段夢茹,何東升,孫會敏,熊曄蓉*,涂家生*
(1.中國藥科大學(xué)藥學(xué)院,藥用輔料及仿創(chuàng)藥物研發(fā)評價中心,江蘇 南京 210009;2.中國食品藥品檢定研究院,國家藥品監(jiān)督管理局藥用輔料質(zhì)量研究與評價重點實驗室,北京 100050)
泊洛沙姆為環(huán)氧乙烷及環(huán)氧丙烷的嵌段共聚物,于20世紀(jì)50年代被美國巴斯夫公司以商品名普朗尼克推出后,被廣泛應(yīng)用于藥學(xué)領(lǐng)域。泊洛沙姆中心由聚氧丙烯(POP)分子組成,兩側(cè)是聚氧乙烯(POE)的兩個親水鏈,化學(xué)結(jié)構(gòu)式為H(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)aOH[1]。根據(jù)生產(chǎn)過程中環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷相對量的不同,泊洛沙姆分為若干個型號,各個型號間物理性質(zhì)和表面活性千差萬別,泊洛沙姆188共聚物為其中應(yīng)用最為廣泛的一種,其氧乙烯單元(a)為75~85,氧丙烯單元(b)為25~30,氧乙烯(EO)含量79.9%~83.7%,平均分子量為7 680~9 510[2]。泊洛沙姆188作為聚氧乙烯化非離子表面活性劑在藥物制劑領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,可用作藥物制劑的基質(zhì)、增溶劑、穩(wěn)定劑、乳化劑、吸收促進劑、固體分散體載體等,以實現(xiàn)控制藥物釋放,提高藥物的穩(wěn)定性,增加難溶性藥物的溶解度,提高藥物的生物利用度等目的。其由于特殊的親水性被廣泛用于眼部給藥制劑中[3],還可應(yīng)用于抗血栓研究[4-5]、血液流變學(xué)研究[6]、藥物長循環(huán)、保持細(xì)胞膜完整性[7-8]、吞噬細(xì)胞活化和中性粒細(xì)胞脫顆粒等方面[9]。
環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷是泊洛沙姆生產(chǎn)工藝中主要原料,其對黏膜和皮膚具有刺激性,可損傷眼角膜,引起呼吸系統(tǒng)灼傷和腫脹,甚至組織壞死,并且具有致突性和致癌性[10]。環(huán)氧乙烷在一定條件下不穩(wěn)定可轉(zhuǎn)化為有害物質(zhì)1,4-二氧六環(huán)。該3種化合物被國際癌癥研究機構(gòu)(IARC)定義為人體致癌物質(zhì),其中環(huán)氧乙烷為人體確定致癌物(1類),環(huán)氧丙烷和1,4-二氧六環(huán)為可能的人體致癌物(2B類)。因此泊洛沙姆中環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和1,4-二氧六環(huán)的檢測對于保證藥品安全性有效性都具有重要意義。
目前,《中國藥典》《美國藥典》及《歐洲藥典》均規(guī)定了泊洛沙姆中環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和1,4-二氧六環(huán)的檢查,但《中國藥典》2015年版中所規(guī)定方法在實際應(yīng)用中可行性較低,規(guī)定限度的對照品濃度無法達到定量限,且規(guī)定溶劑二甲基甲酰胺嚴(yán)重干擾環(huán)氧乙烷及環(huán)氧丙烷的檢測,無法對該三種物質(zhì)實現(xiàn)準(zhǔn)確檢測。故本文針對這一問題,優(yōu)化了泊洛沙姆中環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和1,4-二氧六環(huán)檢查方法,選擇幾乎無干擾且普適易得的超純水作為溶劑,調(diào)整升溫程序使各個色譜峰間分離度達到系統(tǒng)適用性要求,使得三種雜質(zhì)在限度濃度時能夠穩(wěn)定達到定量限,實現(xiàn)環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和1,4-二氧六環(huán)準(zhǔn)確檢測,為泊洛沙姆的質(zhì)量控制提供參考。
1.1 儀器 Trace 1300、Trace 1310氣相色譜儀(賽默飛世爾科技有限公司);DB-624氣相色譜柱(安捷倫公司);Omni-A 超純水系統(tǒng)(銳思捷公司);KQ-500E 超聲清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);BSA124S型、SECURA24-1CN型電子分析天平(Sartorius公司)。
1.2 試藥 泊洛沙姆188樣品由3個廠家提供(南京威爾藥業(yè)股份有限公司,批號:20161201、20170202、20170901;巴斯夫,批號:GNA19821B、GNA19921B;湖北葛店人福藥業(yè)有限責(zé)任公司,批號:X171101、X171102、X171103),按順序編號,記為A1~3,B1~2,C1~3號樣品。環(huán)氧乙烷標(biāo)準(zhǔn)品 (Supelco,批號:48838);環(huán)氧丙烷標(biāo)準(zhǔn)品(Dr.Ehrenstorfer GmbH ,批號:G152933);二氧六環(huán)標(biāo)準(zhǔn)品(中國食品藥品檢定研究院,批號:101136-201101)。
2.1 溶液的制備
2.1.1 對照品儲備液 環(huán)氧乙烷對照品儲備液:精密移取0.4 mL環(huán)氧乙烷-甲醇溶液(50 mg·mL-1)至已預(yù)先加入約50 mL預(yù)冷超純水的100 mL容量瓶中,輕輕搖動,蓋好瓶塞,將容量瓶放置室溫后用超純水稀釋至刻度,搖勻,作為濃度為200 μg·mL-1的環(huán)氧乙烷標(biāo)準(zhǔn)儲備液。
環(huán)氧丙烷對照品儲備液:取100 mL容量瓶,加入約50 mL預(yù)冷的超純水,蓋好瓶塞,精密稱重,記錄其重量。用注射器抽取約100 mg(約0.13 mL)的環(huán)氧丙烷,立刻注入容量瓶中,輕輕搖動,蓋好瓶塞,再次精密稱重,前后兩次重量之差即為溶液中所含環(huán)氧丙烷的重量。用超純水稀釋至刻度,搖勻,作為濃度為1 mg·mL-1的環(huán)氧丙烷標(biāo)準(zhǔn)儲備液。
1,4-二氧六環(huán)對照品儲備液:取100 mL容量瓶,用量筒加入約50 mL超純水,蓋好瓶塞,精密稱重,記錄其重量。用注射器抽取約100 mg(約100 μg)的1,4-二氧六環(huán),立刻注入容量瓶中,輕輕搖動,蓋好瓶塞,再次精密稱重,前后兩次重量之差即為溶液中所含1,4-二氧六環(huán)的重量。用超純水稀釋至刻度,搖勻,作為濃度為1 mg·mL-1的1,4-二氧六環(huán)標(biāo)準(zhǔn)儲備液。
混合對照品儲備溶液:分別精密移取環(huán)氧乙烷儲備液(200 μg·mL-1),環(huán)氧丙烷儲備液(1 mg·mL-1),1,4-二氧六環(huán)儲備液(1 mg·mL-1)各1 mL于同一100 mL容量瓶中,用超純水稀釋至刻度,搖勻,制成濃度為環(huán)氧乙烷2 μg·mL-1,環(huán)氧丙烷10 μg·mL-1,1,4-二氧六環(huán)10 μg·mL-1的對照品儲備液。
2.1.2 對照品溶液 對照品溶液:精密移取對照品儲備液0.5 mL,置頂空瓶中,精密加超純水4.5 mL,搖勻,密封,即得。
2.1.3 供試品溶液 供試品溶液:取泊洛沙姆188約l g,精密稱定,置頂空瓶中,精密加超純水5 mL,搖勻,密封,作為供試品溶液。
2.2 色譜條件 色譜條件(1):參考《中國藥典》2015年版(四部) “泊洛沙姆188”品種下環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和1,4-二氧六環(huán)檢查項。取本品1 g,精密稱定,置頂空瓶中,精密加二甲基甲酰胺5 mL,搖勻,密封,作為供試品溶液。另取環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和1,4-二氧六環(huán)適量,用二甲基甲酰胺稀釋制成每1 mL中含0.2、1和1 μg的溶液,精密量取上述溶液5 mL,置頂空瓶中,密封,作為對照溶液。照氣相色譜法(通則0521)測定,用6%氰丙基苯基-94%二甲基聚硅氧烷為固定液的毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×1.4 μm)(安捷倫DB-624氣相色譜柱),柱溫:起始溫度70 ℃,以每分鐘35 ℃的速率升至220 ℃,保持5 min;氫火焰離子化檢測器,檢測器溫度為280 ℃;進樣口溫度為250 ℃。頂空瓶平衡溫度為80 ℃,平衡時間30 min。采用該色譜條件,環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷及1,4-二氧六環(huán)無法實現(xiàn)有效分離。
色譜條件(2):以超純水為溶劑,照氣相色譜法(《中國藥典》通則0521),用6%氰丙基苯基-94%二甲基聚硅氧烷為固定液的毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×1.4 μm)(安捷倫DB-624氣相色譜柱),柱溫:起始溫度35 ℃,保持5 min,以每分鐘5 ℃的速率升至120 ℃,保持5 min,再以每分鐘35 ℃的速率升至220 ℃,保持5 min;氫火焰離子化檢測器,檢測器溫度為280 ℃;進樣口溫度為250 ℃。頂空瓶平衡溫度為80 ℃,平衡時間30 min,分流進樣。各組分與前后雜質(zhì)分離度均大于 1.5,理論塔板數(shù)大于等于5 000,對該方法進行方法學(xué)考察如下。
2.3 方法學(xué)驗證
2.3.1 專屬性試驗 精密取超純水5 mL置頂空瓶中,搖勻,密封,作為空白溶劑。
取空白溶劑、供試品溶液、對照品溶液照“2.2”項下色譜條件(2)進樣,記錄色譜圖,空白溶劑對環(huán)氧乙烷,環(huán)氧丙烷,1,4-二氧六環(huán)含量檢測均無干擾。
2.3.2 檢測限與定量限 將對照品標(biāo)準(zhǔn)溶液溶液逐級稀釋至信噪比為S/N=10時的濃度,即為各雜質(zhì)的定量限;信噪比為S/N=3時的濃度,即為各雜質(zhì)的檢測限。照本文所優(yōu)化試驗條件進行試驗,環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和1,4-二氧六環(huán)對照品濃度分別為0.080 2、0.400 4和0.399 2 μg·mL-1時照“2.2”項下色譜條件(2)進樣,3種物質(zhì)信噪比均達到3,達到檢測限;環(huán)氧乙烷,環(huán)氧丙烷,1,4-二氧六環(huán)對照品濃度分別為0.160 4、0.800 8、0.798 4 μg·mL-1時照“2.2”項下色譜條件(2)進樣,3種物質(zhì)信噪比均達到10,達到定量限。
2.3.3 線性試驗 分別精密移取對照品儲備溶液0.4、0.45、0.5、0.6、0.7 mL置頂空瓶中,精密加超純水補足體積至5 mL,搖勻,密封,作為1~5線性測試溶液。照“2.2”項下色譜條件(2)進樣,各取樣點重復(fù)測定3次,記錄色譜圖,根據(jù)峰面積進行計算,以對照品濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算回歸方程。線性范圍、回歸方程和相關(guān)系數(shù)結(jié)果見表1。所擬合線性曲線r≥0.999。各取樣點峰面積RSD應(yīng)不大于8.0%。
表1 環(huán)氧乙烷,環(huán)氧丙烷,1,4-二氧六環(huán)的線性范圍、回歸方程及相關(guān)系數(shù)(n=5)
2.3.4 精密度 取對照品溶液照“2.2”項下色譜條件(2)重復(fù)進樣8次,環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、1,4-二氧六環(huán)峰面積RSD值分別為4.1%、4.2%、4.7%,均不大于8%,結(jié)果表明該方法精密度良好。
2.3.5 加樣回收率試驗 隨機取約1 g一批樣品,經(jīng)外標(biāo)法檢測本底值,共9份分為3組,每組加入一定濃度的對照品溶液進行加樣回收率測定?;厥章试囼灠凑铡吨袊幍洹芬?guī)定限度的80%、100%和120%分別添加低、中、高濃度對照品溶液,即分別向樣品中精密加入0.4、0.5和0.6 mL對照品儲備液,并加入超純水補足體積至5.0 mL。照“2.2”項下色譜條件(2)進行測定,記錄色譜圖,根據(jù)峰面積進行計算。環(huán)氧乙烷80%、100%和120%限度濃度水平下的平均回收率(n=3)分別為87.12%、86.11%和85.31%,其RSD分別為1.5%、3.0%和4.2%;環(huán)氧丙烷80%、100%和120%限度濃度水平下的平均回收率(n=3)分別為82.49%、77.76%和95.94%,其RSD分別為1.2%、2.8%和3.5%;1,4-二氧六環(huán)80%、100%和120%限度濃度水平下的平均回收率(n=3)分別為83.20%、81.01%和108.9%,其RSD分別為3.4%、4.6%和2.0%;各濃度回收率溶液回收率均在75%~120%之間,RSD均不大于8.0%,符合要求。
2.4 樣品含量測定 分別取 9 批不同批次的泊洛沙姆188約1 g,精密稱定,按“2.1.2”項下方法制備供試品溶液,進樣測定,以外標(biāo)法計算含量,9批樣品中環(huán)氧乙烷,環(huán)氧丙烷及1,4-二氧六環(huán)均未檢出。
3.1 升溫程序的優(yōu)化 環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷沸點較低,照《中國藥典》2015年版(四部)泊洛沙姆188環(huán)氧乙烷,環(huán)氧丙烷,1,4-二氧六環(huán)檢查項方法:“起始溫度70 ℃,以每分鐘35 ℃的速率升至220 ℃,保持5 min”進樣,初始溫度過高,升溫速率過快,環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和1,4-二氧六環(huán)無法有效分離,無法確定目標(biāo)峰位置(見圖1A)。本文將起始溫度降至35℃,并保持5 min,降低升溫速率至5 ℃·min-1,程序升溫條件優(yōu)化為“起始溫度35 ℃,以每分鐘5 ℃的速率升至120 ℃,保持5 min,每分鐘35 ℃的速率升至220 ℃,保持5 min”(見圖1B),結(jié)果表明該方法使得環(huán)氧乙烷,環(huán)氧丙烷,1,4-二氧六環(huán)間分離度均不小于2.0,但采用《中國藥典》檢測方法規(guī)定溶劑二甲基甲酰胺,導(dǎo)致環(huán)氧乙烷及環(huán)氧丙烷色譜峰位置有雜峰干擾檢測,故需對溶劑進行優(yōu)化。
3.2 溶劑的選擇 參考《中國藥典》2015年版(四部) “泊洛沙姆188”品種下環(huán)氧乙烷,環(huán)氧丙烷,1,4-二氧六環(huán)檢查項,以二甲基甲酰胺作為溶劑配制對照溶液后,照色譜條件二進樣,氣相色譜圖見圖2A,結(jié)果表明采用二甲基甲酰胺為溶劑時,溶劑在保留時間2~5 min內(nèi)有雜質(zhì)峰,而環(huán)氧乙烷及環(huán)氧丙烷兩目標(biāo)物在此時間段內(nèi)出峰,影響了環(huán)氧乙烷及環(huán)氧丙烷檢測含量檢測;采用頂空級二甲基甲酰胺后雜質(zhì)峰依然影響目標(biāo)物含量檢測(見圖2B)。故更換溶劑為二甲基亞砜及超純水,分別以二甲基亞砜及超純水作為溶劑配制對照溶液后,照色譜條件二進樣,氣相色譜圖見圖2C和圖2D,由圖中可以看出,采用二甲基亞砜為溶劑時,仍然有雜質(zhì)峰存在影響環(huán)氧乙烷及環(huán)氧丙烷的檢測,而采用超純水為溶劑時,由于超純水在氫火焰離子化檢測器上無響應(yīng),對分析系統(tǒng)無污染,故溶劑在環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和1,4-二氧六環(huán)出峰位置均無雜質(zhì)峰出現(xiàn),不影響環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷檢測,且泊洛沙姆188在水中易溶,后續(xù)試驗均采用超純水為溶劑配制對照溶液及供試品溶液。
照優(yōu)化后試驗條件,各樣品以超純水作為溶劑,照色譜條件(2)進樣,對照溶液及供試品溶液氣相色譜圖如圖3所示,環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷及1,4-二氧六環(huán)檢測均不受干擾。
3.3 環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、1,4-二氧六環(huán)的含量分析 取9批不同批次的泊洛沙姆188,按“2.1.2”項下方法制備供試品溶液,進樣測定,9批樣品中環(huán)氧乙烷,環(huán)氧丙烷及1,4-二氧六環(huán)均未檢出。說明不同廠家批次的泊洛沙姆188中環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷及1,4-二氧六環(huán)含量差異不大,基本無此3種有害物質(zhì)殘留。
本文建立了頂空-氣相色譜法同時測定泊洛沙姆中環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和1,4-二氧六環(huán)殘留量的分析方法,與《中國藥典》2015年版(四部)泊洛沙姆188品種下環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和1,4-二氧六環(huán)項下檢查方法相比,本文方法優(yōu)化了樣品溶劑及升溫程序,將樣品溶劑由二甲基甲酰胺修改為超純水,消除了溶劑峰干擾,使得檢測方法更簡便易行,溶劑環(huán)保易得,而升溫程序的調(diào)整使得環(huán)氧乙烷及環(huán)氧丙烷以及其他低沸點雜質(zhì)能夠?qū)崿F(xiàn)完全分離,色譜峰互不干擾,調(diào)整后方法可行性高、結(jié)果準(zhǔn)確。本方法適用于泊洛沙姆中環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和1,4-二氧六環(huán)殘留量的測定,可為泊洛沙姆188的質(zhì)量控制提供參考。
·綜 述·