鑒于近期收到多起N-亞硝胺雜質(zhì)出雙峰,客戶要求給一個相對專業(yè)或者官方的解釋,其實在往期文章《分享 | 西他列汀NTTP雜質(zhì),你對核磁的疑惑都在這里!》中我們分析了亞硝胺結(jié)構(gòu)在核磁共振波譜中的一些特異表現(xiàn)。上文提到,由于N-N鍵具有部分雙鍵的性質(zhì),當(dāng)亞硝胺所連接的N原子兩側(cè)取代基不同會存在Z/E異構(gòu)體的能量差異(下圖B1-B2構(gòu)象)。由于NMR是一種快速檢測技術(shù)可以在毫秒至秒的時間水平上對待測物體進(jìn)行檢測,這樣一個快速的時間尺度可以分辨出許多可以快速轉(zhuǎn)化的兩個待測物體。
但是核磁共振波譜儀相對高昂的價格,導(dǎo)致該設(shè)備的使用并不像高效液相色譜或者氣相色譜一樣廣泛。那么在更為常用的色譜類分析方法中亞硝胺雜質(zhì)的結(jié)果又是怎么樣的呢,亞硝胺的不同構(gòu)象異構(gòu)體是否會產(chǎn)生不同的色譜響應(yīng)信號呢?
其實這個答案是肯定的:在某些色譜條件下亞硝胺兩個構(gòu)象轉(zhuǎn)化速度會降低,即使高純度的亞硝胺樣品也會在色譜上跑成兩個峰。
圖1:亞硝胺構(gòu)象差異示例
在QCS標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研發(fā)中心生產(chǎn)的數(shù)百個亞硝胺雜質(zhì)中,顯示了液相色譜雙峰的結(jié)果。這些分子的不同構(gòu)相異構(gòu)體差異比較明顯,構(gòu)象轉(zhuǎn)化所需時間較長,不同構(gòu)象異構(gòu)體可以在HPLC中得到很好的分離,液相結(jié)果顯現(xiàn)雙峰。通過LC-MS串聯(lián),對兩個液相色譜峰信號進(jìn)行質(zhì)譜鑒定,發(fā)現(xiàn)兩個峰的質(zhì)譜結(jié)果完全一致。
例如依那普利拉(Enalaprilat)是一個分子內(nèi)具有二級胺結(jié)構(gòu)的的藥物,該藥物的亞硝胺雜質(zhì)會在色譜中跑出兩個峰。本文將以該產(chǎn)品為例,分享亞硝胺構(gòu)象異構(gòu)體在液相色譜中的結(jié)果。
我中心完成依那普利拉亞硝胺雜質(zhì)的定向合成后,發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品在某些色譜條件下可以走出明顯的雙峰(圖2,保留時間分別為17min和20min),并對雙峰進(jìn)行質(zhì)譜鑒定,確認(rèn)其組成一致(圖3)。最后結(jié)合核磁共振波譜數(shù)據(jù)(圖4),可以確認(rèn)該樣品僅含有那普利拉亞硝胺結(jié)構(gòu),樣品純度很高。通過分析可以發(fā)現(xiàn):分子內(nèi)二級胺兩側(cè)結(jié)構(gòu)差異較大,亞硝胺syn/anti(B1/B2)構(gòu)象異構(gòu)體能量差異較大并且轉(zhuǎn)化速率低,因此不同構(gòu)象異構(gòu)體在該色譜條件下可以被有效分離產(chǎn)生雙峰,其數(shù)據(jù)如下圖所示(但是需要注意的是,這兩個峰依舊是同一個化合物,兩個峰會相互轉(zhuǎn)化,參見核磁結(jié)果圖4)。
圖2:依那普利拉亞硝胺雜質(zhì)液相色譜結(jié)果
圖3:依那普利拉亞硝胺雜質(zhì)質(zhì)譜結(jié)果
圖4:依那普利拉亞硝胺雜質(zhì)核磁共振氫譜結(jié)果
通過文獻(xiàn)調(diào)研,我們發(fā)現(xiàn)亞硝胺在色譜研究中雙峰是一個常見的現(xiàn)象,有多份研究論文和官方機(jī)構(gòu)文件均有提及該問題。例如:1996年法國F. Berthou 等人發(fā)表的研究(Journal of Chromatography A 1996, 727 (1), 83,圖5)顯示在優(yōu)化的色譜條件下非對稱的亞硝胺雜質(zhì)可以得到分離,由原來的單峰變成雙峰;并且在美國藥典《USP通則1469 亞硝胺雜質(zhì)》中也明確表示不對稱的亞硝胺NMBA、NEIPA在所列條件下有可能表現(xiàn)為雙峰(圖6)。
圖5:液相色譜分離亞硝胺不同構(gòu)象的案例文獻(xiàn)
圖6:美國藥典《USP通則1469 亞硝胺雜質(zhì)》
最后是我中心的一些亞硝胺案例的數(shù)據(jù)列表,這些樣品均可在特定條件下產(chǎn)生液相雙峰,色譜結(jié)果均經(jīng)過確認(rèn)可放心使用(下文僅摘取部分案例,如需詳細(xì)數(shù)據(jù)請聯(lián)系對應(yīng)銷售人員)。
關(guān)于核磁共振(NMR)與液相色譜(HPLC)在化學(xué)分析中各有不同的側(cè)重點,對于亞硝胺純品而言兩個方法的測量原理和維度各有差異。將兩個測量技術(shù)的典型差異簡要總結(jié)如下表以供參考。