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包材中未知物分析研究

发布时间:2021-05-26 来源: 英格尔集团 点击:184
   在包材相容性研究中,英格尔检测一直遵循表征(characterization)的方式进行研究。做过相关研究的同事应该会经常遇到一个问题,研究过程中遇到的未知物该如何处理?(我们这里指的可提取的未知物,即无法从色谱和质谱中得到关键信息对其进行基本的定性,甚至无法获得碎片信息而将其归为未知物)

  下面,英格尔给大家推荐一篇文章,介绍相容性研究中遇到未知物的一般解决办法。这篇文章还提到的一个要点,就是高透过性的包材(例如LDPE瓶)的次级包装材料,可能引入与次级包材相关的可浸出物质。

  目前英格尔的扫描表征方式检测路线,遵循PQRI、美国FDA等法规部门推荐的检测流程,能提供更多包材组成成分的相关信息,对于包材的前期筛查和购买决策能提供更多的依据。得益于英格尔自成立以来一直从事于杂质的纯化与鉴别的工作,我们积累了大量的经验、流程和数据,可应用在相容性研究的路线中。

  《用于包装LDPE瓶装药品的铝塑膜中两种主要可提取化合物的色谱和质谱分析》

  铝塑薄膜越来越多地用于保护半透性容器(例如低密度聚乙烯(LDPE))中的药物产品免于降解和蒸发。这些材料与初级包装容器的直接接触可能潜在地透过初级包装系统而使得可提取或可浸出的化合物进入药物产品。在本文中,我们描述了一种简单可靠的HPLC方法,用于分析包装水溶性药物制剂的LDPE塑料瓶的铝塑薄膜外包装的可提取物。通过组合使用HPLC-UV,GC/MS,LC/MS/MS和NMR光谱,在商业外包装的提取物中检测到的两种主要化合物(鉴定为分子量为452和472的环状低聚物),分析可能由粘合剂组分,即间苯二甲酸、己二酸和二甘醇,缩聚形成。

  1.介绍

  通过容器封闭系统中的可提取和可浸出化合物进入成品药物的可能性,仍然不断受到监管机构的关注和审查。因此,很多机构出版了许多类型的指南、包括评论,以帮助药物制造商提供有关这些化合物的特性、数量和控制的充分信息,以确保药品的质量和安全性。这些文件的重点是指导制药行业研究可能从包装材料中浸出到药品中的潜在毒理化合物。

  已经报道了的一些研究中使用了包括色谱法、质谱法和有机合成在内的各种分析技术来表征或鉴定通常用于包装和药物递送装置的塑料/橡胶材料中的可提取物和可浸出物。通过索氏提取分离后,使用GC/IR和GC/MS,Kim-Kang和Gilbert发现了7种未知化合物可以从塑料薄膜迁移到注射装置中。然而,关于用于保护包装在半透性容器(例如,低密度聚乙烯(LDPE))中的药物产品(例如,吸入溶液和悬浮液)免于降解和蒸发的铝塑薄膜外包装的可提取物和可浸出物知之甚少。

  铝箔的组分中,包括油墨、溶剂和源自粘合剂材料的未反应单体和低聚物,皆具有渗透通过LDPE塑料瓶并污染药物制剂的潜力。虽然油墨和相关挥发性溶剂的特性通常是已知的,但是根据成品药物的性质和使用条件,可能从包装材料的其它组分中浸出并且由于结构可能发生变化的化合物的特性甚至不为药品制造商所知。本研究的目的是使用色谱法、质谱法和核磁共振(NMR)光谱技术在结构上鉴定从铝塑薄膜外包装的水溶液提取液获得的化合物。

  2.试验

  2.1材料和试剂分析级邻苯二甲酸、乙酸和盐酸购自Mallinckrodt(Phillipsburg,NJ,USA)并按说明使用。HPLC级乙腈和甲醇来自EMD Chemicals(Gibbstown,NJ,USA)。己二酸、0.2M三甲基苯基氢氧化铵(TMAH)的甲醇溶液和光谱级三氟乙酸(TFA)购自Sigma-Aldrich(St.Louis,MO,USA)。铝塑薄膜外包装是从商业来源获得的,并且出于专有原因,此处不公开关于该材料和在该研究过程中评估的药品的详细信息。BondElut C18固相萃取柱(5gm,20cc)来自Varian(Lake Forest,CA,USA)。

  2.2样品制备将来自铝塑薄膜外包装的可提取化合物提取到置于箔袋(2英寸×4英寸)中的20mL纯净水中,预先用20mL纯水漂洗两次。将小袋密封并在70℃下在烘箱中温育24小时。然后使袋装的提取物冷却至室温,随后分析来自箔的可提取的化合物。

  2.3 HPLC使用Agilent 1100系列液相色谱系统(Wilmington,DE,USA)进行HPLC分离,所述系统由四元梯度泵,加热柱室,自动取样器,光电二极管阵列和可变波长UV检测器组成。使用Perkin-Elmer Turbochrom Client/Server Data System,Version 6.1.2 Shelton,CT,USA收集和处理数据。分离采用Agilent Zorbax,RX-C18柱(4.6 mm内径×15 cm,5μm粒径)(Wilmington,DE,USA),流动相由乙腈和0.1%TFA组成,比例为38:62 v/v,通过尼龙膜过滤并在使用前在真空下脱气。柱温箱保持在25℃。使用50μL进样体积,在210 nm的UV检测下检测分析物,总运行时间为20分钟,流速为1.0 mL/min。

  铝塑膜膜提取物的典型色谱图如图1所示,显示了两种主要的可萃取化合物,分别为1和2峰,并带有相应的紫外光谱。空白色谱图在溶剂前沿旁边的HPLC中没有显示峰。对于峰1和2,提取物的三次重复分析的保留时间分别为8.4(0.4%R.S.D)和10.2(0.3%R.S.D)分钟,并且两个峰之间的分辨率(Rs)为4.6。检测和定量的限值分别为0.02 ppm和0.06 ppm(1.4%RSD,n=3),相应的信噪比约为3.8和9.9。在所述的HPLC条件下,收集几部分可提取的峰1和2并制备用于结构解析。

包材中未知物分析研究

  2.4 GC-MS使用BuchiRotavapor R-124旋转蒸发仪(Brinkmann Instruments,Inc.,Westbury,NY)干燥可萃取峰的收集的HPLC组分,再溶于0.5mL 0.5M甲醇HCl中,并将所得溶液在70℃加热1小时。然后将水解产物干燥并溶解在40μL 0.2M TMAH的甲醇溶液中以产生甲基衍生物,随后使用配备有Gerstel MultiPurpose Sampler MPS(巴尔的摩,马里兰州)的Agilent 6890/5973气相色谱-质谱检测器,GC-MSD(Wilmington,DE)进行分析。气相色谱仪配有Agilent DB-5MS毛细管柱(0.25μm×30 m,0.25μ),并在50°C(保持1分钟)的温度程序下以10°C/分钟的速度运行至300°C,并且使用氦气作为载气,以1mL/min的恒定流速在300℃下保持6分钟。GC进样器端口在不分流模式下设置为280°C,MSD保持在280°C。所有GC/MS数据均使用MSDChem Station版本D.01.02.16(AgilentTechnologies,Wilmington,DE)在m/z范围30-500,电子电离(EI)模式下以1次扫描/秒的速率采集。

  2.5 LC-MS使用与具有电喷雾源(ThermoQuest,San Jose,CA,USA)的Finnigan LCQDuo离子阱质谱仪耦合的ThermoSeparations HPLC泵(型号P400)和UV检测器(型号600LP)获得铝箔可提取物的全扫描质谱和MS/MS数据。HPLC分析条件如HPLC部分所述,流动相除外,其含有40:60v/v乙腈:0.1%乙酸。使用50至1500m/z扫描范围,通过LC/MS在全扫描正离子模式下分析提取物。在为所鉴定的峰分配MS离子之后,使用全扫描MS/MS实验重新分析提取物以获得产物离子谱。

  2.6 NMR使用固相萃取(SPE)分离,然后进行HPLC纯化后,在AcornNMR Incorporated(Livermore,CA,USA)的JOEL ECX-400NMR光谱仪上以400MHz进一步确认每种可萃取化合物的结构。对于SPE,将BondElut C18柱用0.1%TFA的甲醇溶液洗涤,并用0.1%TFA水溶液预处理,然后以约3mL/min加载约50mL的箔提取物。将保留的化合物用10mL0.1%TFA的甲醇溶液洗脱,并使用BuchiRotavapor R-124旋转蒸发仪将溶剂蒸发至干。然后将残余物重新溶解在0.2mL甲醇中并用含0.8mL 0.1%TFA的纯化水冲洗,然后用HPLC纯化分离物,随后将其再溶解于含有四甲基硅烷(TMS)的氘代甲醇(CD3OD)中用于NMR分析。在环境温度(25℃)下获得1H和COSY光谱,并将得到的FID转移到计算机中并使用NutsPro NMR软件(Acorn NMR Inc.,Livermore,CA,USA)处理。

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