李 尚,徐佳雯,張 斐,2*
1 徐州醫(yī)科大學 新藥研究與臨床藥學重點實驗室,徐州 221000;2 江蘇福鋅雨醫(yī)藥科技有限公司,南京 210033
琥珀酸曲格列汀是一種二肽基肽酶Ⅳ(DPP-4)抑制劑[1],通過選擇性、持續(xù)性抑制DPP-4,進而抑制胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)和葡萄糖依賴性促胰島素分泌多肽(GIP)的滅活,提高內(nèi)源性GLP-1 和GIP 的水平,促進胰島β 細胞釋放胰島素,同時抑制胰島α 細胞分泌胰高血糖素,從而提高胰島素水平,降低血糖[2]。該藥是由日本武田公司和Furiex 公司聯(lián)合研發(fā)的全球首個1 周1 次的長效口服降糖藥(商品Zafatek)[3],與目前市場上1 日1 次的短效產(chǎn)品相比,有望大幅度改善患者的便利性和依從性,并可潛在提高血糖控制,減少糖尿病并發(fā)癥。
本研究根據(jù)琥珀酸曲格列汀的合成工藝(見圖1)、降解途徑并結合強制降解試驗的結果[4],確定了本品可能存在的雜質(zhì)有9 個(結構見圖2),即雜質(zhì)Ⅰ~Ⅸ。有關物質(zhì)是藥品質(zhì)量標準中重要的一項檢測指標,通常采用高效液相色譜法(HPLC)進行測定,在各國藥典中大多產(chǎn)品質(zhì)量標準中采用外標法、加校正因子主成分對照法等對雜質(zhì)進行定量分析,以便確定產(chǎn)品的有關物質(zhì)變化趨勢,判斷產(chǎn)品質(zhì)量。本試驗建立了高效液相色譜法同時對琥珀酸曲格列汀及已知的9 個雜質(zhì)進行分離和含量檢測。
Agilent 1260 infinity Ⅱ高效液相色譜儀;Mettler ME55 電子天平(精度0.01 mg)。
琥珀酸曲格列?。ê?9.8%,批號20200401、20200402、20200421,江蘇福鋅雨醫(yī)藥科技有限公司);雜質(zhì)Ⅰ(純度97.3%,批號C19005-10-7)、雜質(zhì)Ⅱ(純度95.8%,批號C19005-8-3)、雜質(zhì)Ⅲ(純度96.8%,批號C19005-13-6)、雜質(zhì)Ⅳ(純度97.9%,批號C19005-2-11)、雜質(zhì)Ⅵ(純度97.3%,批號190627-2)、雜質(zhì)Ⅶ(純度96.1%,批號190705-1),均自制;雜質(zhì)Ⅴ(純度96.0%,批號14HW7302-F+1+06940A14)、雜質(zhì)Ⅷ(純度95.6%,批號14HW7302-I+3+069481316)、雜質(zhì)Ⅸ(純 度97.4%,批 號14HW7302-J+3+069501314)均為南京威諾德醫(yī)藥技術有限公司產(chǎn)品。
磷酸、乙腈為色譜級;鹽酸、過氧化氫、氫氧化鈉均為分析純;實驗用水為重蒸餾水。
2.1.1 雜質(zhì)對照品混合儲備液取雜質(zhì)Ⅰ~Ⅸ對照品適量,加乙腈溶解并稀釋制成每毫升中含各雜質(zhì)100 μg 的溶液。
2.1.2 系統(tǒng)適用性試驗溶液取雜質(zhì)對照品混合儲備液和琥珀酸曲格列汀適量,加0.1%磷酸-乙腈(85∶15)溶解并稀釋制成每毫升中含各雜質(zhì)10 μg和琥珀酸曲格列汀500 μg 的溶液。
圖1 琥珀酸曲格列汀合成路線圖
圖2 琥珀酸曲格列汀及其有關物質(zhì)結構圖
2.1.3 供試品溶液稱取琥珀酸曲格列汀適量,加0.1%磷酸-乙腈(85∶15)溶解并稀釋成每毫升中約含琥珀酸曲格列汀500μg 的溶液,濾過,即得。
色譜柱:Welch Utimate AQ C18(4.6mm×250mm,5 μm);流動相A:0.1%磷酸溶液,流動相B:乙腈,梯度洗脫:0~3 min、10%B,3~8 min、10%~15%B,8~18 min、15%~25%B,18~20 min、25%B,20~40 min、25%~65%B,40~40.1 min、65%~10%B,40.1~45 min、10%B;柱溫:35 ℃;檢測波長:230 nm;流速:1.0 mL·min-1;進樣量:10 μL。
2.3.1 系統(tǒng)適用性試驗取“2.1.2”項下系統(tǒng)適用性試驗溶液,按“2.2”色譜條件進樣并記錄色譜圖,見圖3;二極管陣列檢測器(DAD)光譜圖見圖4。在試驗結果中,琥珀酸曲格列汀和9 個雜質(zhì)的分離度均大于1.5,滿足分離要求,理論塔板數(shù)均大于13000。
2.3.2 破壞性試驗精密稱定琥珀酸曲格列汀各10 mg(n=5)于20 mL 量瓶內(nèi)進行強制降解試驗:①酸破壞:精密量取0.2 mol·L-1鹽酸溶液1 mL,于室溫下破壞2 h 后,加入0.1%磷酸-乙腈(85∶15)溶解稀釋并定容至刻度,即得;②堿破壞:精密量取0.1 mol·L-1氫氧化鈉溶液1 mL,于室溫下破壞4 h 后,加入0.1%磷酸-乙腈(85∶15)溶解稀釋并定容至刻度,即得;③氧化破壞:精密量取3%過氧化氫溶液1 mL,于室溫下避光破壞5 天后,加入0.1%磷酸-乙腈(85∶15)溶解稀釋并定容至刻度,即得;④高溫破壞:取樣品適量,于60 ℃條件下破壞5 天后,加入0.1%磷酸-乙腈(85∶15)溶解稀釋并定容至刻度,即得;⑤光照破壞:取樣品適量,于(4500±500)Lx 條件下破壞5 天后,加入0.1%磷酸-乙腈(85∶15)溶解稀釋并定容至刻度,即得。分別取上述破壞溶液,按“2.2”項下色譜條件進樣測定并記錄色譜圖,見圖5。
結果表明,各降解產(chǎn)物峰與主成分峰均分離良好,分離度均大于1.5,且空白溶劑對雜質(zhì)檢出沒有干擾,表明該法專屬性良好,同時對樣品進行物料平衡計算,各條件下破壞樣品的總峰面積均在95.0%~105.0%,物料基本守恒,試驗數(shù)據(jù)見表1。
2.3.3 線性關系考察及校正因子測定稱取雜質(zhì)Ⅰ~Ⅸ和琥珀酸曲格列汀適量,加0.1%磷酸-乙腈(85∶15)稀釋成濃度分別為0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、5.0、8.0、10.0 μg·mL-1的單一成分溶液,取上述溶液,按“2.2”項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積,以質(zhì)量濃度X(μg·mL-1)為橫坐標,峰面積Y 為縱坐標,繪制標準曲線,得回歸方程,用琥珀酸曲格列汀線性回歸方程的斜率與各雜質(zhì)線性回歸方程斜率比值計算各雜質(zhì)的校正因子,見表2。
圖3 系統(tǒng)適用性試驗色譜圖
圖4 二極管陣列檢測器光譜圖
圖5 專屬性試驗HPLC 色譜圖
結果表明,雜質(zhì)Ⅰ~Ⅸ和琥珀酸曲格列汀線性關系均良好,r2≥0.9999;雜質(zhì)Ⅱ、Ⅵ、Ⅸ的校正因子在0.9~1.1,測定雜質(zhì)含量時可采用不加校正因子的主成分對照法;而雜質(zhì)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ在測定含量時則需要使用校正因子進行校正。
表1 物料平衡數(shù)據(jù)
2.3.4 檢測限及定量限測定取“1.2”項下系統(tǒng)適用性試驗溶液,加0.1%磷酸-乙腈(85∶15)逐級稀釋后,按“2.2”項下色譜條件進樣測定,按信噪比S/N=3 定為檢測限,S/N=10 定為定量限。見表2。
表2 琥珀酸曲格列汀與雜質(zhì)Ⅰ~Ⅸ的線性關系、校正因子、檢測限及定量限
2.3.5 精密度試驗
進樣精密度:按照“2.1.2”項下方法配制系統(tǒng)適用性試驗溶液,按“2.2”項下色譜條件進樣測定,連續(xù)進樣6 次,記錄峰面積。試驗表明,琥珀酸曲格列汀和雜質(zhì)Ⅰ~Ⅸ峰面積的RSD 值分別為0.1%、0.1%、0.1%、0.2%、0.2%、0.4%、0.1%、0.3%、0.2%、0.9%,結果均<1.0%,表明儀器精密度良好。
重復性試驗:取本品,按照“2.1.2”項下方法,平行配制6 份系統(tǒng)適用性試驗溶液,照“2.2”項下色譜條件進樣測定,利用加校正因子的主成分對照法[5]分別計算各雜質(zhì)的含量,結果表明,6 份樣品的雜質(zhì)含量基本一致,各雜質(zhì)和總雜RSD 值均在1.0%以內(nèi),表明本方法重復性良好。
2.3.6 回收率試驗按照“2.1.3”項下方法配制9份供試品溶液,精密量取“2.1.1”項下雜質(zhì)對照品混合儲備液1、2、3 mL 各3 份,分別加入到上述9 份供試品溶液中,加適量0.1%磷酸-乙腈(85∶15)溶解并稀釋,配制成約為已知雜質(zhì)限度的50%、100%、150%的供試溶液。按“2.2”項下色譜條件進樣測定,記錄峰面積,通過外標法計算出每份樣品中各雜質(zhì)的測得量,根據(jù)測得量與加入量的比值計算每個雜質(zhì)的回收率,并計算出每個雜質(zhì)的RSD 值。試驗結果表明,雜質(zhì)Ⅰ~Ⅸ的平均回收率和RSD 分別為Ⅰ:99.6%、0.8%;Ⅱ:99.8%、1.9%;Ⅲ:99.9%、0.3%;Ⅳ:99.6%、0.7%;Ⅴ:100.2%、0.9%;Ⅵ:100.5%、0.9%;Ⅶ:99.4%、1.0%;Ⅷ:100.5%、0.4%;Ⅸ:99.2%、1.4%。均在99.0%~101.0%、均<2.0%,表明準確度較高。
2.3.7 穩(wěn)定性試驗稱取琥珀酸曲格列汀25 mg,置50 mL 量瓶中,再向其中精密量取“1.2.1”項下雜質(zhì)對照品混合儲備液5 mL,加入適量0.1%磷酸-乙腈(85∶15)溶解并稀釋,配制成溶液,室溫放置,分別于0、2、4、8、12 h 后,按“2.2”色譜條件進樣測定,記錄原料藥與各雜質(zhì)的峰面積。試驗表明,琥珀酸曲格列汀和雜質(zhì)Ⅰ~Ⅸ的待測溶液在室溫下12 h 內(nèi)RSD均<2.0%,表明溶液穩(wěn)定性良好。
2.3.8 耐用性試驗取本品系統(tǒng)適用性試驗溶液,分別考察在不同流速(1.0 mL·min-1±0.1 mL·min-1)和不同柱溫(35 ℃±5 ℃)的條件下,主峰和相鄰雜質(zhì)的分離度及雜質(zhì)含量的變化情況。由耐用性試驗看出,在本方法流速和柱溫發(fā)生微小變動的情況下,除保留時間略有變化外,對本品有關物質(zhì)的檢測基本無影響,系統(tǒng)適用性試驗溶液各相鄰峰之間最小分離度均>1.5,雜質(zhì)Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ的RSD 值均<5.0%(含量在0.5%~2.0%),雜質(zhì)ⅢRSD值<2.0%(含量>2.0%)。結果表明,本法測定琥珀酸曲格列汀有關物質(zhì)的耐用性良好。
取3 批琥珀酸曲格列汀,按照“2.1.3”項下方法配制供試品溶液,按照“2.2”項下色譜條件進樣測定,以加校正因子的主成分對照法[5]計算各雜質(zhì)含量,見表3。
色譜柱的選擇:琥珀酸曲格列汀化學結構中含有胺基、內(nèi)酰胺、氰基等多種含氮基團,是一種堿性化合物;另外,作為一種鹽類物質(zhì),它具有較強的水溶性,使用常規(guī)反相色譜柱分離效果不佳,因此應選擇適合能分離堿性化合物并且耐受高比例水相的色譜柱。Welch Utimate AQ C18(4.6 mm×250 mm,5 μm),是一款耐100%水相的色譜柱,對于高含水量流動相具有很好的兼容性,同時該色譜柱采用雙封端技術,對于比較難分離的堿性化合物也可獲得良好的峰型,因此,最后確定選擇該色譜柱。
表3 有關物質(zhì)含量測定結果(%)
流動相的選擇:該藥pKa=8.6,在pH>pKa+2 和pH<pKa-2 的條件下,可以保證有良好的峰型,根據(jù)色譜柱的適用pH 范圍,選擇使用酸性體系。由于該藥在乙腈中的溶解度較高,故選擇其為有機相;在選擇水相的過程中,使用10 mmol·L-1磷酸鹽(磷酸調(diào)pH=3.0)-乙腈和10 mmol·L-1醋酸鹽(醋酸調(diào)pH=3.0)-乙腈體系時,前者會導致雜質(zhì)Ⅸ的峰型不佳,后者基線不穩(wěn),影響檢測,而0.1%磷酸水溶液則可以確保雜質(zhì)有良好的峰型且基線平穩(wěn)。綜合考慮,最后選擇使用0.1%磷酸水溶液-乙腈體系。
檢測波長的選擇:通過二極管陣列檢測器全波長掃描結果(圖4)可知,琥珀酸曲格列汀原料藥和雜質(zhì)Ⅰ~Ⅸ在230 nm 波長附近均有較強的紫外吸收,故選擇230 nm 作為本品有關物質(zhì)的檢測波長。
強制降解實驗:本品在光照、酸性、高溫條件下相對來說較穩(wěn)定,在堿性及氧化條件下結構均不穩(wěn)定,易形成開環(huán)物,且隨反應條件加劇,雜質(zhì)增長明顯。本試驗使用系統(tǒng)適用性溶液對雜質(zhì)進行定位,可以初步確定本品在堿性條件下可產(chǎn)生雜質(zhì)Ⅰ、Ⅲ、Ⅶ、Ⅸ;在氧化條件下產(chǎn)生雜質(zhì)Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ。為了能夠更好地控制琥珀酸曲格列汀的質(zhì)量,可以對降解實驗產(chǎn)生的主要雜質(zhì)進行結構確證。
綜上所述,本試驗建立了一種高效、專屬性強的琥珀酸曲格列汀有關物質(zhì)HPLC 法。該法可以有效分離主成分和已知雜質(zhì),可用于同時測定該原料藥中9 個雜質(zhì)的含量。