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  药物分析杂志   2018, Vol. 38 Issue (3): 495-499.  DOI: 10.16155/j.0254-1793.2018.03.18
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李闻新, 周娜, 律涛, 石蕊, 王巧. LC-MS/MS法测定药用辅料磺丁基醚-β-环糊精中2个杂质[J]. 药物分析杂志, 2018, 38(3): 495-499. DOI: 10.16155/j.0254-1793.2018.03.18.
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LI Wen-xin, ZHOU Na, LÜ Tao, SHI Rui, WANG Qiao. Simultaneous determination of two impurities in betadex sulfobutyl ether sodium by LC-MS/MS[J]. Chinese Journal of Pharmaceutical Analysis, 2018, 38(3): 495-499. DOI: 10.16155/j.0254-1793.2018.03.18.
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基金项目

河北省食品药品监督管理局科技项目(PT2014021)

第一作者

李闻新, Tel:15032985345;E-mail:371902257@qq.com

通信作者

王巧, Tel:(0311)86265625;E-mail:qiaowang88@hotmail.com

文章历史

修改日期:2017-11-20
LC-MS/MS法测定药用辅料磺丁基醚-β-环糊精中2个杂质
李闻新 1,2, 周娜 1,3, 律涛 1, 石蕊 1,4, 王巧 1    
1. 河北医科大学药学院, 石家庄 050017;
2. 唐山市第二医院药剂科, 唐山 063000;
3. 解放军白求恩国际和平医院药剂科, 石家庄 050082;
4. 中国石油天然气集团公司中心医院药学部, 廊坊 065000
摘要目的:建立高效液相离子对色谱-串联质谱法。测定磺丁基醚-β-环糊精(SBE-β-CD)中杂质4-羟基丁磺酸钠和二磺烷基化醚钠。方法:采用Inertsil ODS-SP C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)色谱柱;流动相为甲醇-10 mmol·L-1正戊胺溶液(30:70),流速1.0 mL·min-1。离子源:电喷雾离子(ESI)源;负离子多反应监测模式测定,4-羟基丁磺酸钠和二磺烷基化醚钠的监测离子对分别为m/z 153.0/79.8和m/z 289.0/152.9。结果:4-羟基丁磺酸钠和二磺烷基化醚钠分别在0.1~5.0 ng·mL-1和0.4~20.0 ng·mL-1范围内线性关系良好(r>0.999 6),定量限分别为0.01、0.04 ng·mL-1,平均加样回收率分别为96.2%、95.4%,RSD分别为3.8%、4.1%。3批供试品中4-羟基丁磺酸钠的含量依次为0.001 6%、0.001 3%、0.000 57%,二磺烷基化醚钠均低于检测限。结论:该方法专属性强、灵敏度高,可用于4-羟基丁磺酸钠和二磺烷基化醚钠的测定,为SBE-β-CD的质量控制提供了便捷方法,同时也为其他烷基磺酸钠盐化合物的分析提供了参考。
关键词药用辅料杂质测定    磺丁基醚-β-环糊精    4-羟基丁磺酸钠    二磺烷基化醚钠    高效液相离子对色谱法    液相色谱-质谱联用    
Simultaneous determination of two impurities in betadex sulfobutyl ether sodium by LC-MS/MS
LI Wen-xin1,2, ZHOU Na1,3, LÜ Tao1, SHI Rui1,4, WANG Qiao1    
1. School of Pharmacy, Hebei Medical University, Shijiazhuang 050017, China;
2. Pharmacy Department, the Second Hospital of Tangshan, Tangshan 063000, China;
3. Pharmacy Department, Bethune International Peace Hospital of PLA, Shijiazhuang 050082, China;
4. Pharmaceutical Department, China National Petroleum Corporation Center Hospital, Langfang 065000, China
Abstract: Objective: To develop a method for the simultaneous determination of sodium 4-hydroxybutane-1-sulphonate and bis(4-sulfobutyl)ether disodium in betadex sulfobutyl ether sodium.Methods: An ion pair high performance liquid chromatography-mass spectrometry method(LC-MS/MS)was employed.Chromatographic separation was performed on an Inertsil ODS-SP C18 column(4.6 mm×250 mm, 5 μm) with isocratic elution of methanol-10 mmol·L-1 amylamine aqueous solution(30:70)at a flow rate of 1.0 mL·min-1.The detection was accomplished in the negative mode using multiple-reaction monitoring.The optimized mass ion-pairs for quantitation were m/z 153.0/79.8 and m/z 289.0/152.9 for sodium 4-hydroxybutane-1-sulphonate and bis(4-sulfobutyl)ether disodium, respectively.Results: The calibration curves were linear(r>0.999 6) within the range of 0.1-5.0 ng·mL-1 for sodium 4-hydroxybutane-1-sulphonate and 0.4-20.0 ng·mL-1 for bis(4-sulfobutyl)ether disodium, respectively.The LOQ were 0.01 and 0.04 ng·mL-1; the average recoveries of the two compounds were 96.2% and 95.4% with relative standard deviations of 3.8% and 4.1% for sodium 4-hydroxybutane-1-sulphonate and bis(4-sulfobutyl)ether disodium, respectively.The contents of 4-hydroxybutane-1-sulphonate and bis(4-sulfobutyl)ether disodium in 3 batches of samples were 0.001 6%, 0.001 3%, 0.000 57% and below the detection limit, respectively.Conclusion: The LC-MS/MS method was developed to determine sodium 4-hydroxybutane-1-sulphonate and bis(4-sulfobutyl)ether disodium for the first time, which was specific, sensitive and suitable for quality control of betadex sulfobutyl ether sodium.It is also helpful to analyze other alkyl sulphonates.
Key words: impurities determination of pharmaceutical excipients    betadex sulfobutyl ether sodium    sodium 4-hydroxybutane-1-sulphonate    bis(4-sulfobutyl)ether disodium    ion pair HPLC    LC-MS/MS    

磺丁基醚-β-环糊精(betadex sulfobutyl ether sodium,SBE-β-CD)是一种肾毒性小、水溶性好、溶血作用小的优良药用辅料,由1,4-丁烷磺内酯(1,4-BS)在碱性条件下与β-CD的2,3,6位碳上的羟基发生取代反应而得[1-7]。4-羟基丁磺酸为原料1,4-BS和目标化合物SBE-β-CD的副产物,二磺烷基化醚为1,4-BS的合成原料,在合成SBE-β-CD时,两者极有可能以4-羟基丁磺酸钠(4-HSS)(结构见图 1-a)、二磺烷基化醚钠(BES)(结构见图 1-b)的形式存在于SBE-β-CD中,由于两者均有潜在的基因毒性风险,为保证产品质量,需要对其进行质量控制。这2种潜在杂质均为烷基磺酸钠盐,属于离子型化合物,且无紫外吸收,不能采用常规的HPLC-UV法进行测定。目前磺酸盐的含量测定方法有紫外分光光度法[8]、离子色谱法[9-12]、两相滴定法[13]、电喷雾质谱法[14-15]等,而对于4-HSS、BES的测定尚未见文献报道。本研究采用高效液相色谱-质谱联用技术,对4-HSS和BES同时进行定量分析,以期为SBE-β-CD的质量控制提供实用、便捷、灵敏的分析方法。

图 1 4-HSS(a)和BES(b)结构式 Figure 1 Structures of 4-HSS(a)and BES(b)
1 仪器与试药 1.1 仪器

Agilent 1260液相色谱仪(美国Agilent公司),配有四元泵、在线脱气机,示差折光检测器(1260 Infinity,美国Agilent公司);Waters alliance 2695液相色谱仪(美国Waters公司),配有四元泵、在线脱气机,Waters 2420蒸发光散射检测器(ELSD)(美国Waters公司);3200 QTRAP型串联四极杆线性离子阱质谱仪配有Analyst 1.5.2数据采集、分析软件(美国AB公司);Agilent 1200液相色谱仪,配有四元泵、在线脱气机、自动进样器(美国Agilent公司);Inertsil ODS-SP色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm;填料:十八烷基硅烷键合硅胶;日本GL Sciences株式会社);TDL-5台式离心机(北京雷勃尔离心机有限公司);雷磁pH S-25型pH计(上海仪电科学仪器股份有限公司)。

1.2 试药

正戊胺(纯度 > 99%,美国Sigma公司);四丁基氢氧化铵(分析纯,国药集团化学试剂北京有限公司);醋酸铵(色谱纯,美国Dikma公司);甲醇(色谱纯,J.T Baker);乙酸(色谱纯,美国Dikma公司);纯净水(杭州娃哈哈集团有限公司);对照品4-HSS、BES(河北医科大学药物化学实验室提供);SBE-β-CD(批号:20111201、20111202、20111203,由石药集团提供)。

2 方法与结果 2.1 检测条件 2.1.1 色谱条件

色谱柱:Inertsil ODS-SP(4.6 mm×250 mm,5 μm),柱温为30 ℃;流动相:甲醇-10 mmol·L-1正戊胺溶液(用乙酸调节pH至5.5)(30:70);流速1.0 mL·min-1;进样量10 μL。

2.1.2 质谱条件

离子源:电喷雾离子(ESI)源;检测方式:多反应监测(MRM)模式;负离子监测模式:源喷射电压:-4.5 kV;离子源温度:650 ℃;帘气:0.21 MPa;雾化气:0.42 MPa,加热气:0.45 MPa,均为氮气。4-HSS和BES的监测离子对分别为m/z 153.0/79.8和m/z 289.0/152.9;碎裂电压(DP)分别为-36、-50 V;碰撞能量(CE)分别为-34、-29 eV。

2.2 溶液的配制 2.2.1 对照品溶液

取4-HSS对照品适量,精密称定,用流动相溶解并定量稀释制成每1 mL中约含50 ng的溶液,作为4-HSS对照品储备液。精密量取上述溶液1 mL,置10 mL量瓶中,用流动相稀释至刻度,摇匀,即得每1 mL中约含5 ng的4-HSS对照品溶液。

取BES对照品适量,精密称定,用流动相溶解并定量稀释制成每1 mL中约含200 ng的溶液,作为BES对照品储备液。精密量取上述溶液1 mL,置10 mL量瓶中,用流动相稀释至刻度,摇匀,即得每1 mL中约含20 ng的BES对照品溶液。

分别取4-HSS和BES对照品储备液各0.5 mL,置10 mL量瓶中,用流动相稀释至刻度,即得混合对照品溶液。

2.2.2 供试品溶液

取SBE-β-CD供试品约20 mg,精密称定,置10 mL量瓶中,用流动相溶解并稀释至刻度,得2 mg·mL-1的供试品储备液;精密量取上述溶液1 mL,置10 mL量瓶中,用流动相稀释至刻度,即得每1 mL中约含0.2 mg的供试品溶液。

2.3 专属性

分别取空白溶剂(流动相)、4-HSS对照品溶液、BES对照品溶液、混合对照品溶液、供试品溶液进行分析,见图 2。4-HSS与BES的保留时间分别为3.41、4.24 min,空白溶剂无干扰,表明该方法专属性良好。

a. 4-HSS的空白溶剂(blank solvent of 4-HSS)b. BES的空白溶剂(blank solvent of BES)c. 4-HSS对照品(4-HSS reference susstance)d. BES对照品溶液(BES reference susstance)e.混合对照品溶液(mixture of 4-HSS and BES)f.样品中的4-HSS(4-HSS sample)g.样品中的BES(BES in sample) 图 2 多重反应监测色谱图 Figure 2 Multiple-reaction monitoring chromatograms for specificity
2.4 检测下限和定量下限

取4-HSS、BES对照品溶液逐级稀释,进行分析,分别以信噪比S/N=3时各对照品的浓度为检测下限,以S/N=10时各对照品的浓度为定量下限。4-HSS、BES的检测下限分别为0.005、0.02 ng·mL-1,定量下限分别为0.01、0.04 ng·mL-1

2.5 线性关系考察

分别取4-HSS、BES对照品储备液适量,制成系列浓度的混合对照品溶液,4-HSS的质量浓度依次为0.1、0.25、0.5、1.0、2.5、5.0 ng·mL-1;BES的质量浓度依次为0.4、1.0、2.0、4.0、10.0、20.0 ng·mL-1,分别进样。以对照品浓度(X,ng·mL-1)为横坐标,峰面积(Y)为纵坐标,进行线性回归。4-HSS和BES回归方程分别为:

Y=114.2X+29.60    r=0.999 7

Y=21.68X+18.69    r=0.999 6

表明4-HSS在0.1~5.0 ng·mL-1范围内和BES在0.4~20.0 ng·mL-1范围内线性关系良好。

2.6 精密度试验

取混合对照品溶液连续进样6次,进行分析,4-HSS与BES峰面积的RSD分别为2.5%、3.5%,表明仪器精密度良好。

2.8 重复性与加样回收率试验

平行配制6份供试品溶液(批号:20111203),进样分析,记录峰面积,以标准曲线法计算含量,即为原有量,6份供试品溶液中4-HSS的平均含量为0.000 57%,RSD为3.7%,表明4-HSS的方法重复性良好,由于未能检测到BES,故采用加样供试品测定,结果见加样回收率试验。

取供试品(批号:20111203)约20 mg,精密称定,置10 mL量瓶中,精密加入4-HSS和BES对照品储备液各2.5 mL,用流动相溶解并稀释至刻度,平行制备6份,分别精密量取上述溶液1 mL,置10 mL量瓶中,用流动相稀释至刻度,进行分析,记录峰面积,以标准曲线法计算,即为测得量,根据回收率=(测得量-原有量)/加入量×100%,计算回收率,结果见表 1,并计算BES 6次测定结果的RSD。6份添加对照品的供试品溶液中BES含量测定结果的RSD为4.1%,表明该方法的重复性良好。

表 1 加样回收率试验结果(n=6) Table 1 Results of recovery test
2.7 稳定性试验

精密量取供试品储备液1 mL,置10 mL量瓶中,再精密加入4-HSS和BES对照品储备液各0.25 mL,用流动相稀释至刻度,分别在室温下放置0、4、8和12 h时进样,记录峰面积。与0 h相比,供试品浓度的相对误差(RE)为-4.0%~4.4%,表明供试品溶液在室温下放置12 h基本稳定。

2.9 含量测定

取各批供试品,制备供试品溶液,进行分析,记录峰面积,以标准曲线法计算4-HSS和BES的含量。3批供试品中4-HSS的含量依次为0.001 6%、0.001 3%、0.000 57%,BES均低于检测限,满足美国药典4-HSS不大于0.09%,BES不大于0.05%的规定[12]

3 讨论 3.1 分析方法的选择

4-HSS和BES均为烷基磺酸钠盐,无紫外吸收,且在普通反相C18柱上不保留,因此只能选择通用型检测器,如(示差折光检测器、蒸发光散射检测器)和离子色谱法。首先考察了C18柱、季铵盐类离子对试剂、示差折光检测器系统,结果出现消除不掉的倒峰;后又考察了C18柱、挥发性离子对试剂(三乙胺、正戊胺)、蒸发光散射检测器系统,结果出现未知峰,且经常产生基线漂移现象;还曾尝试过HILIC柱,虽与之前方法相比有一定改善,但仍达不到分析要求。最终使用C18柱、挥发性离子对试剂(正戊胺)、LC-MS系统,能够产生保留,且灵敏度较高,因此选择该方法,并做进一步优化。

3.2 质谱条件的选择

为获得最佳的质谱条件,4-HSS和BES用流动相溶解后分别注入到质谱仪,在正、负离子模式下进行优化,结果表明2种杂质均在负离子模式下更稳定,响应值更高。然后在Q1模式下优化DP电压,选择响应值最高的峰作为待测物的母离子,在MS2模式下优化CE电压,根据离子的响应值和稳定性,获得最佳定量子离子。

3.3 液相条件的优化

4-HSS和BES含有一个相同的离子对(153.0/79.8),同时这一离子对也是4-HSS唯一的定量离子对,因此,在优化色谱条件时需要使两者达到基线分离。在甲醇-水(pH 5.5)(30:70)条件下,考察了不同离子对试剂浓度(2、5、10 mmol·L-1)时2种杂质的分离度,结果显示正戊胺浓度为2 mmol·L-1时样品不保留,浓度为5 mmol·L-1时2种杂质未完全分离,浓度为10 mmol·L-1时2种杂质完全分离,且峰形较好,因此选择正戊胺的浓度为10 mmol·L-1。在甲醇-10 mmol·L-1正戊胺溶液(30:70)条件下,用乙酸调节pH,考察了不同pH(5.5、5.0、4.5、4.0)对响应值的影响,结果表明随着pH的降低,分析物的响应值降低,故选择pH 5.5。研究发现,pH在6.0~9.0范围内pH变化较快,溶液不容易配制,且平行性差,故仅考察到pH 5.5,在此条件下灵敏度和分离度均能满足测定要求。

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