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气相色谱法对药物中间体5-氯-2-异丙基-4-戊烯酸苯乙胺盐的质量分析

时间:2024-06-19

张从芬,许 亮,周玉琢

(1.皖南医学院 药学系,安徽 芜湖 241002;2.江苏中丹制药有限公司,江苏 泰州 225453)

5-氯-2-异丙基-4-戊烯酸苯乙胺盐实际上是拮抗剂药物中间体,主要用于心血管病的治疗。药物中间体是一些用于药品合成工艺过程中的一些化工原料或化工产品。这种化工产品,不需要药品的生产许可证,在普通的化工厂即可生产,只要达到某些级别,即可用于药品的合成。

在生命的产生和进化过程中,造成了生物体内的蛋白质、核酸、酶和细胞表面受体具有特定的手性结构,因此生物体对不同立体手性分子具有不同的生理和化学反应,从而导致光学活性不同的手性分子具有不同的药理和毒理作用[1,2]。大多数手性药物中不同的光学异构体具有不同的药理和毒理作用。欧洲、日本和美国的药政部门相继作出了相应的管理规定:手性药物以单一对映体上市。自此之后,手性药物的市场一直保持快速增长的态势,手性药物的研发已成为当今世界新药研发的发展方向和热点领域。从而也带动了手性中间体的发展。研究表明5-氯-2-异丙基-4-戊烯酸苯乙胺盐的左旋体是具有药物疗效的,所以在对其质量研究过程中,把手性的拆分放在重中之重的位置[3,4]。

5-氯-2-异丙基-4-戊烯酸苯乙胺盐的结构式:

1 仪器与试剂

1.1 实验设备

气相色谱仪:岛津2010及GCsolution工作站。

1.2 试剂

二氯甲烷,甲醇,氯化亚砜(分析纯),三重蒸馏水。

化学反应过程:

2 方法和结果

2.1 样品处理

称取0.5~1.0g样品用5mL二氯甲烷溶解,加入5mL水和1~2mL 35%盐酸。搅拌后检测上层水层的pH值在0~1。用分液漏斗分出下层有机层,加入5mL水和1mL 35%盐酸,进行两次酸化,搅拌后分层,将下层有机层分至100mL烧瓶中于60℃真空旋转浓缩。向烧瓶中加入5mL二氯甲烷后,加入1滴吡啶,缓慢加入氯化亚砜2g,在40℃条件下搅拌40min。降温后,缓慢加入10g甲醇,搅拌5min后于60℃真空旋转浓缩,直到没有液体蒸出为止。用10mL二氯甲烷稀释,加10mL水进行水洗分层。取下层有机层真空除去溶剂。最后,用10mL二氯甲烷稀释,用硫酸镁干燥,用0.45μm滤膜过滤后,取滤液,测定异构体。取2滴滤液,加入1mL二氯甲烷稀释后进样,测定手性。

色谱图中9.1min处出现的杂质峰可能是样品中的苯乙胺,在配样过程中的一次酸化和两次酸洗正是去除苯乙胺,加大盐酸的量可以更好地去除苯乙胺,原以为加大盐酸的量会导致8.7min处的酸峰变大(规定酸峰应控制在1%以下),结果发现将盐酸的量控制在25mL以内是不会产生影响的。为证明此推论,取SintoB03-A070334样,配成2份样品,1份加25mL盐酸配,1份加30mL盐酸配,其他步骤正常。结果如图1、图2。

图1 加30mL盐酸的GC图谱

图2 加25mL盐酸的GC图谱

2.2 系统性实验

取溶剂二氯甲烷0.2μL注入气相色谱仪,记录色谱图。SintoB03-A070334样品0.8g,按“2.1”项下操作,记录色谱图。另进一空针,记录色谱图(见图3、图4)。

图3 二氯甲烷的GC图谱

图4 样品的GC图谱

从色谱图中可以看出,二氯甲烷约在1.25min左右出峰;SintoB约7.2min左右出峰。2.5min之前是溶剂峰,而10min以后系统中出现了一个小的杂质峰,这并不影响我们对样品的分析,可以忽略。从色谱图中可以看出样品中各组分的分离度均大于1.5[5]。

2.2.1 线性实验

取供试品约0.8g,按“2.1”项下操作,以二氯甲烷分别稀释至浓度为50.0、60.0、70.0、80.0、90.0mg/mL的溶液,各取0.2μL进样,记录色谱图,以浓度(C,μg/mL)为横坐标,峰面积(A)为纵坐标进行线性回归,得回归方程:Y=243482X-17809,r=0.9997。可见 SintoB 在 50.0~90.0mg/mL范围内线性良好。

2.2.2 精密度实验

配制浓度约为80mg/mL SintonB样品溶液,进样0.2μL,连续进样6次,记录峰面积,RSD为0.16%。如表1。

2.2.3 重复性实验

取SintoB03-A070334批样品,按“2.1”项下操作平行测定6次,计算其含量分别为99.82%、99.79%、99.83%、99.90%、99.70%、99.83%,平均值为99.81%,RSD为0.07%。

2.2.4 稳定性实验

按“2.1”项下方法,取供试品溶液1份,于室温下放置,每隔1h进样1次,连续进样6h,进样量为0.2μL,记录峰面积,RSD=0.66%,说明样品溶液在6h内较稳定。

2.2.5 最低检测限

在选定的色谱条件下,按信噪比为3对最低检测限进行测定,结果表明,最小检出量0.05μg/mL。

2.3 其他异构体测定

2.3.1 色谱条件:

仪器名称:GC-2010;柱型:DB-624;柱参数:柱长30m,内径0.32mm,膜厚1.8μm;温度范围:0℃~260℃;监测器类型:FID;检测温度(℃):300℃;进样温度(℃):250℃;柱温(℃):初始温度100℃,保持1min,以15℃/min的速率升温至260℃,保持15min;保留时间:26.67min;分流比:10;检测参数:柱头压137.9kPa;柱流速4.0mL/min;清洗流速3.0mL/min;补偿气流速30mL/min;氢气流速40mL/min;空气流速400mL/min。

2.4 外消旋体拆分

2.4.1 色谱条件

仪器名称:GC-2010;柱型:Lipodex-E,柱参数:柱长50m,内径0.25mm,温度范围0℃~200℃;检测器类型:FID;检测温度:220℃;进样温度:260℃;柱温:90℃恒温;保留时间:70min;分流比:10;检测参数:柱头压131.0kPa,柱流速0.91mL/min,清洗流速 3.0mL/min,补偿气流速30mL/min,氢气流速40mL/min,空气流速400mL/min。

2.4.2 外消旋体拆分

取SintoB03样品约0.8g,按“2.1”项下操作,作为供试品溶液。取1mL二氯甲烷,作为对照品溶液。精密吸取对照溶液和供试品溶液各0.2μL,注入气相色谱仪,测定,按面积归一法以峰面积计算,即得。3批样品的手性含量分别为98.56%、98.45%、98.35%。

表1 精密度数据

图5 SintoB03手性测定GC图谱

3 讨论

3.1 样品的配制

样品配样过程中一次酸化和两次酸洗是去除原料苯乙胺,加氯化亚砜(加热)起氯化作用,吡啶是催化剂。加甲醇是为了酯化,加无水硫酸镁是除水。

配样过程的一些注意点:SintonB01,11配样首先要调好pH,加甲苯萃取后要吸甲苯层,不要吸到下层,否则进样时甲醇峰会比较大或者杂质多,主含量会降低。进完样后,要先用水洗针,再用无水乙醇洗,最后用二氯甲烷洗以防堵针。SintonB02,03配样过程中加甲醇的量不可以过多,否则很难旋干,做手性时会出现甲醇峰,太少则酯化不完全,测得样品含量偏低;加热时间不可以过短,过短则氯化可能不完全,导致加甲醇时酯化不完全,含量偏低,时间如果过长会出现鬼峰。进样时要快要稳,否则有可能峰分叉。进完SintonB01,11样后,最好进一针二氯甲烷,以防酸峰高。

色谱图中有时会出现的鬼峰,排除系统原因,有可能是我们在配样过程中几次取代反应的副反应所产生的杂质,如加热过程的氯代反应,加甲醇过程的酯化反应。所以在配样过程中加大溶剂二氯甲烷的量,使整个反应过程在样品浓度较稀的情况下进行,降低了加热时的温度,减少了反应时间,这样可以减少副反应。研究中发现温度控制在30℃~35℃,时间控制在35min左右,效果比较好。

GC色谱图中约8.9min时出现的杂质峰是我们配制样品好坏的一个重要的参照点,一般要求这个峰控制在0.5%以下。开始时,我们是严格按照公司的分析规程上规定的进行培样,结果并不十分理想。我们尝试改动一下培样的过程:称取0.7~0.8g样品用20mL二氯甲烷溶解,加入20mL水和15~20mL 35%盐酸。搅拌后检测上层水层的pH值在0~1。用分液漏斗分出下层有机层,加入15mL水和10mL 35%盐酸,进行一次酸化,搅拌后分层,将下层有机层分至100mL烧瓶中于60℃真空旋转浓缩。向烧瓶中加入20mL二氯甲烷后,加入1滴吡啶,缓慢加入氯化亚砜2g,在35℃条件下搅拌35min。降温后,缓慢加入10g甲醇,搅拌20min后于60℃真空旋转浓缩,直到没有液体蒸出为止。用10mL二氯甲烷稀释,加10mL水进行水洗分层。取下层有机层真空除去溶剂。最后,用10mL二氯甲烷稀释,用一匙无水硫酸镁干燥,用0.45μm滤膜过滤后,取滤液。结果单个杂质峰趋于0.2%稳定。

3.2 氢气和空气的比例对FID(氢焰)检测器的影响

氢气和空气的比例依检测设备而定,一般应在1∶10至3∶10之间,当氢气比例过大时FID检测器的灵敏度急剧下降,其它条件不变的情况下,灵敏度下降时要检查一下氢气和空气的流速。氢气和空气不足时点火会发出“砰”的响声,随后火就灭了。判断FID检测器是否点着火,不同的仪器判断方法不同,有基流显示的要看基流大小,没有基流显示的用带抛光面的扳手凑近检测器出口,观察其表面有无水汽凝结。在实验过程中发现氢气和空气的比例为1∶10时,分离度最好,基线也相对稳定。

[1]曾苏.手性药物与药品安全[J].今日药学,2009,19(10):3.

[2]胡文浩,周静.手性,手性药物及手性合成[J].化学教学,2009(5):1-3.

[3]刘庆彬.酶催化工艺用于制药工业的研究进[J].化工进展,2004(6):590-594.

[4]杨光华.病理学[M].第5版.北京:人民卫生出版社,2001:57-79.

[5]国家药典委员会.中国药典(二部)[M].北京:化学工业出版社,2005:124-126.

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