在雜質(zhì)的研究中,除了對(duì)雜質(zhì)做定性研究之外,很多時(shí)候也需要做定量方面的研究,從而能比較準(zhǔn)確地了解雜質(zhì)的真實(shí)含量,和高效液相數(shù)據(jù)的匹配度如何,為進(jìn)一步把控藥物工藝路線中的中間體、終產(chǎn)API和藥物制劑中所含有的雜質(zhì)提供更可靠的事實(shí)依據(jù)。目前,國(guó)內(nèi)雜質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品的定量研究,主要采用兩種方法:質(zhì)量平衡法,包括熱重分析(Thermogravimetric Analysis,TG或TGA)技術(shù)以及水分加溶劑殘留技術(shù);另外就是定量核磁(Quantitative Nuclear Magnetic)方法。在SINCO藥物標(biāo)準(zhǔn)品研究和銷售中,很多客戶會(huì)要求選擇上述方法之一來(lái)對(duì)要購(gòu)買的藥物雜質(zhì)進(jìn)行定量分析。
作為一門近年來(lái)比較熱門的分析技術(shù),如果不能很好地理解它的技術(shù)特點(diǎn)和要求,難免會(huì)引起認(rèn)知上的困擾和檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,影響與客戶的順利溝通。結(jié)合我們工作中遇到的一些問(wèn)題,糅合相關(guān)信息資料,拋磚引玉,談?wù)勎覀儗?duì)定量核磁的一些淺顯認(rèn)識(shí)。
整個(gè)定量核磁的檢測(cè)過(guò)程包括:待測(cè)樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品(內(nèi)標(biāo)物)的準(zhǔn)備,樣品的稱量,配(氘代溶)液和轉(zhuǎn)移,進(jìn)行qNMR檢測(cè),數(shù)據(jù)處理與計(jì)算這五個(gè)步驟(圖1)。我們知道分析誤差是可以疊加的,分析過(guò)程中每一個(gè)步驟產(chǎn)生的誤差,會(huì)最終加合到一起,所以需要從最開(kāi)始的樣品稱量就要力爭(zhēng)免除不必要的誤差。
圖1. qNMR檢測(cè)流程
具體來(lái)說(shuō),稱量的時(shí)候要做到如下要求:
1.使用按規(guī)范校準(zhǔn)過(guò)的超微量天平(即十萬(wàn)分之一天平);
2.稱量前要清潔桌面;
3.稱量前要把天平的稱量臺(tái)面清潔干凈;
4.稱量時(shí)使用鑷子,而不是直接用手(手指會(huì)沾染樣品,造成樣品量損失);
5.在第一次稱量前,先將一個(gè)空樣品瓶放在天平稱量臺(tái)面數(shù)分鐘;
6.檢查天平附近有沒(méi)有磁性物體;
7.用邊緣比較薄的樣品瓶稱量;
8.稱量前,輕輕地敲擊樣品瓶,使得粘附的樣品抖落到瓶底;
9.樣品瓶在稱量臺(tái)上的時(shí)候,不要往瓶里加樣品;
10.稱量時(shí)完全關(guān)閉天平門,杜絕氣流的影響;
11.調(diào)零前,要等天平顯示數(shù)據(jù)先穩(wěn)定下來(lái);
12.將樣品瓶?jī)?chǔ)存在天平附近;
13.為避免誤差過(guò)大,樣品稱量的量>10 mg為宜。
PART1---標(biāo)準(zhǔn)樣品或內(nèi)標(biāo)物的選擇:
標(biāo)準(zhǔn)樣品或內(nèi)標(biāo)物通常結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,有一組或兩組核磁出峰。具有較高的純度(≥99%),吸濕性不強(qiáng),化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可以長(zhǎng)久保存,不揮發(fā),且溶于指定的氘代溶劑中,不與待測(cè)樣品的定量峰互相干擾重疊。因?yàn)橛胁糠謨?nèi)標(biāo)物仍會(huì)微量吸潮,所以內(nèi)標(biāo)物要求置于干燥器中保存。
下面表格是幾種常用內(nèi)標(biāo)物的相關(guān)數(shù)據(jù)歸納,可以供研究人員參考選擇:
表1:常用定量核磁標(biāo)準(zhǔn)品
PART2---氘代溶液配制:
氘代溶劑一般根據(jù)內(nèi)標(biāo)物及待測(cè)樣品的性質(zhì)來(lái)定。盡可能消除活潑質(zhì)子的影響,使樣品完全溶解:
1. 不含活潑質(zhì)子的非極性化合物,可選用氘代氯仿做溶劑;
2. 含活潑質(zhì)子的極性化合物,常用的溶劑有DMSO-d6+D2O(加重水是為了消除活潑質(zhì)子的影響)、D2O和CD3OD等;
3. 如果用DMSO-d6+D2O作溶劑,一般兩者的比例為5:1。兩者比例可做適當(dāng)調(diào)整,保證混合樣品完全溶解;
4. 既不溶于有機(jī)溶劑,也不溶于水,比如氨基酸類兩性化合物等,可以采用DMSO-d6/D2O+酸/堿的方法。需要保證酸/堿不會(huì)影響待測(cè)物和內(nèi)標(biāo)的穩(wěn)定性;
5. 對(duì)于一些特殊結(jié)構(gòu)的樣品,如果其特征信號(hào)在水峰附近,很難保證基線的水平,會(huì)影響測(cè)定結(jié)果。可用的方法是加入TFA移除水峰。需要保證TFA不影響待測(cè)物的穩(wěn)定。
PART3---qNMR檢測(cè):
進(jìn)行qNMR檢測(cè)的時(shí)候,因?yàn)榭紤]到要對(duì)峰面積精準(zhǔn)積分,所以檢測(cè)方法的一些數(shù)據(jù)設(shè)定也有要求(核磁檢測(cè)軟件中進(jìn)行設(shè)置,此處不做介紹)。一般要求D1>5T1;S/N>150 (即信噪比)。T1(即弛豫時(shí)間)一般為1s,D1(即延遲時(shí)間)一般選5-10s。延遲時(shí)間(D1)直接影響激發(fā)核能否恢復(fù)至平衡基態(tài),而能否恢復(fù)基態(tài)影響核磁的響應(yīng)信號(hào)。因此合適的D1對(duì)qNMR定量結(jié)果影響較大。但過(guò)長(zhǎng)的D1又會(huì)增加單次掃描所需的時(shí)間。
在實(shí)際操作中,如需縮短延遲時(shí)間,可以通過(guò)加入順磁物質(zhì)。而如果D1過(guò)短,可以引入校正因子f校正D1時(shí)間不足導(dǎo)致的定量偏差。就掃描時(shí)間而言,相同操作條件下,靈敏度與掃描次數(shù)呈正比。如果掃描次數(shù)太少,數(shù)據(jù)重現(xiàn)性會(huì)較差。但如果掃描次數(shù)過(guò)多,則會(huì)造成試驗(yàn)效率低下。因此qNMR定量需優(yōu)化掃描次數(shù),是掃描時(shí)間和靈敏度達(dá)到最佳平衡。
PART4---數(shù)據(jù)處理與計(jì)算:
牽扯到數(shù)據(jù)分析的時(shí)候,因?yàn)榇郎y(cè)樣品往往出峰復(fù)雜,所以選擇哪個(gè)或哪幾個(gè)核磁峰為定量峰也有講究。一般盡可能保證信號(hào)峰間的基線分離;定量峰峰形盡可能類似;定量峰盡可能靠近(如果標(biāo)準(zhǔn)樣品峰與定量峰相隔太遠(yuǎn),對(duì)基線校正的要求極高,誤差大);二者峰面積盡可能接近;衛(wèi)星峰盡可能不干擾測(cè)定結(jié)果等。另外標(biāo)準(zhǔn)樣品和待測(cè)樣品的摩爾量(有效)要接近,不然誤差也是比較大的。這些對(duì)于含量比較高的API或其工作對(duì)照品,影響會(huì)比較明顯。
對(duì)于待測(cè)樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品,其中一個(gè)或兩者均有一個(gè)以上可用定量峰的情況下,需做合理選擇。如果同一成分的可用定量峰的積分值接近,可取其平均值;如果其積分值有一定差距,建議采用積分值小的那個(gè),一般結(jié)果比較合理。
以上是SINCO藥物標(biāo)準(zhǔn)品相關(guān)分析研究人員在定量核磁的檢測(cè)和分析中,綜合有關(guān)文獻(xiàn)信息,加上自身經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),得到的一些淺薄認(rèn)知,希望能和國(guó)內(nèi)的眾多標(biāo)準(zhǔn)品研究人員相互學(xué)習(xí),共同進(jìn)步。
Sinco Pharmachem(簡(jiǎn)稱SINCO),專業(yè)為化學(xué)藥物領(lǐng)域的科學(xué)家提供復(fù)雜有機(jī)小分子化合物、雜質(zhì)對(duì)照品、API標(biāo)準(zhǔn)品、穩(wěn)定同位素。
SINCO已生產(chǎn)超30000個(gè)產(chǎn)品,遠(yuǎn)銷全球40多個(gè)國(guó)家,服務(wù)的客戶涵蓋全球生物技術(shù)公司、藥品生產(chǎn)企業(yè)、大學(xué)以及各種科研機(jī)構(gòu)。
SINCO始終以客戶需求為導(dǎo)向,依托科學(xué)的管理方法和國(guó)際的科研技術(shù),充分地幫助客戶以合理的價(jià)格獲得高品質(zhì)的產(chǎn)品與服務(wù) ,為客戶創(chuàng)造卓越價(jià)值。