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自从2015年国家食药总局开展仿制药一致性评价工作以来,各制药企业都在积极认真的推进相关工作,按照要求第一批2018年底前须完成仿制药一致性评价品种289个,其中涉及国内批准文号17740个,国内制药企业1817 个(占比约40%,按 4800 家制药企业计算);涉及进口批准文号104个,进口企业42家;17个品种(占比5.8%)批准文号在 400 个以上,45个品种(占比16%)批准文号过百,而批文数在3个及以下的药品仅占20%。

药物中的杂质是指除药物化学体以外的任何成分,是反映药品质量和安全性的重要指标。关于药物杂质的研究主要是聚焦在分离、鉴别和定量的工作上。在制药工业中主要使用液相色谱对有机杂质进行鉴别和定量。ICH规定对药物中大于0.1%的杂质应进行定性。

传统对杂质的定性方法需要将杂质分离制备,得到纯品后通过NMR、IR及MS等手段对其结构进行鉴别,其缺点一是周期长,分离制备成本较高;二是对于一些含量较少且不稳定杂质难于制备。

近年来随着LC-MS技术快速发展,已广泛应用于药物发现和开发的各个阶段。根据杂质的来源,产生条件,推测药物中可能含有的杂质,应用LC-MS技术,结合药物母核的质谱裂解规律和杂质的产生原理推断杂质的结构,已成为一种杂质研究的新理念。

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采用 DGLC 双三元液相,一维采用不挥发盐作为流动相添加剂以重现标准方法的分离与保留,二维进行杂质捕获和除盐。使用 DAD 二极管阵列检测器对一维和二维组分进行比对检测, Q Exactive对除盐后杂质进行高分辨质谱分析。双三元液相与高分辨质谱联用,实现了杂质有效的分离和鉴定。

梯度条件

质谱条件

仪器:Thermo Q Exactive四极杆-静电场轨道阱高分辨串联质谱

HESI离子源参数:Spray Voltage +3.5 KV/-2.8 KV,正负离子模式;Sheath Gas Pressure:40 arb;Aux Gas Pressure:10 arb;Capillary Temp:300 ℃;Heater Temp:350 ℃

质谱扫描参数:全扫描范围 120-1500 m/z,分辨率 140,000 FWHM;二级:数据依赖自动触发;母离子隔离窗口1.5 amu;分辨率 17,500 FWHM

结构解析软件将调用碎裂数据库(Fragmentation Library)快速的对 API 的碎片结构进行归属,该数据库几乎涵盖了所有已发表的文献,保证了碎片解析的准确性。在获得差异杂质质谱信息后,对不同组分之间的二级质谱进行比对,进一步对杂质变化位点进行推测。

Q Exactive 具有快速、高效的正负切换能力,能够实现一针进样即获得正离子和负离子下的一级和二级信息。通过正离子二级质谱(图4A)比对可知,m/z 298 部分碎片杂质 1 与 API 结构相同,通过负离子二级质谱(下图4B)比对可知,杂质与 API 结构差异部分存在于 m/z 196 的碎片。通过Q Exactive二级快速正负切换,获得API与杂质不同官能团碎片信息,有效锁定了置换位点(图5)。



图4  正离子(4A)和负离子(4B)二级质谱比对



图5 二级质谱碎片归属比对结果

总结

1、采用双三元液相色谱(DGLC)的在线除盐技术,实现了非挥发性流动相与质谱的兼容,达到了杂质有效分离和保留时间重现的目的。

2、利用高分辨质谱 Q Exactive对除盐后杂质进行检测分析,结合精确质量数、超高分辨率下的细分同位素、二级高分辨数据准确生成未知杂质的元素组成

3、通过 Q Exactive 独有的快速正负切换能力,对杂质与 API 的二级质谱进行比对分析,进一步确定了未知杂质的结构。该方法自动化程度高,鉴定准确性强,能够广泛的试用于药物杂质分析中。

4、利用DGLC-MS/MS流动相在线除盐技术,成功开发了阿莫西林、头孢地尼等药品的杂质鉴定方法,为客户的一致性评价提供了强有力的技术支撑。