注射用头孢西丁钠杂质谱分析方法影响因素探讨_杨妹妹.pdf

.308.文章编号：1001-8689(2023)03-0308-09收稿日期：2022-11-14基金项目：2021年安徽省药品监督管理局科技创新技术攻关项目(No.AHYJ-KJ-202104)作者简介：杨妹妹，女，生于1996年，在读硕士研究生，主要研究方向为抗生素药物质量分析，E-mail:*通讯作者,E-mail:第一作者：杨妹妹，女，生于1996年，毕业于皖南医学院药学专业，目前安徽中医药大学药学专业就读硕士研究生。课题研究方向为药品质量分析与评价。通讯作者：李玮，男，生于1975年，理学博士，主任药师，安徽省食品药品检验研究院抗生素室主任，安徽中医药大学硕士生导师，药物分析杂志编委。一直从事抗生素类药物质量评价及微生物分析方法研究等工作，起草国家级、省级药品标准与规范20余个，在国内外期刊发表论文40余篇。注射用头孢西丁钠杂质谱分析方法影响因素探讨杨妹妹1,2 李玮1,2,*李姜晖1 鲁曙光3 黄鹏2 (1 安徽省食品药品检验研究院，合肥 230051；2 安徽中医药大学，合肥 230012；3 安徽省先锋制药有限公司，合肥 230088)摘要：目的 采用计算机辅助设计试验，考察影响注射用头孢西丁钠有关物质色谱分析方法的主要因素并使目标因子达到最优，对注射用头孢西丁钠杂质谱分析方法进行优化。方法 制备系统适用性混合溶液，确定目标因子。通过Plackett-Burman(PB)设计筛选显著因素；通过中心组合设计(CCD)设计进行优化并确定最佳色谱条件；采用质谱法分析有关物质结构。结果 色谱柱参数、流动相参数和梯度程序等因素均对杂质分离分析有较大影响；在建立的最优色谱条件下，11个潜在杂质均能得到有效分离并被检测。杂质谱分析显示，不同企业产品杂质谱存在差异。结论 使用计算机辅助设计优化色谱分析方法，可实现对潜在杂质的有效分析，为完善注射用头孢西丁钠质量标准和质量控制提供了指导。关键词：头孢西丁钠；试验设计；杂质谱；有关物质；HPLC中图分类号：R978.1 文献标志码：AStudy on the influence factors of impurity profiles of cefoxitin sodium for injectionYang Mei-mei 1,2,Li Wei1,2,Li Jiang-hui1,Lu Shu-guang3,and Huang Peng2(1AnhuiProvincialInstituteforFoodandDrugcontrol,Hefei230051;2AnhuiUniversityofTraditionalChineseMedicine,Hefei230012;3AnhuiSifoPharmaceuticalCo.,Ltd,Hefei230088)Abstract Objective Thecomputer-aideddesignexperimentwasusedtoinvestigatethemainfactorsaffectingthechromatographicanalysisofrelatedsubstancesincefoxitinsodiumforinjectionandtooptimizetheobjectiveattributes,andtheimpurityprofileanalysismethodwasoptimized.Methods Thesystemsuitabilitysolutionwasprepared,andtheobjectiveattributeswasdetermined.ThePlackett-Burman(PB)designwasusedtoscreenforsignificantfactors,andtheCentralCompositeDesign(CCD)designwasadoptedtodetermineoptimal中国抗生素杂志2023年3月第48卷第3期DOI:10.13461/ki.cja.007473.309.注射用头孢西丁钠杂质谱分析方法影响因素探讨 杨妹妹等头孢西丁钠(cefoxitin sodium)属于头霉素类抗生素，母核由四元的-内酰胺环与六元的氢化噻嗪环骈合而成。主要用于敏感细菌所致的呼吸道、泌尿道、骨关节、皮肤软组织及腹内感染等1-2。该品种由于制备工艺特殊且自身结构稳定性较差，在生产和储存过程中有关物质容易增加，甚至导致不良反应3，因此对其杂质谱的分析和控制显得尤为重要。在建立杂质谱分析方法过程中，如何明确药品中的杂质组成、进而开发适宜的分析方法是首先需要解决的问题4。早期对头孢西丁钠有关物质的报道均主要关注于其总量的测定5-7，注射用头孢西丁钠虽然已被中国药典(ChP)、美国药典(USP)、欧洲药典(EP)等收载，但仅EP列出了7个有关物质的结构。近年来，随着研究的深入，对该品种中潜在杂质的结构确认8-10和分离分析的报道11,12逐渐增加。然而，目前仍缺少系统性建立头孢西丁钠杂质谱色谱分析方法的范例，对影响各杂质分离的主要因素分析也未见报道。本文结合已有的文献，利用混合系统适用性溶液，以难分离杂质对作为色谱分析的目标因子，通过疏水消除模型筛选适用于分离难分离杂质对的最优色谱柱，再利用计算机辅助实验设计方法，寻找头孢西丁钠有关物质分析的最优色谱方法，并考察不同企业样品杂质谱的差异。在此基础上，全面总结注射用头孢西丁钠有关物质分析的关键影响因素，为完善注射用头孢西丁钠的质量控制提供指导。1 材料与方法1.1 仪器与试药岛津LC-20A液相色谱仪；AB Sciex triple quad 5500 质谱仪；SevenExcellence型pH计；电子天平XP205。试验用到的色谱柱信息见表1。注射用头孢西丁钠样品；头孢西丁杂质对照品：EP杂质B、EP杂质D、EP杂质E、EP杂质F对照品，均由广州佳途科技股份有限公司提供；3-羟甲基头孢西丁(EP杂质A)、7-甲氧基头孢噻吩，均由重庆天地药业有限责任公司提供。chromatographicconditions.Massspectrometrywasusedtoidentifythestructureoftherelatedsubstances.Results Thecolumnparameters,mobilephases,andthegradientprogramhadgreatinfluencesontheseparationandanalysisofimpurities.Withtheoptimalchromatographicconditionsestablished,11potentialimpuritieswereeffectivelyseparatedanddetected.Impurityprofilesanalysisshowedthatthereweredifferencesintheimpurityprofilesofsamplesproducedbydifferententerprises.Conclusion Theuseofcomputer-aideddesigninoptimizingchromatographicmethodcanfacilitatetheeffectiveanalysisofpotentialimpurities.Thearticleprovidedtheguidanceforcefoxitinsodiumforinjectionstandardimprovementandqualitycontrolofthepreparation.Key words Cefoxitinsodium;Designofexperiments;Impurityprofiles;Relatedsubstances;HPLC表1 实验中涉及的色谱柱信息Tab.1 Column information used in the experiments色谱柱编号色谱柱参数尺寸/mm颗粒直径/m品牌HSABC(2.8)C(7.0)1Zorbax SB-Phenyl0.623-0.1610.0650.0380.0331.0894.6250 5Agilent2XTERRA Phenyl0.683-0.079-0.363-0.0030.1190.0294.6250 5Waters3CAPCELL C18 ACR1.0250.0450.073-0.0150.0370.1114.62505Shiseido4CAPCELL C18 A Q0.867-0.046-0.0680.014-0.0930.4024.62505Shiseido5ZORBAX Eclipse XDB-C181.0070.024-0.063-0.0330.0550.0884.62505Agilent6XBridge C181.0070.028-0.0970.0090.1780.1384.62505Waters7ZORBAX SB-C180.996-0.0320.264-0.0010.1361.0414.62505Agilent8Kromasil 100-5-C181.050.03-0.07-0.020.03-0.054.62505Nouryon9Purospher STAR RP 18e1.0030.013-0.071-0.0370.0180.0444.62505Waters10Ultimate AQ-C180.868-0.033-0.0550.0290.0580.3634.62505Welch11Gemini NX-C18 110A0.9690.01-0.204-0.018-0.184-0.1354.62505Phenomenex.310.乙腈(色谱纯)为赛默飞世尔科技有限公司产品；甲酸铵、磷酸二氢钾、无水磷酸氢二钠、磷酸、甲酸和30%过氧化氢，均来自国药集团化学试剂有限公司。1.2 方法1.2.1 色谱方法的筛选与优化以ChP(2020年版)、USP(2021年版)和EP(10.0版)收载的头孢西丁钠有关物质分析方法13-15作为初始方法。试验过程为：比较各色谱方法，筛选色谱条件；确定目标因子，考察难分离物质对的分离度情况；考察柱参数对目标因子的影响，确定影响最大的柱参数，筛选出合适的色谱柱；采用Plackett-Burman(PB)设计筛选显著影响色谱分离的主要因素，剔除不显著的因素，以减少后期优化实验的次数；通过单因素实验确定主要影响因素的优化范围；采用中心组合设计(central composite design，CCD)设计进行响应面优化，通过最大化总体期望函数确定最佳色谱条件；样品测定。1.2.2 强制降解溶液的制备称取样品0.125 g置于5 mL容量瓶中，用磷酸盐缓冲液溶解并稀释至刻度，作为母液；取1 mL母液置于5 mL容量瓶中，在80水浴处理1 h，待冷却后，用磷酸盐缓冲液稀释至刻度，即强制降解溶液1；取1 mL母液置于5 mL容量瓶中，加1 mL 3%H2O2，2 h后加入磷酸盐缓冲液稀释至刻度，即强制降解溶液2。1.2.3 系统适用性溶液的制备诸头孢西丁杂质对照品用磷酸缓冲液溶解，分别制成浓度为1 mg/mL的杂质溶液；分别取EP杂质B和3-羟甲基头孢西丁杂质溶液各50 L、EP杂质D、EP杂质E、EP杂质F和7-甲氧基头孢噻吩杂质溶液各100 L，与强制降解溶液1和2各300 L混合，得到混合系统适用性溶液。1.2.4 质谱分析条件电喷雾离子源(ESI)；正负离子扫描方式，扫描范围m/z 330800；气帘气压(CUR)20 psi；碰撞气压(CAD)7 psi；电喷雾电压(IS)5500 V；雾化气压(GS1)16 pai。2 结果2.1 色谱条件初筛与目标因子确定对不同头孢西丁钠有关物质分析方法的筛选结果显示，USP方法中，主成分保留时间过长，峰形图1 混合系统适用性试验溶液色图谱比较Fig.1 Comparison of