盐酸二甲双胍化学名为1,1-二甲基双胍盐酸盐,主要是以双氰胺和盐酸二甲胺反应合成所得[1](合成路线见图 1),其可促进糖的无氧酵解和外周组织对葡萄糖的摄取及利用,进而保护已受损的胰岛功β细胞,使其免受进一步的损害,更有利于糖尿病的长期控制[2-3]。盐酸二甲双胍的副作用非常小,可单独使用,也可与磺脲类或胰岛素合用,现已成为目前治疗非胰岛素依赖型糖尿病的首选药物[4]。
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图 1 盐酸二甲双胍药物合成路线图 Figure 1 Graphical synthetic routes of metformin hydrochloride |
二甲胺主要用作乙酰化催化剂,也可用作制药物、染料、杀虫剂和橡胶硫化促进剂的原料;但二甲胺的刺激作用较为强烈,长期接触液态二甲胺可引起皮肤坏死,不慎入眼后可引起角膜损伤、混浊等[5],而盐酸二甲双胍在合成过程中主要以二甲胺盐酸盐作为原料,因此必须严格控制二甲胺的残留量。目前国内检测二甲胺的方法主要有气相色谱[6,7]、液相色谱法[8,9]和离子色谱法[10],但气相色谱法对色谱柱的损害较大,限制了其广泛使用;液相色谱法需先进行柱前衍生,操作较为复杂;而离子色谱在检测阳离子时具有灵敏度高、重复性好、方便快捷等优势,现已广泛运用于生命科学、食品检测、环境监测、医学、药学等领域[11-18]。也有学者[19]报道了离子色谱法测定甲磺酸伊马替尼中二甲胺的方法,但对于盐酸二甲双胍中二甲胺残留检测方法的报道却较少。
本文建立了离子色谱法直接测定盐酸二甲双胍药物中二甲胺盐酸盐残留的方法,该方法操作简单,灵敏度高、回收率好,能够对低浓度的二甲胺残留进行定量分析,填补了国内对盐酸二甲双胍药物中二甲胺残留检测研究的空白,利于对盐酸二甲双胍合成反应过程中二甲胺盐酸盐的残留进行有效监测。
1 仪器与试剂 1.1 仪器ICS-2100离子色谱仪(美国赛默飞公司):配有CERS-500 4 mm阳离子抑制器和电导检测器;精密分析天平(德国梅特勒BT25S);超纯水仪(美国Millipore公司,Milli-Q);0.22 µm水系滤膜(天津津腾)。
1.2 试剂与试药二甲胺盐酸盐(阿拉丁公司,纯度≥99%);甲磺酸(阿拉丁公司,纯度≥99.5%);实验用水为Milli-Q超纯水(电阻率为18.2 MΩ);盐酸二甲双胍药品(自制)。阳离子交换色谱柱(型号:Ionpac CS12A,规格:4 mm×250 mm;戴安)
2 方法 2.1 对照品溶液的配制准确称取二甲胺盐酸盐16.56 mg(相当于二甲胺10 mg)于10 mL量瓶中,加少量超纯水溶解,定容至刻度后配制成1.0 g·L-1浓度的标准储备液,4 ℃冰箱中保存。上机前利用超纯水配制成不同浓度的标准工作液,作为二甲胺的对照品溶液。
2.2 供试品溶液的配制准确称取盐酸二甲双胍10 mg于10 mL玻璃容量瓶内,加超纯水溶解并定容至刻度。取二甲胺盐酸盐、盐酸二甲双胍适量,按供试品溶液配制方法配制成每1 mL含二甲胺4 µg、盐酸二甲双胍1 mg的溶液作为系统适用性溶液。所有溶液均需过0.22 µm水系滤膜后进色谱分析。
2.3 色谱条件采用戴安Ionpac CS12A(4 mm×250 mm)阳离子交换柱作为色谱柱,以20 mmol·L-1甲磺酸溶液作为流动相,流速为1.0 mL·min-1,柱温为30 ℃。检测方式为抑制电导检测,CERS 500-4 mm型阳离子抑制器,抑制电流为60 mA,电导池温度为35 ℃;进样体积为25 µL。
3 结果与讨论 3.1 色谱条件的优化为到达最好的分离效果,本文分别尝试了不同淋洗液浓度和不同流速作为色谱条件,考察了二甲胺峰与其他离子峰的分离度情况,发现以1.0 mL·min-1流速、20 mmol·L-1淋洗液浓度作为色谱条件时,二甲胺与钠离子和钾离子的分离度最好。(不同流速和不同淋洗液浓度的色谱条件筛选结果见表 1)。
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表 1 不同流速和不同淋洗液浓度的色谱条件筛选结果 Table 1 The select result of different flow rate and different eluent concertration |
分别取空白水、二甲胺对照品溶液和系统适用性溶液,照“2.3”项下的色谱方法注入离子色谱仪,记录色谱图,发现二甲胺的峰型较好,出峰时间在5.4 min左右(见图 2)。
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图 2 空白(A)及二甲胺对照品溶液(B)色谱图 Figure 2 Chromatograms of blank(A)and dimethylamine(B) |
考虑其他阳离子可能会影响二甲胺的出峰,将Li+、Na+、K+、Mg+、Ca+标准溶液与二甲胺混合后照“2.2”项下的色谱方法注入离子色谱仪,记录色谱图,发现二甲胺与其他离子峰的分离度良好(见图 3)。
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图 3 方法专属性 Figure 3 Methods special properties |
精密称取二甲胺盐酸盐适量,加超纯水稀释并定容,逐步稀释,分别进样至信噪比S/N=3时为检测限,信噪比S/N=10时为定量限,方法检测限和定量限分别为0.032 8 µg·mL-1和0.120 µg·mL-1。
3.5 精密度试验取二甲胺对照品溶液,照“2.3”项下的色谱方法注入离子色谱仪并记录色谱图,连续进样6次后计算峰面积的相对标准偏差RSD为0.17%,见表2:
3.6 线性关系分别配制0.10 µg·mL-1、0.20 µg·mL-1、0.50 µg·mL-1、1.0 µg·mL-1、5.0 µg·mL-1、10.0 µg·mL-1浓度的二甲胺对照品溶液,照“2.3”项下的色谱方法注入离子色谱仪,记录色谱图,以峰面积对浓度作曲线,计算回归程与回归系数。线性回归方程为:
Y=0.825X-0.036 1 r=0.999 4
二甲胺在0.1~10.0 µg·mL-1范围内线性关系良好。
3.7 回收率试验采用不含二甲胺的盐酸二甲双胍药品为空白基质,分别添加50 %、100 %、150 %限度浓度的二甲胺对照品溶液做回收率试验。结果发现,回收率良好,平均回收率为97.6 %~99.5 %,结果见表 3。
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表 3 回收率试验 Table 3 Recovery experiment |
将所建方法应用于检测合成的盐酸二甲双胍小试、中试和工艺验证3个阶段共9批样品中,检出1批含有二甲胺残留,但不超过限量要求,其他样品均未超过检出限。
4 结论本文建立了离子色谱-直接电导法测定盐酸二甲双胍药物中二甲胺残留的方法,并对方法的专属性、线性、定量限、回收率、重复性等进行了考察,该方法的灵敏度高、分离度好,回收率、重复性及定量限均能满足要求,是检验盐酸二甲双胍药物中二甲胺残留的有效方法。本文将所建方法应用于盐酸二甲双胍合成药品中残留二甲胺的检测过程,共检出1批含有二甲胺残留,说明此方法能有效、准确的测定盐酸二甲双胍药物中二甲胺的残留,利于指导和监督项目的研发过程。
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