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前沿合作 | 2D LCMS-QTOF鑒定乙酰半胱氨酸泡騰片的未知雜質(zhì)
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島津中國(guó)創(chuàng)新中心與客戶合作，采用島津二維液相色譜串聯(lián)四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜（2D LCMS-QTOF）對(duì)乙酰半胱氨酸泡騰片的未知雜質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。使用中心切割技術(shù)實(shí)現(xiàn)在線脫鹽，獲取高分辨質(zhì)譜精確質(zhì)量數(shù)預(yù)測(cè)雜質(zhì)可能的分子式。結(jié)合二級(jí)特征碎片推測(cè)雜質(zhì)結(jié)構(gòu)，結(jié)合生產(chǎn)工藝快速鎖定雜質(zhì)來(lái)源。本研究成果有助于相關(guān)企業(yè)改進(jìn)生產(chǎn)工藝、提升產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
背景介紹
乙酰半胱氨酸（Acetylcysteine）是一種有機(jī)化合物，化學(xué)式為C5H9NO3S，具有較強(qiáng)的黏痰溶解作用，臨床上主要用作黏液溶解劑?！吨袊?guó)藥典》2020年版收載乙酰半胱氨酸顆粒，采用反相Ｃ18色譜柱，硫酸銨-庚烷磺酸鈉緩沖溶液－甲醇（90-10）為流動(dòng)相對(duì)有關(guān)物質(zhì)進(jìn)行控制。本文參考2020版《中國(guó)藥典》，建立乙酰半胱氨酸泡騰片有關(guān)物質(zhì)檢查方法。臨用新制樣品中保留時(shí)間7.7 min有一個(gè)含量為0.57%的未知雜質(zhì)，超過(guò)ICH Q3B要求的雜質(zhì)鑒定限度，因此需要對(duì)其進(jìn)行定性研究。
圖1 乙酰半胱氨酸樣品色譜圖
島津解決方案
分析儀器
島津液相系統(tǒng)Nexera LC-40 +高分辨質(zhì)譜儀LCMS-9030
二維分析條件
本工作采用二維柱切換技術(shù)在線脫除組分中的無(wú)機(jī)鹽，通過(guò)二維色譜柱實(shí)現(xiàn)未知雜質(zhì)與庚烷磺酸鈉的分離，研究未知雜質(zhì)在二維的出峰時(shí)間并設(shè)置相應(yīng)的質(zhì)譜檢測(cè)窗口?；?/span>LCMS-9030飛行時(shí)間質(zhì)譜的高分辨，高質(zhì)量準(zhǔn)確度和二級(jí)特征譜圖定性的功能，獲取雜質(zhì)的質(zhì)譜信息。通過(guò)比較乙酰半胱氨酸與未知雜質(zhì)的母離子和特征碎片離子的相關(guān)性對(duì)未知雜質(zhì)進(jìn)行科學(xué)合理的定性分析。
圖2未知雜質(zhì)的MS（A）和母離子m/z 336的MS2(B)質(zhì)譜圖（ESI-）
使用島津分子式預(yù)測(cè)軟件Formula Predictor Server對(duì)未知雜質(zhì)進(jìn)行分子式預(yù)測(cè)，其可能的分子式為C11H15NO9S。理論質(zhì)核比為336.0395，實(shí)測(cè)值與理論值的相對(duì)誤差為-2.7 ppm。二級(jí)質(zhì)譜圖中m/z 336到m/z 173觀察到的質(zhì)量數(shù)163的中性丟失恰好為一分子乙酰半胱氨酸。m/z 173脫去CO2和H2O生成m/z 111，m/z 111繼續(xù)脫去CO2生成m/z 67。通過(guò)二級(jí)碎片解析可以推測(cè)未知雜質(zhì)為乙酰半胱氨酸與某化合物反應(yīng)生成，推測(cè)某化合物結(jié)構(gòu)中至少含有兩個(gè)羧基和一個(gè)易離去的羥基。與乙酰半胱氨酸分子式相比，未知雜質(zhì)分子式多C6H6O6。假設(shè)未知雜質(zhì)生成機(jī)理是脫水縮合，推測(cè)某化合物的分子式為C6H8O7。ChemSpider數(shù)據(jù)庫(kù)中滿足上述結(jié)構(gòu)推測(cè)的搜索結(jié)果是：枸櫞酸。
枸櫞酸是乙酰半胱氨酸輔料中的一種，作為泡騰崩解劑起到加速藥物溶解和吸收的作用。根據(jù)客戶提供的生產(chǎn)工藝，枸櫞酸與乙酰半胱氨酸加水混合后濕法制粒。在濕法制粒過(guò)程中加水量與未知雜質(zhì)的含量正相關(guān)。因此推測(cè)未知雜質(zhì)是枸櫞酸與乙酰半胱氨酸脫水縮合而成，可能的裂解規(guī)律見(jiàn)圖3。
圖3未知雜質(zhì)可能的結(jié)構(gòu)和裂解規(guī)律
結(jié)論
島津中國(guó)創(chuàng)新中心與客戶合作使用二維液相高分辨飛行時(shí)間質(zhì)譜2D LCMS-QTOF成功對(duì)乙酰半胱氨酸泡騰片中未知雜質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。本文所建立的色譜方法具有快速、高分離度的優(yōu)點(diǎn)，為乙酰半胱氨酸泡騰片雜質(zhì)的分離、生產(chǎn)工藝改進(jìn)、分析及產(chǎn)品質(zhì)量控制提供了一定的參考。
本文內(nèi)容非商業(yè)廣告，僅供專業(yè)人士參考。