HPLC-CAD法测定硫酸卡那霉素及注射液含量及有关物质
2023-02-02
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中国抗生素杂志201 8年3月第43卷第3期 341 文章编号:1001—8689(2018)03—341—07 HPLC.CAD法测定硫酸卡那霉素及注射液含量及有关物质 李珉侯金凤陆岩李文东 王俊秋车宝泉 (北京市药品检验所中药成分分析与生物评价北京市重点实验室,北京102206) 摘要:目的 建立测定硫酸卡那霉素原料及其注射液中有关物质与卡那霉素含量的高效液相色谱.电喷雾检测器(HPLC— CAD)方法。方法采用Waters HSS T3色谱柱(4.6mm ̄250mm,5 m),以0.2 mol/L ̄=氟乙酸水溶液为流动相,流速0.3mL/min,柱 温30 ̄C,电喷雾检测器的喷雾器温度为35℃。结果 新建方法对卡那霉素与硫酸盐、有关物质分离良好,精密度、重复性、回 收率均满足分析要求。卡那霉素浓度与峰面积线性关系良好(R2>0.99),检出限可达到6.1ng。采用该方法对单硫酸卡那霉素、 硫酸卡那霉素以及硫酸卡那霉素注射液进行了测定,检出的有关物质个数及含量均高于现行标准的结果。结论 新建方法灵敏 度更高、分离度更好,能检出更多杂质,可以满足硫酸卡那霉素原料及注射液有关物质及含量测定分析要求。 关键词:电喷雾检测器;硫酸卡那霉素;有关物质;含量测定;硫酸卡那霉素注射液;高效液相色谱法 中图分类号:R978.1,R917 文献标志码:A Determination of the related substances and kanamycin contents in kanamycin sulfate and its inj ection by an HPLC-CAD method Li Min,Hou Jin-feng,Lu Yan,Li Wen—dong,Wang Jun-qiu and Che Bao—quan (Beijing Institute for Drug Con ̄ol,Beijing Key Laboratory ofAnalysis and Evaluation on Chinese Medicine,Beijing 102206) Abstract Objective To establish a high performance liquid chromatography—charged aerosol detector (HPLC—CAD)method for the determination of the related substances and kanamycin contents in kanamycin sulfate raw materials and its injection.Methods A Waters HSS T3 column(4.6mm ̄250mm,5gm)was used.An aqueous solution,containing 0.2mol/L trifluoroacetate,was used as the mobile phase.The flow rate was O.3mL/min,and the column temperature was 30 ̄C.The spray temperature of CAD was 35 ̄C.Results By using this novel method, 收稿日期:2017-11-29 作者简介:李珉,女,生于1987年,博士,主管药师,主要研究方向为抗生素类药物分析及质量控制研究。 E—mail:mirandali418@sina.com。 通讯作者,E—mail:chebaoquan@126.com 通讯作者:车宝泉,工作至今一直从事药品质量标准研究、药品 一 第读院析于作化北一于,者作先学京文北者后博市章京:取士药6大篇李得学品,珉化位检包学验,括所学20与S士1。C54分-学年共I论子2位至发0文工今表1以4程年及就第篇就学分职一, 累计影响因子17.163。目前主要研 质量评价、化妆品、保健食品检验等工作。多次承担科技部、北 京市科委研究课题,2011年主持承担北京市科技计划“添加剂 鉴别和检测平台建设”,建立毒性药物、禁限用添加剂等的质谱 定性定量方法,可快筛毒害化学物质并定量,为食品、药品提供 监测手段。先后在国内外刊物上发表学术论文75篇,其中SCI及 EI论文10篇,专利授权6项。曾获北京市优秀人才项目资助、北 究方向为抗生素类药物分析及质量 控制研究。 京市科学技术二等奖、药物分析杂志优秀论文一等奖,中国药学 发展食品药品质量检测技术“杰出青年”奖。 342 HPLC.CAD法测定硫酸卡那霉素及注射液含量及有关物质 李珉等 kanamycin,sulfate and related substances were well separated.The precision,the repeatability and the recoveries of this method were all acceptable.There was a good linear relationship between the kanamycin concentration and the peak area >0.99).The detection limit could reach 6.1ng.This method was applied to determine kanamycin monosulfate,kanamycin sulfate and kanamycin sulfate injection.The detected number and content of related substances were higher than he curtrent standard results.Conelusion Higher sensitivity and better resolution were achieved using this novel method.which could detect more impurities and meet the content analysis requirements of he trelated substances and kanamycin in kanamycin sulfate raw materials and its injection. Kev words Charged aerosol detector fCAD1:Kanamycin sulfate;Related substances;Determination of content; Kanamycin sulfate iniection;HPLC 卡那霉素为氨基糖苷类抗生素中具有代表性的 药物之一[11,其制剂的原料根据硫酸盐数目不同分 为单硫酸卡那霉素(C H N O H SO )和硫酸卡那霉 素(C1 H 6N4O xH SO4)两种[2],目前各国药典均收录 了至少一种原料【 。据文献报道,卡那霉素组分包 括主要组分卡那霉素A,以及卡那霉素B、卡那霉素 C和卡那霉素D等几种小组分,以及在降解中可能出 现的巴龙霉胺等有关物质[8-9]。然而除《中国药典》 2015年版外,各国药典均采用薄层色谱法进行有关 物质检查,方法专属性较差且分离能力较低,无法 对杂质谱进行深入分析。 《中国药典》2015年版中 则采用高效液相色谱蒸发光散射法(HPLC—ELSD)对 单一杂质卡那霉素B进行检查。该方法灵敏度较低, 不利于未知杂质的检出及杂质谱分析;同时,该方 法中蒸发光散射检测器(ELSD)浓度与峰面积不呈线 性响应,但并未采用取对数拟合等方式进行校正, 导致定量结果存在不准确的风险【.o]。此外,之前的 文献还报道了采用高效液相色谱荧光检测器以及毛 细管电泳电容耦合非接触电导检测器进行卡那霉 素有关物质测定的方法。高效液相色谱荧光检测器 方法灵敏度较好,但需进行衍生化,操作复杂…】; 毛细管电泳电容耦合非接触电导检测器方法分离效 果良好[ 】,然而毛细管电泳方法存在电渗流不稳定 以及进样歧视,与高效液相色谱方法相比具有重现 性、准确性较差的问题。 CAD检测器为一种新型的高效液相色谱通用型检 测器["】,可用于硫酸卡那霉素有关物质的直接检测。 与此前流行的示差折光检测器(RID1以及ELSD比较, CAD检测器具有一系列的优势,包括可以用于梯度 洗脱且无基线波动、浓度与峰面积可呈线性响应、灵 敏度较ELSD还高一个数量级左右等[14】。因此,本文 建立了HPLC.CAD法进行单硫酸卡那霉素、硫酸卡 那霉素及硫酸卡那霉素注射液中有关物质及含量测 定。该方法利用高效液相色谱专属性强、分离度高 的特点以及CAD检测器具有灵敏度高、准确度好的 优势,使新建立的方法较现行标准可以更有效地测 定有关物质与卡那霉素含量。 1仪器与试药 1.1仪器 Ultimate 3000高效液相色谱仪(赛默飞世尔公 司);Corona Veo电喷雾检测器(CAD)(赛默飞世尔公 司);LC一20A高效液相色谱仪(岛津公司);2000ES蒸 发光散射检测器(ELSD)(奥泰公司);XA205电子天平 (Mettler-toleto多公司)等。 1.2对照品 卡那霉素对照品(批号:130556—200501,含量 66.5%)和卡那霉素B对照品(批号:130548.200501)均 购自中国食品药品检定研究院。 1.3试剂 三氟乙酸、甲醇均为色谱纯,购 ̄tMerck公司。 1.4样品 单硫酸卡那霉素原料,分别来自企业A和企业 B;硫酸卡那霉素原料,来自企业C;硫酸卡那霉素 注射液,分别来自企业D和企业E。 2实验方法及结果 2.1 HPLC—CAD条件 液相色谱条件:色谱柱为Waters HSS T3色谱柱 (4.6mm ̄250mm,5 ̄tm),流动相为0.2mol/L三氟乙酸 水溶液,采用0.3mL/min的流速,柱温为30℃,进样 体积为2O 。 CAD ̄N器条件:喷雾器温度:35℃;采样频率: IHz;输出范围:100pA:氮气工作气压:58.7psi。 2.2样品及对照品溶液的配制 精密称取样品适量,加水溶解并定量稀释制成 约含卡那霉素2mg/mL的溶液,作为有关物质供试品 溶液;精密量取适量,用水定量稀释制成约含卡那 霉素0.04mg/mL的溶液,作为有关物质对照溶液。 精密称取样品适量,加水溶解并定量稀释制成约 中国抗生素杂志2018年3月第43卷第3期 含卡那霉素0.15mg/mL的溶液,作为含量测定供试品 溶液;精密称取卡那霉素对照品适量,加水溶解并定 量稀释制成约含卡那霉素0.10、0.15和O.20mg/mL的 溶液,作为含量测定对照品溶液(1)、(2)和(3),用线 性回归方程计算供试品中卡那霉素的含量。 2.3系统适用性试验 分别称取卡那霉素对照品12.37mg,卡那霉素B 对照品8.42mg,置于100mL量瓶中,加水溶解并稀 释至刻度,摇匀,作为系统适用性试验溶液。精密 量取系统适用性试验溶液20uL注入液相色谱仪,照 “2.1”项下条件分析,结果见图1。 硫酸根离子峰与卡那霉素峰分离度高达10.55, 卡那霉素峰与卡那霉素B峰分离度达到6.65,硫酸根 离子峰理论塔板数为5432,满足分析要求。 2.4专属性试验 ∞卯 如” 按企业提供的制剂处方,称取亚硫酸氢钠6g, 依地酸二钠0.3g,加3000mL水溶解,混合均匀, 作为辅料干扰溶液。将辅料干扰溶液和空白溶剂照 “2.1”项下条件分析,结果详见图2。如图所示,空 白与辅料均不干扰样品测定,方法专属性良好。 2.5破坏试验 取批号为201201 12.1的原料样品,分别进行如 下处理:(1)酸破坏:加10mol/L盐酸溶液lmL,放置 7h,用10mol/L氢氧化钠溶液lmL中和至中性,用水 稀释制成约含卡那霉素2mg/mL的溶液,作为酸破坏 溶液;(2)碱破坏:加10mol/L氢氧化钠溶液lmL,放 置7h,用10mol/L盐酸溶液lmL中和至中性,用水稀 释制成约含卡那霉素2mg/mL的溶液,作为碱破坏溶 液:(3)光破坏:在4500Lx照度下放置2 1 d,用水稀 释制成约含卡那霉素2mg/mL的溶液,作为光破坏溶 液;(4)热破坏:100T水浴加热15h,用水稀释制成 约含卡那霉素2mg/mL的溶液,作为热破坏溶液;(51 氧化破坏: ̄H30%过氧化氢lmL,放置50h,用水稀 t/min 图1系统适用性试验色谱图 Fig.1 Chromatograms in system suitability test O 0 m 5.O t/min A:空白;B:辅料 图2专属性试验色谱图 Fig.2 Chromatograms in speciifcity test 释制成约含卡那霉素2mg/mL的溶液,作为氧化破坏 溶液。分别取以上各破坏溶液,按照“2.1”项条件 分析,结果详见图3。 由结果可以看出,卡那霉素在各条件破坏下得 到的杂质均能实现满意分离。 2.6检出限与定量限 称取卡那霉素对照品适量,加水溶解并逐级稀 释得系列稀释溶液,按信噪比为3:1测定检测限为 6.1ng,按信噪比10:1测定定量限为12.2ng。 2.7有关物质线性关系考察 精密称取卡那霉素对照品适量,加水溶解并稀 释制成含卡那霉素浓度分别为0.6、1.5、3、6、12、 3O、60和120 ̄g/mL的系列卡那霉素对照品溶液,作 为有关物质线性范围分析溶液。 分别取上述溶液,按照“2.1”项下条件分 析,以质量浓度X(mg/mL)为横坐标,以卡那霉 素峰面积y为纵坐标,进行线性回归,回归方程为 Y=34.09X+O.2251,R2=O.9917。结果表明,卡那霉素质 量浓度在0.6 ̄120pg/mL的范围内,线性关系良好。 2.8含量测定线性关系考察 精密称取卡那霉素对照品适量,加水溶解并稀 释制成含卡那霉素浓度分别为60、100、150、200和 4001xg/mL的系列卡那霉素对照品溶液,作为含量测 定线性范围分析溶液。 344 HPLC—CAD法测定硫酸卡那霉素及注射液含量及有关物质 李珉等 l 1 __1 叁 菪 I U 120 100 —80 墨60 誊40 0 20 0 一 dJ若lU —12 0.0 5.0 ∞盯 i0.0 如" 15.0 0 m 20.0 25.0 30.0 t/min A:未破坏;B:酸破坏;C:碱破坏;D:光照破坏;E:加热破坏;F:氧化破坏 图3供试品溶液原液及5种方式破坏溶液的色谱图 Fig.3 Chromatograms of original samples solution and sample solution destroyed by ifve ways 分别取上述溶液,按照“2.1”项下条件分析,以 2.11 溶液稳定性试验 质量浓度X(mg/mL)为横坐标,以卡那霉素峰面积】,为 取批号为20120112—1的单硫酸卡那霉素原料样 纵坐标,进行线性回归,回归方程为 33.12X+2.784, 品、批号为100701的硫酸卡那霉素原料样品和批 R 0.9972。结果表明,卡那霉素质量浓度在在 号为1306171的硫酸卡那霉素注射液样品,分别按 0.075--0.30mg/mL的范围内,线性关系良好。 “2.2”项下方法配制含量测定供试品溶液,并分别 2.9进样精密度试验 于放置0、1、2、3、6、12和24h后,按照“2.1” 精密称取卡那霉素对照品22.63mg,置于100mL 项下条件分析。结果卡那霉素主峰面积均无趋势性 量瓶中,加水溶解并稀释至刻度,作为精密度试验溶 变化,其中单硫酸卡那霉素样品中主峰面积的RSD 液。按照“2.1”项下条件进行分析,重复进样6次, 为1.6%,硫酸卡那霉素样品中主峰面积的RSD为 记录色谱图,计算卡那霉素主峰面积RSD为0.7%,保 0.9%,硫酸卡那霉素注射液样品中主峰面积的RSD 留时间RSD为0.03%,表明方法进样精密度良好。 为0.5%,表明本品溶液在24h内稳定。 2.10重复性试验 2.12 回收率试验 取批号为20120112—1的原料样品6份,按“2.2” 分别精密称取批号为D1405022的原料样品适 项下方法配制含量测定供试品溶液,分别照“2.1” 量,加辅料干扰溶液溶解并稀释制成约含卡那霉素 项下条件进行分析,计算含量,结果的RSD为0.12、0.15和0.18mg/mL的溶液,每个浓度重复配制3 0.6%,表明方法重复性良好。 份,作为含量测定回收率试验溶液。分别照“2.1” 中国抗生素杂志2018年3月第43卷第3期 项下条件分析,测定含量结果并计算回收率,结果 如表l所示。 表1回收率试验结果 Tab.1 Results of recovery test 2.13有关物质检查 分别取批号为201 201 12.1、20120203—1、 D1405020 ̄ND1405022的单硫酸卡那霉素原料样品, 批号为100701、130701和131001的硫酸卡那霉素原 料样品以及批号为1306171、1306172、1303102、 13091301、13091302和13091303的硫酸卡那霉素注 射液样品,按“2.2”项下方法配制有关物质供试品 溶液及有关物质对照溶液,按照“2.1”项下条件分 析。计算杂质含量,结果见表2。 表2有关物质检查结果 Tab.2 Results ofrelated substances determination 2.14含量测定 分别精密称取“2.1.3”项下各批号样品,按 “2.2”项下方法配制含量测定供试品溶液,精密称 取卡那霉素对照品按“2.2”项下方法配制含量测定 对照品溶液,分别照“2.1”项下条件分析。计算主 成分含量,结果见表3。 345 表3含量测定结果 Tab.3 Results of assay determination :单硫酸卡那霉素及硫酸卡那霉素原料含量均按干燥品计算 3讨论 3.1色谱条件的确定 现行《中国药典》2015版中硫酸卡那霉素有关 物质仅检测卡那霉素B,流动相为0.2mol/L ̄氟醋酸. 甲醇(95:51。取系统适用性溶液与有关物质供试品 溶液,分别在流动相比例为0.2mol/L_. ̄氟醋酸一甲醇 f95:5)、0.2mol/L三氟醋酸一甲醇(98:2) ̄D0.2mol/L=氟 醋酸(1o0%)的条件下分析,分离情况见图4。 由图4可以看出,在流动相为0.2mol/L ̄氟醋酸 (100%)的条件下分离度好于现行药典方法,可将原 方法中无法分开的杂质实现分离,检出更多的有关 物质,各峰之间的分离度良好,能分别定量。 分别对流速(0.2、0.3和0.4mL/min)、柱温 (25℃、30℃和35℃)、三氟醋酸比例fO.1、0.15、 0.2、O.25和0.3mol/L 、CAD雾化器温度(30、35和 40 ̄C)各条件进行考察及优化,最终得到不同条件系 统适用性结果,详见表4。由结果可见,最优条件为 0.3mL/min流速,30℃柱温,流动相为0.2mol/L=氟 醋酸,CAD雾化器温度为35℃。 3.2 CAD与ELSD比较 3.2.1灵敏度的比较 按照“2.1”项下液相色谱条件,采用ELSD进行 定量限与检出限的测定,结果按信噪比为3:1测定检 测限为3lng,按信噪比10:1测定定量限为62ng。可见 CAD灵敏度显著高于ELSD。 3.2.2检测杂质数量的比较 取“2.13”项下供试品溶液,按照“2.1”项下 液相色谱条件,分别采用CAD与ELSD检测,得到两 346 HPLC.CAD法测定硫酸卡那霉素及注射液含量及有关物质 李珉等 50 墨 '垦25 0 50 壹zs O t/min c: 三氟乙酸溶液-甲醇(100:0、 4… ●J t j A:三氟乙酸溶液-甲醇(95:6);B:三氟乙酸溶液一甲醇(98:2) c:三氟乙酸溶液一甲醇(100:01 图4不同流动相分离结果 Fig.4 Separation results by different mobile phase 表4不同条件下系统适用性结果 Tab.4 Results of system suitability in diferent conditions 种检测器的有关物质供试品溶液色谱图,详见图5。 由图可以看出,CAD可检出8种杂质,而ELSD仅能 检出4种杂质。 3.2.3测定结果的比较 两种方法含量测定的结果详见表3,有关物质测 定的结果详见表5。可以看出,两种方法的含量测定 结果相近;而有关物质测定结果中,CAD法测定的 卡那霉素B含量、单个未知杂质含量、杂质总量以及 杂质个数均显著高于ELSD法,尤其是卡那霉素B及 单个未知杂质含量测定结果差异大,重复实验结果 仍是如此。分析可能是由于两种方法杂质均以卡那 霉素为对照,而卡那霉素B及单个最大杂质在两种方 法中的响应差异大,造成结果不具有可比性。其他 未知杂质可能存在同样的问题。 t/min 图5不同检测器有关物质图谱 Fig.5 Chromatograms ofrelataed substances by different detection 根据文献报道『l5 1_s】,两种检测器的检测原理不 同。同样通过高温雾化的形式形成气溶胶颗粒, ELSD检测的是颗粒对光的散射,而不同物质形成的 颗粒大小、性状各不相同,造成散射的光量不同, 因此化合物之间的响应很不一致;而CAD检测的是 颗粒上的电荷水平,因此不同化合物之间响应一致 性良好。此外,在该分析要求的范围内,CAD检测 方法的含量与峰面积呈线性响应,相较ELSD采用对 数一对数拟合后呈线性响应,CAD法微小的峰面积误 差带来的结果偏差更小。因此,CAD法测定的结果 较ELSD法测定的结果更加准确。 4小结 本文建立了测定硫酸卡那霉素含量及有关物质的 HPLC.CAD方法。该方法较现行标准方法提高了分离 度,能更好地用于卡那霉素的有关物质及含量测定。 此外,采用的新型CAD检测技术与传统ELSD相比, 具有分离效果更好、灵敏度更高、检出的杂质个数更 多,有关物质结果更加准确等一系列的优势。因此, 新建立的HPLC.CAD方法可以更好地控制硫酸卡那霉 中国抗生素杂志2018年3月第43卷第3期 表5两种检测器有关物质结果比较 Tab.5 Comparison ofrelated substances results by two different detections 素原料及注射液的质量。此外,该方法还有应用于其 他氨基糖苷类抗生素质量分析的巨大潜力。 参考文献 [1] 杨忠毅.氨基糖苷类抗生素在临床治疗中的合理使用[J]. 医药前沿,2016,6(321:51-52. 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