磷酸二酯酶-5(PDE-5)是环核苷酸水解酶族的一种,能够调节细胞内环鸟甘酸(cGMP)水平,PDE-5抑制剂最初被作为治疗心绞痛和高血压的药物来研究,现在主要用于对阳痿的治疗[1-3]。目前,批准上市用于治疗阳痿的PDE-5抑制剂主要有西地那非、伐地那非、他达那非、乌地那非和敏瑞宁等[4]。PDE-5抑制剂服用时具有一定的禁忌和副作用,如头痛、消化不良、肌肉疼痛、视觉和听觉障碍等,消费者在不知情的情况下使用这些产品,可能引起严重的药物相互作用[5-6]。近年来,众多补肾壮阳类中药及保健食品中非法添加PDE-5抑制剂类的化学药物及其结构类似物以增加疗效,这类产品生产工艺不规范,非法添加成分含量差异大,有的远远超过安全剂量,有些成分因没有进行过安全性实验而存在很多未知危害因素,长期服用这类产品会给人们的身体健康造成及其严重的危害。定量核磁共振(quantitative nuclear magnetic resonance,qNMR)法与其他传统定量方法相比,有其独特的优势:定量同时给出结构信息、无需待测物的标准物质、样品预处理步骤简单、测定速度快、专属性强、不破坏样品等等[7-12]。
本文建立了测定那莫西地那非、豪莫西地那非、硫代西地那非和伪伐地那非(结构式见图 1)4种PDE-5抑制剂含量的qNMR法,对方法的线性、精密度、重复性以及样品溶液稳定性进行了考察,并将定量结果与质量平衡法的测定结果进行比较,结果表明,该方法准确、快速、可靠,为该类成分的含量测定和对照品的标定提供了新的方法。同时,本文对那莫西地那非的核磁数据进行归属和报道,为其结构确证提供参考。
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图 1 4种PDE-5抑制剂化学成分的结构 Fig.1 The chemical structures of four PDE-5 inhibitor |
Ascend-500型核磁共振波谱仪(布鲁克公司);MSA 6.6S百万分之一电子天平(赛多利斯公司)。
1.2 试药对苯二甲酸二甲酯(含量99.9%,批号510052-201401)、那莫西地那非(含量99.5%,批号520040-201401)、豪莫西地那非(含量99.6%,批号520046-201401)、硫代艾地那非(含量99.5%,批号520048-201401)和伪伐地那非(含量99.0%,批号520041-201401)均购自中国食品药品检定研究院;氘代氯仿(CDCl3)(Sigma-Aldrich);氘代二甲基亚砜(DMSO-d6)(Sigma-Aldrich)。
2 方法与结果 2.1 供试品溶液制备精密称取那莫西地那非、豪莫西地那非、硫代艾地那非和伪伐地那非约20 mg,分别加入对苯二甲酸二甲酯约2 mg,再分别加入氘代氯仿0.5 mL使其完全溶解,转移至5 mm核磁管中备用。
2.2 核磁仪器参数设置采用90º脉冲,脉冲程序为noesyig1d,谱宽(SWH)设置为10 000 Hz,采样次数为64次,采样时间设置为3.28 s,采样点数为64 K,接收器增益设置为32,驰豫延迟时间设置为20 s。
2.3 数据处理与qNMR计算将采集得到的氢谱进行傅里叶变换,然后对谱图进行基线校正和相位校正。对选定的内标定量峰和待测物定量峰进行积分,每个峰积分5次,取积分面积的平均值,计算公式如下[13]:
$ {P_{\rm{X}}} = \frac{{{A_{\rm{x}}} \times {N_{{\rm{std}}}} \times {M_{\rm{X}}} \times {m_{{\rm{std}}}}}}{{{A_{{\rm{std}}}} \times {N_{\rm{X}}} \times {M_{{\rm{std}}}} \times m}} \times {P_{{\rm{std}}}} $ |
其中Px、Pstd分别为待测物和内标物的含量;Ax、Astd分别为待测物和内标物定量峰积分面积;Nx、Nstd分别为待测物和内标物定量峰包含的质子数;Mx、Mstd为待测物和内标物的相对分子质量;m、mstd分别为待测物和内标物的称样量。
2.4 方法学考察 2.4.1 线性关系考察称取待测物与内标物适量,用氘代氯仿分别配制6份不同浓度溶液,按“2.2”项下条件测定,进行线性考察。以待测物定量峰与内标定量峰面积比值为纵坐标,以待测物与内标物的质量比值为横坐标,进行线性回归,得到4个线性方程。见表 1。
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表 1 回归方程及线性范围 Tab.1 Regression equations and linear ranges |
取供试品溶液,按“2.2”项下条件连续测定6次,以待测物定量峰面积与内标物定量峰面积的比值,计算那莫西地那非、豪莫西地那非、硫代艾地那非和伪伐地那非的RSD(n=6)分别为0.019%、0.15%、0.088%和0.18%。
2.4.3 重复性试验按“2.1”项下方法配制那莫西地那非、豪莫西地那非、硫代艾地那非和伪伐地那非供试品溶液各6份,按“2.2”项下条件进行测定,计算样品中含量值的RSD分别为0.27%(含量:99.02%、99.13%、99.47%、98.91%、99.56%和99.02%)、0.28%(含量:99.12%、99.35%、99.19%、99.10%、99.66%和99.74%)、0.18%(含量:99.20%、98.84%、99.07%、98.85%、99.28%和99.13%)和0.24%(99.19%、99.04%、99.64%、99.39%、99.22%和99.53%)。
2.4.4 稳定性试验分别取那莫西地那非、豪莫西地那非、硫代艾地那非和伪伐地那非的同一份供试品溶液,在0、3、6、9、12 h分别进行测定,计算待测物定量峰面积与内标物定量峰面积比值的RSD分别为0.022%、0.57%、0.40%和0.97%,表明供试品溶液在12 h内稳定。
2.5 定量结果按“2.1”项下方法平行制备6份供试品溶液,按“2.2”项下条件进行测定,那莫西地那非、豪莫西地那非、硫代艾地那非和伪伐地那非的定量结果见表 2。根据质量平衡法,含量(%)=(100%–干燥失重值%–炽灼残渣值%)×HPLC纯度[12],测定样品含量,结果见表 2。qNMR法含量测定结果与质量平衡法测定结果基本一致。
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表 2 定量核磁共振法与质量平衡法结果比较(%) Tab.2 The quantitative results of qNMR and mass balance method |
称取那莫西地那非约10 mg,溶于0.5 mL DMSO-d6中,测定其1H-和13C-NMR谱图,结果见表 3。
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表 3 那莫西地那非和豪莫西地那非的1H和13C-NMR数据 Tab.3 1H, 13C-NMR data for norneosildenafil and homosildenafil |
理想的溶剂应该对待测物和内标物都有较好的溶解性,不与待测物和内标物反应,且溶剂峰与待测物、内标物的定量峰不重叠。那莫西地那非、豪莫西地那非、硫代艾地那非、伪伐地那非以及对苯二甲酸二甲酯在CDCl3中都有较好的溶解性,并且待测物、内标物和CDCl3在1H-NMR谱图中信号无干扰。因此选择CDCl3作为溶剂。
3.2 内标物的选择内标物应含量准确,具有较高的纯度,化学性质稳定,易溶于所选定的溶剂,并且不与溶剂和待测物发生反应,内标物定量峰的化学位移不与待测物的化学位移重合。本实验中,对苯二甲酸二甲酯在CDCl3中稳定,不与那莫西地那非、豪莫西地那非、硫代艾地那非、伪伐地那非反应,且与待测物的吸收峰有较好的分离。
3.3 定量峰的选择通常选择与相邻峰无干扰且裂分较少的峰作为定量峰,并且内标与待测物的定量峰应在较为近似的射频场内,避免射频场的不同造成峰强度差异,从而引起的误差[15]。定量1H-NMR谱图中,那莫西地那非、豪莫西地那非和硫代艾地那非在δ8.81处,伪伐地那非在δ8.44处,内标物对苯二甲酸二甲酯在δ8.10处,均显示苯环上质子峰,与附近峰分离好且无干扰,因此选为定量峰(图 2)。
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1.那莫西地那非(norneosildenafil) 2.豪莫西地那非(homosildenafil) 3.硫代艾地那非(thioaildenafil) 4.伪伐地那非(pseudovardenafil) †.内标物定量峰(the monitored protons of internal standard) ‡.待测物定量峰(the monitored protons of the target compounds) 图 2 4种PDE-5抑制剂加入内标物后1H-NMR图谱 Fig.2 1H-NMR spectra of four PDE-5 inhibitor reference standards with internal standard |
驰豫延迟时间(D1)对核磁共振信号积分值的影响较大,定量实验中通常设定D1值不低于5倍的定量峰中最长的纵向弛豫时间(T1)值[16]。采用反转恢复实验,测量待测物和内标物定量峰在CDCl3中的T1值(表 4)。待测物定量峰和内标物定量峰T1为2.258~3.498 s,为保证每次采样质子能够充分驰豫,将D1设置为20 s。通常扫描次数与峰信噪比的平方根成正比,增加扫描次数以获得足够高的信噪比。但扫描次数增加会延长实验时间。实验发现当扫描次数不小于64次时,图谱信噪比满足要求且数据比较稳定,因此本实验选择扫描次数为64。
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表 4 待测物和内标物定量峰在CDCl3中的T1值 Tab.4 The T1 values of monitored protons |
本文建立了那莫西地那非、豪莫西地那非、硫代艾地那非和伪伐地那非的qNMR方法,并对该方法的线性、精密度、重复性和稳定性等进行了考察,结果均显示良好。质量平衡法是化学对照品最为常用的定值方法,本文将qNMR法的定值结果与质量平衡法的结果进行比较,2种方法测定结果基本一致。综上所述,本文建立的测定4种PDE-5抑制剂成分含量的qNMR法,具有准确度高,操作简单、快捷等优点,为该类成分的含量测定和对照品的标定提供了新的测定方法。
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