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  药物分析杂志   2019, Vol. 39 Issue (7): 1302-1309.  DOI: 10.16155/j.0254-1793.2019.07.18
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王雪芹, 张竞, 王倩, 李杨, 李振国. LC-MS/MS法同时测定艾司奥美拉唑钠中3个杂质[J]. 药物分析杂志, 2019, 39(7): 1302-1309. DOI: 10.16155/j.0254-1793.2019.07.18.
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WANG Xue-qin, ZHANG Jing, WANG Qian, LI Yang, LI Zhen-guo. Determination of three impurities in esomeprazole sodium by LC-MS/MS[J]. Chinese Journal of Pharmaceutical Analysis, 2019, 39(7): 1302-1309. DOI: 10.16155/j.0254-1793.2019.07.18.
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第一作者

王雪芹, Tel:18625569161;E-mail:244852539@qq.com

文章历史

修改日期:2018-08-03
LC-MS/MS法同时测定艾司奥美拉唑钠中3个杂质
王雪芹 , 张竞 , 王倩 , 李杨 , 李振国     
河南省食品药品检验所, 郑州 450003
摘要目的:建立LC-MS/MS法测定艾司奥美拉唑钠中杂质E、杂质I和杂质Ⅳ。方法:采用Agela Venusil MP C18色谱柱(2.1 mm×100 mm,3 μm),以乙腈-水为流动相,梯度洗脱,流速0.2 mL·min-1,柱温35℃,进样量1 μL;质谱离子化方式为ESI,负离子模式,多反应监测(MRM),杂质E检测离子质核比为m/z 360.1→194.0/218.0,杂质I检测离子质核比为m/z 375.8→145.6/210.7,杂质Ⅳ检测离子质核比为m/z 330.2→312.1/193.6。结果:杂质E、杂质I和杂质Ⅳ质量浓度分别在1.26~44.8、1.34~45.2、18.9~1 260 ng·mL-1范围内(进样量1 μL)与峰面积线性关系良好,相关系数(r)分别为0.995、0.993、0.991;检测下限分别为0.000 38 ng(S/N=5)、0.000 38 ng(S/N=4)、0.002 1 ng(S/N=5);精密度试验,上述3个杂质峰面积的RSD均小于5%;6 h稳定性试验(20℃和4℃),杂质E、杂质I峰面积的RSD均 < 10%,杂质Ⅳ峰面积的RSD>15%;杂质E、杂质I和杂质Ⅳ平均加样回收率(n=9)分别为94.8%、95.3%、98.7%,RSD均小于5%。3批样品中3个杂质的测定结果:杂质E,0.000 83%、0.000 21%、0.000 14%;杂质I,0.000 22%、0.000 09%、0.000 07%;杂质Ⅳ,0.002 68%、0.004 03%、0.002 19%。结论:本法可测定艾司奥美拉唑钠中杂质E、杂质I和杂质Ⅳ。
关键词艾司奥美拉唑    质子泵抑制药    奥美拉唑氮氧化物    奥美拉唑磺酰氮氧化物    降解氧化产物    杂质测定    安全监测    液相色谱-质谱联用    
Determination of three impurities in esomeprazole sodium by LC-MS/MS
WANG Xue-qin, ZHANG Jing, WANG Qian, LI Yang, LI Zhen-guo    
Henan Provincial Institute for Food and Drug Control, Zhengzhou 450003, China
Abstract: Objective: To establish an LC-MS/MS method for the determination of impurity E, impurity I and impurity Ⅳ in esomeprazole sodium.Methods: The separation was performed on an Agela Venusil MP C18 column(2.1 mm×100 mm, 3 μm)with acetonitrile-water as the mobile phase with elution gradient at the flow rate of 0.2 mL·min-1 and the column temperature was 35℃.The analytes were analyzed by electro-spray ionization(ESI)in the multiple reaction monitoring mode, negative ion. The precursors of production transitions of m/z impurity E 360.1→194.0/218.0, impurity I 375.8→145.6/210.7, impurity Ⅳ 330.2→312.1/193.6 were used to measure impurity.Results: The linearity ranges of impurity E, impurity Ⅰ and impurity Ⅳ were 1.26-44.8 ng·mL-1(r=0.995), 1.34-45.2 ng·mL-1(r=0.993)and 1.89-1 260 ng·mL-1(r=0.991), respectively; and the detection limits were 0.000 38 ng(S/N=5), 0.000 38 ng (S/N=4), 0.002 1 ng(S/N=5), respectively. The precision test, RSD ≤ 5%;the stability test, RSDs of impurity E and impurity I were less than 10%, and RSD of impurity Ⅳ was more than 15%. The average recoveries of impurity E, impurity I and impurity Ⅳ were 94.8%, 95.3%, 98.7% with RSD < 5%(n=9), respectively. The contents of impurity E in three batches were 0.000 83%, 0.000 21%, 0.000 14%, that of impurity I were 0.000 22%, 0.000 09%, 0.000 07%, and that impurity Ⅳ were 0.002 68%, 0.004 03%, 0.002 19%.Conclusion: This method is suitable for the determination of impurity E, impurity I and impurity Ⅳ in esomeprazole sodium.
Keywords: esomeprazole    proton pump inhibitor    omeprazole nitrogen oxide    omeprazole sulfonyl nitrogen oxide    degradation oxidation products    impurity determination    safety monitoring    LC-MS/MS    

艾司奥美拉唑(esomeprazole),也称埃索美拉唑,是奥美拉唑的S-异构体,为质子泵抑制药,也是质子泵抑制剂家族中第1个单一光学异构体[1]。其用于胃食管反流性疾病(GERD)的愈合和症状治疗、防止复发的长期维持治疗、胃溃疡、十二指肠溃疡的治疗。与适当的抗生素联合用药以根除幽门螺旋杆菌,愈合十二指肠溃疡及防止溃疡复发[2]

杂质E(奥美拉唑氮氧化物,化学名为5-甲氧基-2-[[(4-甲氧基-3,5-二甲基-2-吡啶基)甲基]亚硫酰基]-1H-苯并咪唑)、杂质I(奥美拉唑磺酰氮氧化物,化学名为6-甲氧基-2-[[(4-甲氧基-3,5-二甲基-1-氧代-2-吡啶基)甲基]磺酰基]-1H-苯并咪唑,)和杂质Ⅳ(简称H215,降解氧化产物,化学名为2-[[(5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-基)亚硫酰基]甲基]-3,5-二甲基-4(1H)-1-吡啶酮))是由工艺过程中的副反应产物及艾司奥美拉唑钠在贮存过程中产生,杂质Ⅰ和杂质E属于毒性杂质,现行质量标准[2]中的有关物质检查项中所列杂质未包含这2个杂质。有关物质检查采用HPLC法,方法灵敏度有限,对毒性杂质检查不能满足要求,根据化学药物杂质研究技术指导原则和ICH相关规定[3-5],并参考有关文献[6-15],建立了LC-MS/MS法同时测定艾司奥美拉唑的杂质E、杂质I和杂质Ⅳ,为艾司奥美拉唑的质量控制方法提供依据。杂质E、杂质I和杂质Ⅳ的结构式见图 1

图 1 杂质E(A)、杂质I(B)和杂质Ⅳ(C)结构式 Fig.1 Structures of impurity E(A), impurity I(B)and impurity Ⅳ(C)
1 仪器与试药

AB SciexExion LC-QTRAP 4500液相色谱-质谱联用仪(AB SCIEX公司);XR205SM-DR电子天平(Precisa公司)。

杂质E对照品,,纯度99.5%,LGC公司;杂质I对照品,纯度98.79%,济南蔚然生物科技有限公司;杂质Ⅳ对照品,纯度96.4%,CATO公司。艾司奥美拉唑钠原料药(批号17090801x、17090802x、17090803x,天方药业有限公司)。乙腈为色谱纯,水为超纯水。

2 方法与结果 2.1 色谱条件

采用Agela Venusil MP C18色谱柱(2.1 mm×100 mm,3 μm),柱温35 ℃,以水为流动相A,以乙腈为流动相B,梯度洗脱(0~3.0 min,45%A→30%A;3.0~4.0 min,30%A;4.0~6.0 min,30%A→10%A;6.0~6.1 min,10%A→45%A;6.1~8.0 min,45%A),流速0.2 mL·min-1,进样量1 μL;质谱离子化方式为ESI,负离子模式,CUR(Psi)为25,IS(V)为-5 500,TEM为450 ℃,GS1(Psi)、GS2(Psi)均为55,CAD为Medium,MRM扫描,杂质E检测离子质核比为m/z 360.1→194.0/218.0,杂质I检测离子质核比为m/z 375.8→145.6/210.7,杂质Ⅳ检测离子质核比为m/z 330.2→312.1/193.6。

2.2 溶液的制备 2.2.1 供试品溶液

取艾司奥美拉唑钠约10 mg,精密称定,置10 mL量瓶中,加30%乙腈水振摇使溶解并稀释到刻度,摇匀,即得。

2.2.2 对照品溶液

取艾司奥美拉唑及杂质E、I、Ⅳ的对照品适量,精密称定,分别用30%乙腈水制成每1 mL中约含艾司奥美拉唑1 mg,杂质E 0.037 5 mg,杂质I 0.037 5 mg,杂质Ⅳ 1.0 mg的溶液,作为对照品储备液Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ;临用前再各取适量,用30%乙腈稀释制成每1 mL含艾司奥美拉唑1 μg,杂质E 0.037 5 μg,杂质I 0.037 5 μg,杂质Ⅳ 1.0 μg的单一对照品溶液Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ及混合对照品溶液。

2.3 专属性试验

取空白溶液(30%乙腈水),单一对照品溶液Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ及混合对照品溶液各1 μL,分别注入液相色谱-质谱仪,记录质谱谱图,见图 23。结果表明,各色谱峰出峰时间分别为杂质Ⅳ 2.18 min,杂质E 3.00 min,杂质I 3.62 min,艾司奥美拉唑4.45 min。空白溶剂不干扰。各色谱峰之间互不干扰。

A.艾司奥美拉唑(esomeprazole) B.杂质Ⅰ(impurity Ⅰ) C.杂质Ⅳ(impurity Ⅳ) D.杂质E(impurity E) 图 2 艾司奥美拉唑及各杂质质谱图 Fig.2 MS spectra of esomeprazole and impurities

图 3 空白溶剂(A)、混合对照品(B)及样品(C)的MRM测定色谱图 Fig.3 MRM chromatograms of blank solvent(A), mixed reference substances(B)and sample(C)
2.4 线性关系考察与检测下限测定

精密称取杂质E、I的对照品适量,用30%乙腈水溶解并定量稀释成杂质E质量浓度分别约为1.26、17.9、29.1、38.1和44.8 ng·mL-1,杂质I质量浓度分别约为1.34、22.6、29.4、38.4、45.2 ng·mL-1的混合溶液,精密量取1 μL进样,记录色谱图,以峰面积为纵坐标,浓度为横坐标得杂质E、杂质I的回归方程分别为:

$ \begin{array}{*{20}{l}} {Y = 5 \times {{10}^6}X - 1.6335 \times {{10}^3}\quad r = 0.9947}\\ {Y = 3 \times {{10}^6}X + 1.6486 \times {{10}^3}\quad r = 0.9928} \end{array} $

杂质E质量浓度在1.26~44.8 ng·mL-1范围内线性关系良好,杂质I质量浓度在1.34~45.2 ng·mL-1范围内线性关系良好。

精密称取杂质Ⅳ对照品适量,用30%乙腈水溶解并定量稀释成质量浓度分别为18.9、525、840、1 050、1 260 ng·mL-1的溶液,精密量取1 μL进样,记录色谱图,回归方程为:

$ Y = 1 \times {10^6}X - 4.9107 \times {10^4}\quad r = 0.9914 $

杂质Ⅳ质量浓度在18.9~1 260 ng·mL-1范围内线性关系良好。

取线性关系考察用的溶液适量,依次稀释,进样测定,计算杂质E、杂质I、杂质Ⅳ检测下限分别为0.000 38 ng(S/N=5)、0.000 38 ng(S/N=4)、0.002 1 ng(S/N=5)。

2.5 精密度和稳定性试验 2.5.1 精密度

取混合对照品溶液(杂质E 37.5 ng·mL-1,杂质I 37.5 ng·mL-1,杂质Ⅳ 1 000 ng·mL-1),连续进样6次,杂质E、杂质I、杂质Ⅳ峰面积均值的RSD(n=6)分别为3.8%、3.9%、3.0%。表明精密度良好。

2.5.2 稳定性

取“2.5.1”项下混合对照品溶液,室温(20 ℃)条件下分别在0、1、2、3、4 h进样1 μL,杂质E、杂质I、杂质Ⅳ峰面积均值的RSD(n=5)分别为6.4%、6.6%、16.4%;冷藏条件下(4 ℃)分别在0、1、2、3、4、5、6 h进样1 μL,杂质E、杂质I、杂质Ⅳ峰面积均值的RSD(n=7)分别为6.5%、8.4%、21.6%。结果表明,杂质I和杂质E在室温4 h和冷藏6 h稳定性较好;杂质Ⅳ在室温下0、1、2、3、4 h的峰面积分别为1 319 000、1 413 000、1 156 000、1 079 000、928 100,冷藏条件下0、1、2、3、4、5、6 h的峰面积分别为961 100、1 089 000、920 800、891 600、729 900、624 100、615 400,2种温度条件下峰面积均随着放置时间的延长明显下降,说明该杂质稳定性较差,溶液应临用新制。

2.6 重复性试验

取17090801x批样品适量,用30%乙腈水溶解并稀释制成每1 mL中约含杂质E、I均为0.037 5 μg,含杂质Ⅳ为1.0 μg的溶液(100%浓度)。按“2.1”项下色谱条件进样,记录色谱图,采用外标法以峰面积计算样品中各杂质的回收率,结果杂质E、I、Ⅳ平均回收率(n=6)分别为94.9%、91.9%、98.2%,RSD分别为2.7%、2.3%、2.7%,表明本方法重复性良好。

2.7 加样回收率试验

取杂质对照品各适量,精密称定,用30%乙腈水溶解并稀释制成(1)每1 mL中约含杂质E、I均为0.03 μg,含杂质Ⅳ为0.8 μg的溶液(80%浓度)3份;(2)每1 mL中约含杂质E、I均为0.037 5 μg,含杂质Ⅳ为1.0 μg的溶液(100%浓度)3份;(3)每1 mL中约含杂质E、I均为0.045 μg,含杂质Ⅳ为1.2 μg的溶液(120%浓度)3份。精密称取艾司奥美拉唑钠(批号17090801x)约50 mg,9份,分别置于50 mL量瓶中,用上述9份溶液溶解并稀释至刻度,摇匀,作为供试溶液,按“2.1”项下色谱条件进样测定,记录色谱图,计算回收率,结果见表 1~3

表 1 杂质E回收率测定结果 Tab.1 Results of recovery test of impurity E

表 2 杂质I回收率测定结果 Tab.2 Results of recovery test of impurity I

表 3 杂质Ⅳ回收率测定结果 Tab.3 Results of recovery test of impurity Ⅳ
2.8 样品含量测定

分别取3批艾司奥美拉唑钠原料药样品,按“2.2.1”项下方法制备供试品溶液,按“2.1”项下色谱条件进行测定,结果见表 4

表 4 样品的含量测定结果 Tab.4 Results of determination
3 讨论 3.1 进样量选择

本试验中由于所用液质联用仪器灵敏度较高,对照品溶液和供试品溶液进样1 μL,即能满足实验要求,故进样1 μL。

3.2 质谱检测条件选择

由于杂质E、杂质I、杂质Ⅳ与艾司奥美拉唑主成分极性差别较大,且3个杂质均采用负离子模式,主成分采用正离子模式,采用梯度洗脱,使得主成分在所有杂质之后出峰。

3.3 杂质稳定性

从稳定性结果可以看出,无论是室温还是低温条件下,杂质E和I的溶液稳定性均较好,而杂质Ⅳ溶液峰面积明显下降,提示供试品溶液应临用新制。

3.4 概述

杂质E为奥美拉唑氮氧化物,杂质I为奥美拉唑磺酰氮氧化物,均为潜在基因毒性杂质;杂质Ⅳ为降解氧化产物,其极易吸潮,吸潮后极易变质,现有质量标准的HPLC法测定艾司奥美拉唑钠中的有关物质方法运行时间较长,准确测定该杂质的量有一定困难。现行标准未对杂质E和杂质I限度进行控制,其测定方法目前未见文献报道。选用合适的分析方法,准确地分辨与测定有毒杂质的含量并综合药学、毒理学研究的结果,将其限度控制在一个安全、合理的范围之内,将直接关系到上市药品的质量及安全性。由于杂质E和杂质I在艾司奥美拉唑钠样品中含量较低,而常规高效液相色谱法的灵敏度不能满足要求,不能很好地检测和控制本品的含量,故采用LC-MS/MS法来检测和控制本品,并参考化学药物杂质研究技术指导原则和ICH相关规定,将其限度定为0.003 75%,杂质Ⅳ限度定为0.1%。方法学验证结果表明,该方法检测灵敏度高,专属性强,线性、精密度、稳定性、准确度均满足测定要求,可很好地分离并检测杂质E、杂质I和杂质Ⅳ的含量,为艾司奥美拉唑钠/镁及其制剂的质量控制方法提供参考。

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图 1 杂质E(A)、杂质I(B)和杂质Ⅳ(C)结构式 Fig.1 Structures of impurity E(A), impurity I(B)and impurity Ⅳ(C)
A.艾司奥美拉唑(esomeprazole) B.杂质Ⅰ(impurity Ⅰ) C.杂质Ⅳ(impurity Ⅳ) D.杂质E(impurity E) 图 2 艾司奥美拉唑及各杂质质谱图 Fig.2 MS spectra of esomeprazole and impurities
图 3 空白溶剂(A)、混合对照品(B)及样品(C)的MRM测定色谱图 Fig.3 MRM chromatograms of blank solvent(A), mixed reference substances(B)and sample(C)
表 1 杂质E回收率测定结果 Tab.1 Results of recovery test of impurity E
表 2 杂质I回收率测定结果 Tab.2 Results of recovery test of impurity I
表 3 杂质Ⅳ回收率测定结果 Tab.3 Results of recovery test of impurity Ⅳ
表 4 样品的含量测定结果 Tab.4 Results of determination
LC-MS/MS法同时测定艾司奥美拉唑钠中3个杂质
王雪芹 , 张竞 , 王倩 , 李杨 , 李振国