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医药导报, 2017, 36(12): 1390-1393
doi: 10.3870/j.issn.1004-0781.2017.12.015
毛细管气相色谱法测定甲磺酸伊马替尼原料药中4种有机溶剂残留量*
Determination of Four Kinds of Organic Residual Solvents in Imatinib Mesylate by Capillary Gas Chromatography
王善春, 张喜全, 李洋, 李慧

摘要:

目的 建立可同时测定甲磺酸伊马替尼原料药中石油醚(60~90 ℃)、乙酸乙酯、乙醇和吡啶4种残留有机溶剂的分析方法。方法 采用毛细管气相色谱法。色谱柱为DB-WAX毛细管柱,氢离子火焰检测器(FID),温度为200 ℃,进样口温度为180 ℃,程序升温,载气为氮气,流速为5 mL·min-1,进样量为1 μL。以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用外标法测定3批甲磺酸伊马替尼原料药中有机溶剂石油醚(60~90 ℃)、乙酸乙酯、乙醇和吡啶的残留量。结果 4种有机溶剂在建立的色谱条件下均能完全分离,在所考察的质量浓度范围内线性关系良好(r=0.999 8~0.999 9);进样精密度(RSD)均小于2.0%(n=5);乙酸乙酯、乙醇、吡啶的回收率均在97%~101%之间,石油醚的回收率为88.7%,RSD均小于2.0%(n=5);石油醚(60~90 ℃)、乙酸乙酯、乙醇和吡啶的检测限分别为0.58,0.42,0.18,0.61 ng,定量限分别为1.8,2.1,0.5,2.5 ng。结论 该实验建立的方法简便、灵敏,结果准确、可靠。

关键词: 伊马替尼 ; 甲磺酸 ; 色谱法 ; 气相 ; 毛细管 ; 残留 ; 有机溶剂

Abstract:

Objective To establish a method for simultaneous determination of petroleum ether (60-90 ℃),ethyl acetate,ethanol and pyridineas residual organic solvents in imatinib mesylate API. Methods Capillary gas chromatography was adopted.The determination was performed on DB-WAX capillary column with FID detector.The injector temperature was 180 ℃ and the temperature of FID was 200 ℃ by temperature programming with nitrogen serving as carrier gas at a flow rate of 5 mL·min-1.The injection volume was 1 μL.With N,N-dimethylformamide(DMF) serving as solvent,four kinds of organic solvent residues in the samples were calculated by external standard method. Results The four kinds of organic solvent were completely separated under the established chromatographic condition.A good linearity was obtained in the concentration ranges of them (r=0.999 8-0.999 9).The sampling precisions (RSDs) were less than 2.0%(n=5).The average recovery rates of ethyl acetate,ethanol and pyridine were 97%-101%and that of petroleum ether was 88.7%(RSD<2.0%,n=5).The limits of detection for them were 0.58,0.42,0.18 and 0.61 ng respectively (S/N=3:1).The limits of quantification for them were 1.8,2.1,0.5 and 2.5 ng,respectively (S/N=10:1). Conclusion The method is simple,sensitive,accurate and reliable.

Key words: Imatinib ; mesylate ; Chromatography ; gas ; capillary ; Residual ; organic solvents

甲磺酸伊马替尼(imatinib mesylate,商品名:Glive,格列卫)是由瑞士Novartis(诺华)公司研发的酪氨酸激酶抑制药,于2001年5月首次在美国上市[1]。甲磺酸伊马替尼主要用于治疗慢性髓性白血病(chronic myeloid leukemia,CML)、恶性胃肠道间质肿瘤(gastrointestinalstromal tumors,GIST)、Ph染色体阳性的急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukemia,ALL)以及黑色素瘤[2]。甲磺酸伊马替尼在合成和精制过程中使用了石油醚(60~90 ℃)、乙酸乙酯、乙醇和吡啶等有机溶剂。利用毛细管气相色谱法检测药物中残留溶剂,近年来国内外专家在这个领域中已经取得一定成绩[3-7]。笔者在本研究按照2015年版《中华人民共和国药典》四部通则0861[8]的要求及人用药品注册技术要求国际协调会(International Conference on Harmonization,ICH)的有机溶剂残留量指导原则[9],采用毛细管气相色谱法对样品中的残留溶剂进行检查并进行方法学研究。

1 仪器与试药
1.1 仪器

岛津GC-2010气相色谱仪[配置氢火焰离子化检测器(FID)],GC solution工作站(日本SHIMADZU公司);XP105电子天平(上海梅特勒-托利多公司,感量:0.01 mg/0.1 mg)。

1.2 药品和试剂

甲磺酸伊马替尼原料药(正大天晴药业集团股份有限公司,批号:090401,090402,090403);石油醚(60~90 ℃)、乙酸乙酯、乙醇和吡啶均为分析纯,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为色谱纯,实验用水为纯化水。

2 方法与结果
2.1 色谱条件

色谱柱:DB-WAX毛细管柱(30 m×0.53 mm,1.0 μm);柱温:初温60 ℃(保持3 min),以每分钟10 ℃升温至70 ℃(保持1 min),再以每分钟25 ℃升温至150 ℃(保持5 min);进样口温度180 ℃;检测器温度200 ℃;载气:氮气;流速5 mL·min-1;分流比1:1;进样量1.0 μL。

2.2 溶液的配制

2.2.1 各溶剂储备液的配制 取石油醚(60~90 ℃)约25 mg、乙酸乙酯约25 mg、乙醇约25 mg和吡啶约1.0 mg,精密称定,分别置20 mL量瓶中,加DMF溶解并稀释至刻度,摇匀,即得石油醚、乙酸乙酯、乙醇和吡啶储备液。

2.2.2 对照品溶液的配制 精密量取石油醚、乙酸乙酯、乙醇和吡啶储备液各5 mL,置同一25 mL量瓶中,加DMF稀释至刻度,摇匀,即可。

2.2.3 供试品溶液的配制 取甲磺酸伊马替尼原料药(批号:090401)约0.1 g,精密称定,置2 mL量瓶中,加入适量DMF,置热水中震荡溶解,放冷,加DMF稀释至刻度,摇匀,即可。

2.3 各溶剂的色谱定位

精密量取“2.2.1”项下各溶剂的储备液适量,按“2.1”项下色谱条件,分别进样测定,记录色谱图,确定其保留时间。结果显示,在该色谱条件下,石油醚、乙酸乙酯、乙醇和吡啶的保留时间分别为1.186~1.747,2.578,3.122及7.026 min。

2.4 系统适应性实验

供试液(一):空白溶剂DMF;供试液(二):“2.2.2”项下的对照品溶液;供试液(三):“2.2.3”项下的供试品溶液;供试液(四):取供试品(批号:090401)约0.1 g,精密称定,置2 mL量瓶中,加入适量对照品溶液,置热水中震荡溶解,放冷,加对照品溶液稀释至刻度,摇匀,即可。分别量取上述溶液各1 μL,按“2.1”项下色谱条件,分别进样测定,记录色谱图。结果表明,混合对照品溶液中各溶剂的理论板数均大于5 000,各相邻峰的分离度均大于1.5,均能完全分离,且溶剂DMF对待测溶剂和样品均无干扰,样品中的杂质峰也不干扰待测溶剂峰出峰。见图1。

图1 4种溶液气相色谱图
A.空白溶剂;B.对照品溶液;C.供试品溶液;D.供试品+对照品溶液;1.石油醚;2.乙酸乙酯;3.乙醇;4.吡啶

Fig.1 GC chromatogram of four kinds of solution
A.blank solution;B.control solution;C.test solution;D.control solution and test solution;1.petroleum ether;2.ethyl acetate;3.ethanol;4.pyridine

2.5 耐用性实验

精密量取“2.2.2”项对照品溶液1 μL,注入气相色谱仪,分别按下述色谱条件进行分析。

2.5.1 ZB-WAX 毛细管色谱柱(30 m×0.32 mm,1.0 μm);初始温度60 ℃(保持3 min),以每分钟10 ℃升温至70 ℃(保持1 min),再以每分钟25 ℃升温至150 ℃(保持5 min);进样口温度180 ℃;检测器温度200 ℃;流速1.5 mL·min-1;分流比10:1。

2.5.2 DB-WAX 毛细管色谱柱(30 m×0.53 mm,1.0 μm);初始温度50 ℃(保持3 min),以每分钟12 ℃升温至70 ℃(保持1 min),再以每分钟25 ℃升温至150 ℃(保持5 min);进样口温度180 ℃;检测器温度200 ℃;流速5 mL·min-1;分流比1:1。

2.5.3 DB-WAX 毛细管色谱柱(30 m×0.53 mm,0.25 μm);初始温度50 ℃(保持3 min),以每分钟10 ℃升温至70 ℃(保持1 min),再以每分钟25 ℃升温至150 ℃(保持5 min);进样口温度180 ℃;检测器温度200 ℃;流速5 mL·min-1;分流比5:1。

2.5.4 DB-WAX 毛细管色谱柱(30 m×0.53 mm,1.0 μm);初始温度60 ℃(保持3 min),以每分钟10 ℃升温至70 ℃(保持1 min),再以每分钟25 ℃升温至150 ℃(保持5 min);进样口温度150 ℃;检测器温度180 ℃;流速5 mL·min-1;分流比1:1。

结果表明,当本色谱条件中的初始温度、载气流速、分流比、进样口及检测器温度、不同品牌色谱柱等参数发生微小变化时,待测溶剂的理论板数均大于5 000,各相邻峰的分离度均大于1.5,能够通过所设计的系统适用性实验。

2.6 线性与范围考察

取石油醚(60~90 ℃)、乙酸乙酯、乙醇、吡啶各适量,精密称定,分别加入DMF溶解并定量稀释,制成每1 mL中约含石油醚、乙酸乙酯、乙醇各1.25 mg、吡啶0.05 mg的混合溶液,作为对照品储备液,精密量取储备液0.5,1.0,2.0,3.0,4.0 mL,分别置于10 mL量瓶中,加DMF稀释至刻度,摇匀,按“2.1”项色谱条件,分别进样测定,记录色谱图,测得线性与范围实验结果见表1。

表1 4种溶剂的回归方程与线性范围
Tab.1 Regression equations and linear ranges of four solvents n=5
溶剂 回归方程 线性范围/
(μg·mL-1)
r
石油醚 A=7 499.8C-46 245 61.73~493.82 0.999 9
乙酸乙酯 A=4 382.9C-37 006 62.77~502.15 0.999 9
乙醇 A=5 171.2C-41 741 62.22~497.79 0.999 9
吡啶 A=8 403.6C+4 898.7 2.52~20.16 0.999 8

表1 4种溶剂的回归方程与线性范围

Tab.1 Regression equations and linear ranges of four solvents n=5

2.7 检测限与定量限

取“2.2.2”项对照品溶液适量,加DMF逐级稀释后,按“2.1”项下色谱条件,进样测定。结果,按信噪比为3:1,计算得石油醚、乙酸乙酯、乙醇和吡啶的检测限分别为0.58,0.42,0.18,0.61 ng;按信噪比为10:1,计算得石油醚、乙酸乙酯、乙醇和吡啶的定量限分别为1.8,2.1,0.5,2.5 ng。

2.8 对照品溶液进样精密度

量取“2.2.2”项下的对照品溶液适量,按“2.1”项下色谱条件,连续进样5次,结果测得,石油醚、乙酸乙酯、乙醇和吡啶的峰面积的RSD分别为1.9%,0.7%,0.7%和0.4%(n=5),结果表明精密度良好。

2.9 加样回收率实验

取供试品(批号:090401)约50 mg,平行5份,精密称定,分别置2 mL量瓶中,加入对照品溶液溶解并稀释至刻度,置热水中振摇溶解,量取溶液适量,按“2.1”项下色谱条件,进样测定,计算回收率。结果石油醚、乙酸乙酯、乙醇和吡啶的平均回收率依次为88.7%,97.7%,100.4%,99.6%,RSD依次为0.89%,041%,0.32%,1.93%。平均回收率为88.7%,RSD均小于2.0%。该测定方法回收率良好,方法可行。见表2。

表2 石油醚、乙酸乙酯、乙醇、吡啶回收率实验
Tab.2 Results of recovery test on petroleum ether,ethyl acetate,ethanol and pyridine
溶剂 原有量 加入量 测得量 回收率/
%
μg
石油醚 未检出 493.82 439.53 89.01
未检出 493.82 437.46 88.59
未检出 493.82 434.56 88.00
未检出 493.82 434.19 87.92
未检出 493.82 443.68 89.85
乙酸乙酯 未检出 502.16 491.34 97.85
未检出 502.16 490.04 97.59
未检出 502.16 490.14 97.61
未检出 502.16 488.21 97.22
未检出 502.16 493.65 98.31
乙醇 76.8 497.78 576.99 100.48
76.2 497.78 575.55 100.32
76.2 497.78 576.72 100.55
76.5 497.78 573.37 99.82
76.5 497.78 577.24 100.60
吡啶 未检出 20.16 20.17 100.05
未检出 20.16 20.01 99.26
未检出 20.16 20.06 99.50
未检出 20.16 19.56 97.02
未检出 20.16 20.64 102.38

表2 石油醚、乙酸乙酯、乙醇、吡啶回收率实验

Tab.2 Results of recovery test on petroleum ether,ethyl acetate,ethanol and pyridine

2.10 样品测定

取甲磺酸伊马替尼原料药3批,照“2.2.3”项下方法制备供试品溶液,按“2.1”项下色谱条件进行测定,记录色谱图,按外标法以峰面积计算各有机溶剂的残留量,在对该3批样品的检查中,石油醚、乙酸乙酯、吡啶均未检出,乙醇均有检出,但均小于《中华人民共和国药典》限度。见表3。

表3 3批次样品中有机溶剂残留量检查结果
Tab.3 Determination results of organic solvent residues in three batches of samples %
批号 石油醚 乙酸乙酯 乙醇 吡啶
090401 0.16
090402 0.16
090403 0.16
限度 0.029 0.5 0.5 0.2

“—” means undetected

“—”表示未检出

表3 3批次样品中有机溶剂残留量检查结果

Tab.3 Determination results of organic solvent residues in three batches of samples %

3 讨论
3.1 溶剂的选择

甲磺酸伊马替尼易溶于水,以水为溶剂时,发现石油醚和乙酸乙酯不溶,而且水直接进样对毛细管柱损伤较大,因此考虑选用有机溶剂。实验结果显示,DMF可以很好地溶解甲磺酸伊马替尼和4种有机残留溶剂,且与各有机溶剂分离度良好,不影响有机溶剂残留量的测定,故最终选择DMF作为溶剂。

3.2 色谱柱的选择

在实验过程中,笔者比较了2种不同极性的色谱柱:中等极性的50%苯基-50%二甲基聚硅氧烷毛细管柱DB-17和强极性的聚乙二醇毛细管柱DB-WAX。结果显示,强极性柱对乙酸乙酯和乙醇峰的分离度优于中等极性柱,DM-WAX色谱柱很好地将5种有机溶剂完全分离,有机溶剂按照极性顺序出峰且峰形对称美观。所以,确定选用毛细管柱(30 m×0.53 mm,1.0 μm)对甲磺酸伊马替尼中残留溶剂进行检测。

3.3 柱温的选择

由于各有机溶剂之间的沸点差别比较大,采用程序升温可以缩短分析时间,提高检测效率。考虑到石油醚、乙酸乙酯、乙醇沸点较为相近,故将初始柱温定为60 ℃,维持3 min,使3个溶剂峰完全分离,然后再以10 ℃·min-1升温至150 ℃,维持5 min,使DMF尽快出峰,结果各溶剂峰达到有效分离。

本研究建立的气相色谱法可同时测定4种有机溶剂残留量,检测速度快、灵敏,操作简便,结果准确、可靠、重复性好。该方法切实可行,可以用于本品残留溶剂的测定,同时也可为相关工作者提供一定的参考。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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Abstract Deregulation of protein kinase activity has been shown to play a central role in the pathogenesis of human cancer. The molecular pathogenesis of chronic myelogenous leukemia (CML) in particular, depends on formation of the bcr-abl oncogene, leading to constitutive expression of the tyrosine kinase fusion protein, Bcr-Abl. Based on these observations, imatinib was developed as a specific inhibitor for the Bcr-Abl protein tyrosine kinase. The expanding understanding of the basis of imatinib-mediated tyrosine kinase inhibition has revealed a spectrum of potential new antitumor applications beyond the powerful activity already reported in the treatment of CML. Imatinib has shown activity in vivo against PDGF-driven tumor models including glioblastoma, dermatofibrosarcoma protuberans and chronic myelomonocytic leukemia. Antiangiogenic effects have been demonstrated by inhibition of PDGF-, VEGF (vascular endothelial growth factor)- and bFGF- (basic fibroblast growth factor) induced angiogenesis in vivo, and by inhibition of angiogenesis and tumor growth in an experimental bone metastasis model. Imatinib has been shown to reduce interstitial fluid pressure in an experimental colonic carcinoma model by blocking PDGF-mediated effects on tumor-associated blood vessels and stromal tissue. It is also a potent inhibitor of the Kit receptor tyrosine kinase, and has demonstrated activity clinically against the Kit-driven gastrointestinal stromal tumor (GIST) and experimentally in small-cell lung cancer cell lines. The pharmacology of imatinib and its activity in various tumor models is discussed.
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甲磺酸伊马替尼(imatinib mesylate/Gleevec,格列卫)是第一个被美国 FDA 批准上市的酪氨酸激酶抑制剂,已先后被写入慢性髓性白血病、胃肠道间质肿瘤、急性淋巴细胞白血病和黑色素瘤的国内、外治疗指南或共识.本文就此进行介绍, 以期为该药的临床应用提供参考意见.
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DOI:      Magsci    
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A direct-injection, split-mode capillary gas chromatographic procedure with a flame ionization detection is developed for the analysis of eight solvents used in the synthesis and purification of an anti-thrombotic drug clopidogrel bisulphate. The solvents analyzed were methanol, acetone, dichloromethane (DCM), 2-butanol, cyclohexane, toluene, acetic acid and N, N-dimethyl formamide (DMF). In addition, as a result of dehydration of 2-butanol during drying process, in clopidogrel bisulphate samples, significant amounts of 2-butanol dehydration products (1-butene, cis and trans isomers of 2-butene, 2,2-oxydibutane and 1-(1-methylpropoxy)butane) may be detected. The content of each of these volatile products can be evaluated using the same gas-chromatographic method, with quantification based on the response factor established for the chromatographic peak of 2-butanol. For each solvent used in the process of clopidogrel bisulphate preparation, the procedure is validated for selectivity, linearity, recovery, precision, robustness, quantitation limit, and detection limit. All eight solvents plus five 2-butanol degradation products are fully separated. System suitability test is validated, and requirements are set. Based on a large number of result sets, retrospectively, from many different batches analyzed, conclusions were made about process variations and reliability and a lack of consistency was identified in the quality of the active substance from a particular producer source. Multivariate analysis was used as statistical technique to classify samples. From the analyzed set of 11 solvents, 6 of them were preselected based upon their occurrence in the samples and both Principal Component Analysis (PCA) and Hierarchical Cluster Analysis (HCA) were performed.
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[本文引用:1]
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毛细管
残留
有机溶剂

Imatinib
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Chromatography
gas
capillary
Residual
organic solvents

作者
王善春
张喜全
李洋
李慧

WANG Shanchun
ZHANG Xiquan
LI Yang
LI Hui