药物分析
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第四节 特殊杂质检查

药物中存在的特殊杂质是指该药物在生产和贮存过程中,根据药物的性质及生产工艺条件的不同,有可能引入的杂质,包括中间体、分解产物以及副产物等。特殊杂质的检查方法在《中国药典》(2015年版)中列入该药的检查项下。特殊杂质的种类因药物的品种的不同而异,药物中的特殊杂质情况较为复杂,检查方法各异,主要是利用药物和杂质在理化性质和生理作用上的差异来制定适宜的检查方法,一般分成四大类。

一、物理法

(1)颜色 某些药物本身无色,但其分解产物有色,或在生产过程中引入了有色的杂质,可通过检查药物溶液的颜色来对其有色杂质进行限量检查。如《中国药典》2015年版中葡萄糖溶液的颜色检查。

(2)气味 药物(特别是挥发性药物)中存在的杂质如具有特殊气味,则可通过特殊气味来判定该杂质的存在。如乙醇中混入杂醇油,杂醇油具有异臭,检查乙醇中的杂醇油,是将乙醇分次滴在无臭清洁的滤纸上,待乙醇自然挥散后,不应残留杂醇油的异臭。

(3)溶解性 某些药物可溶于水、有机溶剂或酸、碱中而其所含有的杂质不溶或其杂质可溶于水、有机溶剂或酸、碱而药物却不溶于相应的溶剂。可以利用药物和杂质溶解行为的差别来控制药物中的杂质。如《中国药典》(2015年版)葡萄糖中糊精的检查就是利用葡萄糖与糊精在乙醇中的溶解性的差异,通过进行“乙醇溶液澄清度”的检查来实现的。

(4)物理常数——旋光性 某些药物本身具有旋光性,在其生产过程中易引入光学异构体杂质,可以利用药物与其相应的光学异构体杂质之间旋光性质的差异,通过测定旋光度或比旋度来控制杂质的限量。如硫酸阿托品为消旋体,本身无旋光活性,而其杂质莨菪碱为左旋体,《中国药典》(2015年版)规定药物溶液(50mg/ml)的旋光度不得过-0.4°,来控制莨菪碱的量。

二、化学法

利用药物和杂质在化学性质上的差异进行特殊杂质检查,主要是选择杂质所特有的化学性质及与一定试剂发生特定的化学反应,来控制杂质的存在。

(1)酸碱性 如果药物中存在的杂质本身具有酸性或碱性,可以利用药物与杂质在酸碱性质方面的差异来检查杂质的存在。如硫酸阿托品中其他生物碱的检查,由于其他生物碱(东莨菪碱、山莨菪碱和樟柳碱等)比阿托品的碱性弱,可以利用这种差异进行杂质检查。

(2)氧化还原性 某些药物与杂质之间在氧化性或还原性方面存在差异,可以利用这种差异检查药物中存在的杂质。如盐酸吗啡中阿扑吗啡的检查。

(3)颜色反应 利用药物中存在的杂质与一定试剂反应产生颜色来检查药物中是否混入杂质,可以根据限量规定,要求其在一定反应条件下不得有某种颜色产生,或在相同条件下与杂质对照品所显的颜色进行目视比色,应符合规定。

三、光谱法

(1)紫外分光光度法 紫外分光光度法一般是通过检查杂质吸光度的方法来控制药物中杂质的限量。即配制一定浓度的药物溶液,选择在药品无紫外吸收而杂质有吸收的波长处测定吸光度,控制吸光度的值不得超过某一限值。如地蒽酚中二羟基蒽醌的检查,二羟基蒽醌的氯仿溶液在432nm波长处有最大吸收,而地蒽酚在该波长处几乎无吸收。

如果药物和杂质在一定波长范围内均有吸收,也可利用药物在某两个波长处的吸光度比值来检查杂质的限量。如苯丙醇中苯丙酮的杂质检查。

(2)红外分光光度法 红外分光光度法用于杂质限量检查时,通常用于多晶型药物中低效或无效晶型的检查。某些多晶型药物由于晶型结构不同,一些化学键的键长、键角等发生不同程度的变化,从而导致红外光谱中某些特征峰的频率、峰形和强度出现显著差异。利用这些差异,可以检查药物中低效或无效的晶型杂质。

四、色谱法

某些药物与杂质在吸附或分配性质上存在差异,可以采用色谱法将其分离,同时也可以进行检测,近年来在特殊杂质的检查中应用广泛,主要包括:薄层色谱法、高效液相色谱法和气相色谱法。

1.薄层色谱法

薄层色谱法是一种常用的特殊杂质检查方法,具有灵敏度高、简便快速、不需特殊设备的优点。常用的检查方法有以下几种。

(1)灵敏度法(即在规定的试验条件下不允许出现杂质斑点),该法进行特殊杂质限量检查的原理是在规定的试验条件下,用显色剂对规定量的杂质的检测限来控制其限量。该法试验条件影响较大,一般作为备选方法,在无其他合适的检查方法的情况下才选择此法。

(2)杂质对照法(以一定浓度的待测杂质溶液为对照品溶液),该法特点是需要被测杂质对照品,适用于待测杂质已经确定,并且具备该杂质的对照品。检查时,取一定浓度已知杂质的对照品溶液和供试品溶液,分别在同一薄层板上点样,展开、定位后检查,供试品所含该杂质斑点,不得超过杂质对照斑点的大小或比杂质对照斑点颜色更深。

(3)选用药物中可能存在的某些物质作为杂质对照品,本法适用于当药物中的杂质未确认完全或待测杂质不止一种时,可根据药物合成工艺、化学性质等判断其可能含有的杂质,并具备该杂质的对照品的情况下进行特殊杂质检查。采用本法时应注意杂质斑点与对照品应具有可比性。

(4)主成分自身对照法,本法适用于当杂质的结构难以确定,或无杂质的对照品的情况下控制特殊杂质的量。检查时,将供试品根据规定稀释到一定浓度作为杂质对照品溶液,与供试品溶液分别于同一薄层板上点样,展开后显色,规定供试品溶液所显杂质斑点颜色不得比对照品溶液所显主斑点颜色更深(或荧光强度)。

2.高效液相色谱法

高效液相色谱法分离效能高,应用广泛,不仅可以分离,而且可以通过准确地测定各组分的峰面积、峰高等来分析各组分的含量,在进行药物含量测定的同时,还可进行杂质检查。现介绍以下几种方法。

(1)主成分自身对照法,本法适用于杂质峰面积与主成分峰面积相差悬殊的情况。检查时,将供试品溶液稀释成适宜浓度,作为对照溶液。分别取供试品溶液和对照溶液进样,通过供试品溶液中各杂质峰面积及其总和与对照溶液主成分峰面积比较,以检查供试品中杂质的量。如醋酸甲羟孕酮中的有关物质检查。

(2)内标法加校正因子,测定供试品中某个杂质含量或主成分含量时,按各品种项下规定,精密称(量)取杂质对照品和内标物质,分别配制成溶液,精密量取各溶液,配成校正因子测定用的对照溶液。取一定量注入仪器,记录色谱图,测量对照品和内标物质的峰面积或峰高,按下式计算校正因子:

式中 AS——内标物质的峰面积或峰高;

AR——对照品的峰面积或峰高;

cS——内标物质的浓度;

cR——对照品的浓度。

再取各品种项下含有内标物质的供试品溶液注入仪器,记录色谱图,测量供试品中被测成分(或其杂质)和内标物质的峰面积或峰高,采用校正因子的内标法按下式计算杂质的含量或主成分的含量:

式中 AX——供试品(或其杂质)峰面积或峰高;

cX——供试品(或其杂质)的浓度;

其他符号含义同上。

(3)外标法,测定供试品中某个杂质含量或主成分的含量时,按各品种项下的规定,精密称(量)取杂质对照品和供试品,分别配成溶液,并精密取一定量,注入仪器,记录色谱图,测量对照品和供试品被测成分的峰面积或峰高,采用比较法按下式计算该杂质的含量或主成分的含量:

式中各符号的含义同上。

(4)面积归一化法,检查时,取供试品溶液注入仪器,经高效液相色谱法分离后,测定色谱图上各杂质及药物的峰面积以及除溶剂峰以外的色谱峰总峰面积,计算药物中各杂质峰面积及其总和占总峰面积的百分率,不得超过规定的限量。

3.气相色谱法

除药物中残留溶剂外,一些挥发性特殊杂质也可以采用气相色谱法检查,检查方法同高效液相色谱法相同。

如氨苄西林中NN-二甲苯胺的检查,取本品约1.0g,精密称定,置具塞试管中,加1mol/L氢氧化钠溶液5ml,精密加入内标溶液(精密称取萘适量,加环己烷溶解并稀释制成每1ml中约含50μg的溶液)1ml,强烈振摇,静置,取上层液作为供试品溶液;取NN-二甲基苯胺50mg,精密称定,置50ml量瓶中,加盐酸2ml和水20ml,振摇均匀后,用水稀释至刻度,摇匀,精密量取5ml,置250ml量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,精密量取1ml,置具塞试管中,加1mol/L氢氧化钠溶液5ml,精密加入内标溶液1ml,强烈振摇,静置,取上层液,作为对照品溶液,照气相色谱法(通则0521)试验,以硅酮(OV-17)为固定相,涂布浓度为3%;柱温为120℃;NN-二甲基苯胺峰与内标峰间的分离度应符合要求。精密量取供试品溶液与对照品溶液各2μl,分别注入气相色谱仪,记录色谱图,按内标法以峰面积比值计算,NN-二甲基苯胺的量不得过百万分之20。