1. 研究目的与意义
内容:对乙酰半胱氨酸颗粒存在的四种杂质进行分析并确定乙酰半胱氨酸颗粒的方法学条件,参照英国药典2009版(BP)乙酰半胱氨酸注射液标准中有关物质检查方法(方法1)进行有关方法学研究,同时采用中国药典2010版二部乙酰半胱氨酸颗粒中有关物质测定方法对方法(1)进行验证性研究,对结果进行比较分析,从而确定本品的检查方法。
意义:乙酰半胱氨酸的化学结构中含有巯基(-SH)可使黏蛋白的双硫(-S-S-)键断裂,降低痰粘度,临床作为祛痰药用于慢性支气管炎等慢性阻塞性肺疾病引起的咳嗽而不易咳出的患者。随着工业的不断发展,环境破坏严重,近年来空气质量越来越差,肺部疾病患者也越来越多,所以乙酰半胱氨酸这一类的呼吸系统疾病药物具有比较广阔的应用市场。本论文对于其方法学的研究是仿制该药必不可少的一个部分,具有重要意义,而且对于实验者的思维方式和实验技能培养也具有积极意义。
2. 文献综述
乙酰半胱氨酸颗粒有关物质方法学验证
摘 要 本文主要对乙酰半胱氨酸颗粒存在的四种杂质进行分析并确定乙酰半胱氨酸颗粒的方法学条件,即决定参照英国药典2009版(BP)乙酰半胱氨酸注射液标准中有关物质检查方法(方法1)进行有关方法学研究,同时采用中国药典2010版二部乙酰半胱氨酸颗粒中有关物质测定方法对方法(1)进行验证性研究,对结果进行比较分析,从而确定本品的检查方法。
关键词 乙酰半胱氨酸;有关物质;方法学
随着工业的不断发展,环境破坏严重,近年来空气质量越来越差,肺部疾病患者也越来越多,所以乙酰半胱氨酸这一类的呼吸系统疾病药物的市场还是比较广的,因此我们打算仿制该药。国内上市的剂型有喷雾乙酰半胱氨酸、胶囊剂、片剂、颗粒剂等[8]。我所在的实习单位南京正科制药有限公司所仿制的乙酰半胱氨酸的剂型为颗粒剂,原研产品为海南赞邦制药有限公司生产的乙酰半胱氨酸颗粒,商品名为富露施,规格为0.1g和0.2g两种。我的论文内容主要是建立该药的质量标准,用建立的标准对原料和制剂进行有关物质研究。
1.杂质信息
乙酰半胱氨酸在生产过程中容易引入四种杂质,即L-胱氨酸(杂质A)、L-半胱氨酸(杂质B)、N, N-二乙酰基-L-胱氨酸(杂质C)和N,S-二乙酰基-L-半胱氨酸(杂质D)。杂质结构等信息见表1
表1 杂质结构信息
代号 | 化学名 | 英文名 | 分子式 | 结构式 |
杂质A | L-胱氨酸 | L-cystine | C6H12N2O4S2 | |
杂质B | L-半胱氨酸 | L-cysteine | C3H7NO2S | |
杂质C | N, N-二乙酰基-L-胱氨酸 | N,N-diacetyl-l-cystine | C10H16N2O6S2 | |
杂质D | N,S-二乙酰基-L-半胱氨酸 | N,S-diacetyl-l-cysteine | C7H11NO4S |
乙酰半胱氨酸较不稳定,在生产储存过程中易产生杂质A、杂质B、杂质C和杂质D等有关物质,同时在质量研究过程中,发现杂质C为主要杂质,且杂质C更容易被破坏,增加较为明显。杂质 C为乙酰半胱氨酸原料及其制剂暴露在空气、水中或在高温条件下的主要降解产物,其升高速度与环境中的氧气、湿度、温度有关[9]。
2.有关物质标准及限度
目前各国药典对乙酰半胱氨酸的杂质均有严格的规定,欧洲药典(7.0)、英国药典(2009年版)以及USP标准收载了乙酰半胱氨酸原料,制剂有英国药典(2009年版)乙酰半胱氨酸注射液,中国药典乙酰半胱氨酸颗粒等。各标准中对有关物质的测定条件即限度要求见表2
表2 乙酰半胱氨酸相关标准及限度要求
名称 | 标准来源 | 色谱条件 | 控制 |
原料 | 欧洲药典(7.0) | 乙腈-水(用磷酸调pH值3.0)(3:97);检测波长:220nm | 杂质A、杂质B、杂质C、杂质D均应不超过0.5%;其他最大单杂应不超过0.5%;总杂应不超过0.5% |
英国药典(2009版) | |||
美国药典 | 未控制 | 未控制 | |
注射剂 | 英国药典(2009版) | 甲醇-硫酸铵缓冲液(0.5%硫酸铵溶液中含有0.02mol/L的戊烷磺酸钠,用2mol/L的盐酸调节pH值至2.0)(10:90);检测波长:205nm | 杂质C应不超过1.0%;杂质A、杂质B应不超过0.5%;其他总杂应不超过1.0% |
颗粒剂 | 中国药典(2010版) | 甲醇-硫酸铵缓冲液(取硫酸铵2.25g、庚烷磺酸钠1.82g,用水稀释至450ml,用7mol/L的盐酸溶液调节pH值至1.4)(10:90);检测波长:205nm[10] | 任一单杂应不超过1.0%;总杂质应不超过1.5% |
从以上标准中对乙酰半胱氨酸杂质的控制来看,主要的杂质即为以上四种,在质量研究过程中需同时兼顾到这四个已知杂质的研究。经查询毒性研究资料:杂质A可安全用于食品(GRAS:FDA-21CFR172.230,2000);杂质B可安全用于食品(GRAS:FDA-21CFR172.230,184.1271),故杂质A和杂质B毒性很低。杂质C小鼠口服5050mg/kg[11];杂质D小鼠口服5050mg/kg[12];从杂质毒性资料看四个杂质的毒性相对较小。
3.有关物质方法学条件
通过以上对杂质结构和各国药典限度要求的研究,决定参照英国药典2009版(BP)乙酰半胱氨酸注射液标准中有关物质检查方法(方法1)进行有关方法学研究,同时采用中国药典2010版二部乙酰半胱氨酸颗粒中有关物质测定方法对方法(1)进行验证性研究,对结果进行比较分析,从而确定本品的检查方法。
3.1有关物质方法(1)方法学条件
英国药典2009版中色谱条件的规定为:色谱柱:C18柱(十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂,长250mm,内径5mm,填料粒径5μm),波长205nm,流速1.0ml/min,进样量20μl,流动相:硫酸铵缓冲液(0.5%硫酸铵溶液中含有0.02mol/L的戊烷磺酸钠,用2mol/L的盐酸调节pH值至2.0)-甲醇(90:10)
3.2有关物质方法(2)方法学条件
中国药典2010版中色谱条件的规定为:色谱柱:C18柱(十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂),波长205nm,流速1.0ml/min,进样量20μl,流动相:硫酸铵缓冲液(取硫酸铵2.25g、庚烷磺酸钠1.82g,用水稀释至450ml,用7mol/L的盐酸溶液调节pH值至1.4)-甲醇(90:10)
3.3两色谱条件比较分析
两种方法的色谱条件的差异,从离子对试剂的差异分析,主要是对杂质的洗脱能力差异,从乙酰半胱氨酸与杂质的结构分析,杂质的极性有一定差异,但差异不大,故选择离子对试剂对洗脱能力差别不会太大;从pH值差异分析,乙酰半胱氨酸的等电点pKa值为9.5,故pH值为2.0与1.4无明显差异。综合分析色谱条件的差异,选择方法(1)作为本品有关物质的测定条件,讲方法(2)作为确证性方法进行比较研究。当然,以上方法仅作为参考,具体的流动相比例、pH值、柱温等条件需在实际操作中进行摸索。
4.有关物质方法学验证内容
4.1色谱条件优化
使用乙酰半胱氨酸对照品、杂质A、杂质B、杂质C、杂质D、自制样品即原研样品(富露施)进行检测波长选择试验、供试品溶液预试验、溶液提取方法及提取时间试验、流动相选择试验等对色谱条件进行优化,并确定最终的条件。
4.2验证内容
使用优化后的色谱条件进行验证试验,包括辅料干扰试验、专属性试验、溶液稳定性试验、系统适用性试验、低浓度标准曲线、检测限与定量限、重复性试验、中间精密度试验、耐用性试验等。
5.讨论
使用高效液相色谱仪进行乙酰半胱氨酸有关物质测定是比较常用的方法,该方法也被多国载入药典,但是该方法流动相的 pH值较低,对色谱柱的寿命有一定的影响,且流动相中添加了离子对试剂较为昂贵,检测成本高[13],我认为在实验过程中若能摸索到比较温和的条件进行测定,那么对于分析检测事业来说也是具有一定的积极意义的,这也是我在毕业实习中努力的方向。
参考文献
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[11] N, N-二乙酰基-L-胱氨酸(杂质C)安全性资料
[12] N,S-二乙酰基-L-半胱氨酸(杂质D) 安全性资料
[13]关瑾,董西鑫,丁爽等. 毛细管电泳法分离分析乙酰半胱氨酸及四种相关杂质. 分析试验室. 2014, 33(4):412~415
3. 设计方案和技术路线
研究方案:①分析杂质特征
②参照目前各国药典等资料,选定有关物质测定方法和确证性方法
③优化色谱条件
4. 工作计划
第一阶段:2022.1.5-2022.3.1 查阅资料,参考药典,分析杂质性质与特
点,制定初步方法
第二阶段:2022.3.1-2022.4.10 条件摸索及方法优化
5. 难点与创新点
试验采用英国药典2009版中乙酰半胱氨酸注射液有关物质检查的色谱条件,根据本品的特点以及结合原研样品中辅料的影响情况(辅料干扰主要为橙汁香精、糖精钠、日落黄等),自制品在选择辅料时,在原辅料相容性稳定的基础上,避免了辅料对测定的干扰,为了兼顾原研样品的对比研究,需对原色谱系统进行了优化,保证优化后的色谱系统能有效分离样品中的辅料与已知杂质。
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