摘要
采用高效液相色谱-高分辨轨道阱质谱联用检测方法,建立二维在线除盐检测方法对兰索拉唑肠溶制剂法定检验条件下检出的杂质进行结构推定,建立兼容质谱检测器的色谱方法对法检方法无法分离的杂质进行测定和结构推定,检出杂质结构的鉴定方法根据有无杂质对照品而异来推定其结构,以此考察不同企业间产品杂质谱的差异性。二维在线除盐方法的一维色谱条件同《中华人民共和国药典》(2020版)有关物质项下,二维质谱条件采用Waters C18 T3(2.1 mm × 100 mm,1.7 μm)色谱柱,0.1%甲酸水-乙腈流动相,梯度洗脱。兼容质谱的色谱条件采用Agilent Extend C18(4.6 mm × 150 mm, 5 μm)色谱柱,流动相A相:25 mmol/L乙酸铵,B相:25 mmol/L乙酸铵-乙腈(1∶4)[用冰乙酸调节pH至6.5],梯度洗脱。二维在线除盐方法检出杂质9个,其中5个为已知杂质A ~ E,4个为未知杂质。兼容质谱检测器方法检出杂质14个,其中9个为未知杂质(4个与二维在线除盐方法结果一致,5个为该条件下新检出)。对未知杂质的结构进行了推测和来源归属。本文建立的两个高效液相色谱-高分辨轨道阱质谱联用检测方法对兰索拉唑制剂的质量控制和工艺评价具有指导意义。
兰索拉唑属苯并咪唑类,是继奥美拉唑之后的新一代质子泵抑制
英国药典、美国药典和中国药典均采用高效液相色谱法检查兰索拉唑的有关物
兰索拉唑肠溶片(抽样样品,企业a ~ z),兰索拉唑肠溶胶囊(参比制剂,天津武田药品有限公司);兰索拉唑(批号100709-201705,含量99.6%);杂质Ⅰ(批号510046-201401);杂质Ⅱ(批号510047-201401);杂质Ⅲ(批号510048-201401);杂质Ⅳ(批号510049-201401)均来自中国食品药品检定研究院;杂质C(批号:S17041902,纯度99.94%)和杂质F(批号:S17110601,纯度99.3%)均由江苏奥赛康药业股份有限公司提供。乙腈、甲醇、甲酸、三乙胺为色谱纯,其他试剂均为市售分析纯,水为Milli-Q超纯水。
采用《中华人民共和国药典》有关物质的色谱条
色谱柱:Waters C18 T3(2.1 mm × 100 mm,1.7 μm);流动相A为0.1%甲酸水溶液,流动相B为0.1%甲酸乙腈溶液,梯度洗脱:0 ~ 5 min, 5% B;5 ~ 50 min, 5% B→95% B;50 min ~ 50.1 min, 95% B→5% B;50.1 ~ 60 min, 5% B。流速:0.3 mL/min;柱温:30 ℃;进样体积:10 μL;检测波长:284 nm。
色谱柱:Agilent Extend C18(4.6 mm × 150 mm,5 μm);流动相A为25 mmol/L乙酸铵溶液,流动相B为乙腈-25 mmol/L乙酸铵溶液(4∶1)[用冰乙酸调节pH至6.5];梯度洗脱:0 ~ 2 min, 10% B;2 ~ 40 min, 10% B→80% B;40 min ~ 50 min, 80% B;50 ~ 51 min, 80% B→10% B;51 min ~ 60 min, 10% B。流速:0.8 mL/min;柱温:25 ℃;进样体积:20 μL;检测波长:285 nm;
前期实验中,本研究对抽样获得的19家企业生产的兰索拉唑肠溶片和8家企业生产的兰索拉唑肠溶胶囊按照中国药典方法进行了有关物质检查,选出了5批杂质较多的样品,均为肠溶片,与1批参比制剂一起采用“2.1”项方法,利用二维在线除盐技术对检出杂质进行结构推定。按照中国药典规定相对保留时间0.25之前的色谱峰忽略不计,通过对照品定位和质谱信息发现,杂质D和杂质E在紫外图谱中无法分离,但质谱提取离子流图可以实现有效分离,分别标记为杂质1和杂质2,其余杂质按出峰顺序依次编号,

Figure 1 HPLC-UV chromatogramphys of representative samples of lansoprazole enteric formulation
A: Producer c; B: Producer b
通过与已知杂质的保留时间和质谱数据比较,归属了5个色谱峰为已有对照品的已知杂质,分别为杂质D、E、A、B、C,在图中色谱峰编号依次为1、2、6、7、9,其余4个杂质为未知杂质。为了更好地对杂质结构进行分析,首先对兰索拉唑本身结构,其一级、二级质谱行为,主要二级碎片结构进行全面解析,结果见

Figure 2 Structural analysis of major fragments by lansoprazole secondary mass spectrometry
以杂质4为例,提取杂质4色谱峰顶点的质谱图,见

Figure 3 Mass spectrum of impurity 4
A: Extracted ion current diagram; B: Primary mass spectrometry; C: Secondary mass spectrometry
Impurity | MS1[M+H] measured (Calcd.) | MS/MS | Conjectural molecular formula | Diff/ × 1 | Belong to | Derived structure |
---|---|---|---|---|---|---|
1 |
135.055 3 (135.055 3) |
107.060 6 92.049 9 | C7H6N2O | 0 | Impurity D |
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2 |
151.032 3 (151.032 3) | 93.057 3 | C7H6N2S | 0 | Impurity E |
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3 |
428.089 1 (428.088 6) |
252.029 8 177.065 8 | C18H16F3N3O4S | 1.2 | Unknown |
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4 |
370.083 5 (370.083 2) |
252.030 2 119.060 7 | C16H14F3N3O2S | 0.8 | Unknown |
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5 |
402.073 4 (402.073 0) |
223.003 5 134.071 4 | C16H14F3N3O4S | 1.0 | Unknown |
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6 |
386.078 3 (386.078 1) |
119.060 7 222.073 6 | C16H14F3N3O3S | 0.5 | Impurity A |
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7 |
386.077 3 (386.078 1) |
119.060 5 222.073 6 | C16H14F3N3O3S | -2.1 | Impurity B |
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8 |
404.044 3 (404.044 2) |
252.030 1 136.075 8 | C16H14ClF3N3O2S | 0.2 | Unknown |
![]() |
9 |
354.087 6 (354.088 2) |
236.034 9 119.060 5 | C16H14F3N3OS | -1.7 | Impurity C |
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用上述方法结合碳氢比和二级质谱信息分别对其余未知杂质进行分析,推测杂质3分子式为C18H16F3N3O4S,与兰索拉唑相比,分子式中多了两个C,两个H和两个O,初步推测为兰索拉唑加环产物,二级碎片m/z 252.029 8与兰索拉唑一致,根据碎片m/z 177.065 8推测加环位点为苯并咪唑;推测杂质5分子式为C16H14F3N3O4S,与兰索拉唑相比,分子式中多了两个O,二级碎片m/z 223.003 5和m/z 134.071 4与兰索拉唑均不一致,推测兰索拉唑结构式两端均有变化位点,仍需进一步的研究手段证明;推测杂质8分子式为C16H14ClF3N3O2S,与兰索拉唑相比,分子式中多了1个Cl,主要二级碎片m/z 252.030 1、m/z 136.075 8与兰索拉唑一致,推测变化位点为苯并咪唑。其MS数据、分子式和推测所得结构式分别如
前期实验发现,在《中华人民共和国药典》方法中,有部分杂质的相对保留时间在0.25之前,与辅料峰共同流出,为了进一步研究兰索拉唑相关杂质,本实验建立了兼容质谱检测器的有关物质测定方法,对新检出的杂质结构进行推定,考察不同企业产品间杂质谱的差异性。该方法与二维在线脱盐方法相比,保证了不同来源原料及制剂中最大程度地检出杂质。
采用“2.2”项方法对5批代表性样品和1批参比制剂进行研究,紫外典型色谱图见

Figure 4 HPLC-UV one-dimensional chromatographic analysis of the samples
Impurity | MS1[M+H] measured (Calcd.) | MS/MS | Conjectural molecular formula | Diff/ × 1 | Belong to | Derived structure |
---|---|---|---|---|---|---|
10 |
284.102 3 (284.103 0) |
140.070 4 168.065 3 | C15H13N3O3 | -2.5 | Unknown |
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11 |
154.049 7 (154.049 9) | 126.055 0 | C7H7NO3 | -1.3 | Unknown |
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12 |
270.086 4 (270.087 3) |
126.055 0 154.049 8 | C14H11N3O3 | -3.3 | Unknown |
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13 |
240.112 6 (240.113 1) |
171.091 3 122.060 0 | C14H13N3O | -2.1 | Unknown |
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14 |
226.097 0 (226.097 5) |
119.060 2 157.075 6 | C13H11N3O | -2.2 | Unknown |
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以杂质10为例,提取杂质10色谱峰顶点的质谱图,如

Figure 5 Mass spectrum of impurity 10
A: Extracted ion current diagram; B: Primary mass spectrometry; C: Secondary mass spectrometry
通过酸降解(0.1 mol/L盐酸溶液,5 min)、碱降解(1 mol/L氢氧化钠溶液,2 h)、热降解(90 ℃,2 h)、氧化降解(3%双氧水,30 min)、光降解(254 nm紫外光,24 h)的强制降解实验结果(详见

Figure 6 Chromatogram of forced degradation of lansoprazole raw material
A: Acid degradated B: Alkali degradated C: Heat degradated D: Oxidative degradated E: UV degradated F: Not degradated
对抽样获得的20家企业生产的兰索拉唑肠溶片和8家企业生产的兰索拉唑肠溶胶囊采用USP42兰索拉唑肠溶胶囊的有关物质方法进行HPLC-UV测定,按加校正因子的自身对照法计算,小于0.025%的色谱峰忽略不计。各批次样品测定结果见
Formulation | Manufacturer | Impurity A/% | Impurity B/% | Impurity C/% | Impurity D/% | Impurity E/% | Single impurity /% | Total impurity /% |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Lansoprazole enteric-coated tablets | Producer a | / | 0.26 | / | / | 0.03 | / | 0.29 |
Producer b | / | 0.17 | 0.36 | 0.18 | 0.40 | 0.51 | 2.34 | |
Producer c | 0.03 | 0.29 | 0.37 | 0.29 | 0.81 | 2.14 | 4.84 | |
Producer d | / | 0.21 | 0.03 | 0.09 | 0.06 | 0.10 | 0.60 | |
Producer e | / | 0.22 | / | / | 0.05 | 0.17 | 0.58 | |
Producer f | / | 0.15 | / | 0.04 | / | 0.08 | 0.26 | |
Producer g | / | 0.06 | / | / | 0.03 | 0.05 | 0.17 | |
Producer h | / | 0.21 | 0.04 | / | 0.05 | / | 0.30 | |
Producer i | / | 0.13 | 0.05 | / | / | / | 0.18 | |
Producer j | / | 0.13 | 0.37 | 0.14 | 0.39 | 0.23 | 1.87 | |
Producer k | / | 0.09 | / | 0.04 | 0.07 | 0.04 | 0.27 | |
Producer l | / | 0.18 | / | / | / | / | 0.18 | |
Producer m | / | 0.19 | / | 0.05 | 0.06 | 0.06 | 0.40 | |
Producer n | 0.09 | 0.35 | 0.09 | 0.13 | 0.27 | 0.26 | 1.38 | |
Producer o | / | 0.08 | 0.04 | 0.03 | 0.09 | 0.16 | 0.50 | |
Producer p | / | 0.21 | / | / | / | / | 0.21 | |
Producer q | / | 0.26 | / | 0.04 | 0.11 | 0.07 | 0.47 | |
Producer r | / | 0.17 | / | / | / | / | 0.17 | |
Producer s | / | 0.13 | 0.05 | 0.03 | 0.11 | 0.21 | 0.55 | |
Lansoprazole enteric-coated capsules | Tianjin Takeda | 0.03 | 0.12 | / | / | / | 0.05 | 0.24 |
Producer t | / | 0.09 | / | / | / | 0.08 | 0.24 | |
Producer u | / | 0.17 | 0.14 | 0.05 | 0.08 | 0.19 | 1.00 | |
Producer v | 0.03 | 0.19 | 0.08 | 0.10 | 0.16 | 0.31 | 1.10 | |
Producer w | / | 0.05 | 0.04 | 0.04 | 0.03 | 0.08 | 0.52 | |
Producer x | / | 0.16 | / | / | / | 0.04 | 0.25 | |
Producer y | / | 0.06 | 0.05 | 0.03 | / | 0.23 | 0.63 | |
Producer z | / | 0.07 | / | / | / | 0.06 | 0.21 |
"/" indicates that the impurity content is less than 0.025%
对于兰索拉唑肠溶制剂有关物质的检查,中国药典的色谱条件无法使杂质D和杂质E完全分离,无法准确分别测定其含量;而美国药典的色谱条件虽然分析时间长,但能对6个已知杂质实现有效分离。因此基于美国药典色谱条件开发的兼容质谱的色谱条件无论在检出杂质个数还是总量都优于中国药典方法,尤其在杂质较多的样品中,可以分离出更多杂质。
本文采用了两种液质联用方法对兰索拉唑肠溶片和肠溶胶囊的杂质谱进行研究,在二维在线除盐方法上,推定出9个杂质的结构,其中5个为已知杂质(分别对应英国药典杂质D、杂质E、杂质A、杂质B和杂质C),4个为新鉴定的未知杂质,该方法可以对《中华人民共和国药典》条件下检出杂质进行结构推定;采用新建立的质谱兼容流动相色谱条件串联高分辨质谱直接进样分析,共检测出14个有关物质,其中5个为已知杂质,4个未知杂质与二维在线脱盐方法结果一致,另外5个为该条件下新检出的杂质。对主成分兰索拉唑的一级和二级质谱图的碎片结构解析中发现,兰索拉唑的分子离子峰是m/z 370.083 2,其中m/z 252.029 7,m/z 119.060 5为其典型特征碎片,m/z 252.029 7可能是兰索拉唑脱去苯并咪唑的碎片离子峰,m/z 119.060 5可能是兰索拉唑结构中的亚硫酰基与碳相连单键断裂形成的苯并咪唑的碎片离子。m/z 252.029 82碎片离子和分子离子峰为m/z 234.019 5相差18,失去一分子水,推测可能是亚硫酰基发生断裂。本文在此基础上对未知杂质结构进行初步推定,但还需要借助NMR,IR等手段进行进一步研究。
国产兰索拉唑肠溶片为改剂型品种,不同产品间的杂质个数和含量都存在较大差异,可能与原料药来源和生产工艺不同相关。本研究对兰索拉唑肠溶制剂杂质谱进行研究,对未知杂质的结构以质谱的碎片信息进行了推测和来源归属,于兰索拉唑肠溶制剂的质量控制和工艺评价具有指导意义。
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