丙酯的要求，因此采用分流比2∶1進樣分析。圖3為混合標準溶液的GC-MS/SIM總離子流圖，該結果表明本方法所選擇的色譜條件能夠滿足同時檢測甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸異丙酯的要求。

圖3 混合標準溶液GC-MS/SIM總離子流圖

2.4 方法的線性關系和檢出限

以甲醇溶劑作為標準溶液的稀釋液，精確配制目標物質量濃度均為0.01～0.40mg/L范圍內的系列混合標準溶液，在上述優(yōu)化的分析檢測條件下，按濃度由低到高依次進行檢測。以定量離子色譜峰的峰面積(Y)為縱坐標，對應的質量濃度(X，mg/L)為橫坐標作圖，建立標準曲線，并進行線性回歸計算，得到線性方程和相關系數(R2)；以定量離子色譜峰的3倍信噪比確定儀器檢出限， 10倍信噪比確定儀器定量限。結果如表1所示，目標物在0.01～0.40mg/L范圍內，線性關系均良好，線性相關系數均大于0.999，檢出限、定量限均分別為0.003mg/L、0.01mg/L。上述結果表明，本方法適用于甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸異丙酯的定量分析。

表1 方法的線性方程、相關系數(R2)、檢出限和定量限

2.5 加標回收率和精密度

平行制備6份樣品制備液，連續(xù)進樣分析，結果如圖2所示，表明，該藥物中未能檢測出甲磺酸酯類物質。精確配制甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸異丙酯質量濃度分別均為0.16、0.20、0.24mg/L的混合標準溶液，按1.3制得樣品加標制備液，進行加標回收率和精密度實驗，每個加標濃度平行測定6次。結果如表2所示，目標物3個加標濃度的平均回收率為88.43%～104.15%，相對標準偏差為0.97%～1.82%。上述結果表明，本方法能滿足該藥物中甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸異丙酯的檢測要求。

表2 方法的回收率和精密度(n=6)

3 結論

本方法建立了氣相色譜-質譜-選擇離子監(jiān)測模式(GC-MS/SIM)檢測鹽酸魯拉西酮片中甲磺酸酯類物質的分析方法。方法準確、可靠、靈敏度高，可同時測定該藥物中甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸異丙酯的殘留量，為藥物中磺酸酯類物質殘留的檢測分析提供了有效的指導和借鑒。

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