GC法快速測定頭孢唑林鈉中控丙酮殘留

鞏海雪,孫玉雙,表亞囡,鮑楠楠,焦云飛*

(1.華北制藥河北華民藥業有限責任公司,河北 石家莊 052165;2.抗生素酶催化與結晶技術國家地方聯合工程實驗室,河北 石家莊 052165;3.河北省頭孢類藥物制備技術創新中心,河北 石家莊 052165;4.華北制藥河北華民藥業有限責任公司 河北省企業技術中心,河北 石家莊 052165)

制備頭孢唑林鈉原料藥過程中,使用丙酮洗滌濾餅,丙酮的殘留量影響產品的凍干工藝,需要對頭孢唑林鈉制備過程中的丙酮殘留進行中間控制,以輔助生產工藝和保證產品的質量。制備頭孢唑林鈉原料藥過程中需要添加多種有機溶劑,因此檢測丙酮的過程中,還需要考慮其他溶劑的干擾。采用GC直接進樣方式,減少頂空平衡產生的時間,程序升溫運行18.833 min,運行時間短,該方法滿足了生產需要。

1 儀器與試藥

方法采用Agilent 7890B氣相色譜儀,配氫火焰離子化FID檢測器、高純氮氣為載氣和G4513A自動進樣器。使用試劑丙酮、N,N-二甲基甲酰胺均為色譜純試劑;驗證采用供試品頭孢唑林鈉為華北制藥河北華民有限責任公司生產。

2 方法與結果

2.1 色譜條件

以安捷倫DB-624(30 m×0.25 mm×1.40 μm)為固定液的毛細管柱。采用升溫程序:起始溫度40 ℃,維持3.5 min,以30 ℃/min的速率升溫至180 ℃,維持4 min,以30 ℃/min的升溫速率升溫至230 ℃,維持5 min。進樣口溫度為200 ℃,檢測器溫度為250 ℃。進樣量1 μL,流速1.5 mL/min,分流比20∶1。

2.2 溶液的制備

2.2.1 空白溶液

N,N-二甲基甲酰胺。

2.2.2 對照品溶液

精密稱取丙酮50.0 mg,置100 mL量瓶中,加N,N-二甲基甲酰胺溶解并稀釋至刻度,搖勻,作為對照品溶液。

2.2.3 供試品溶液

取本品約1.0 g,精密稱定,置10 mL量瓶中,加N,N-二甲基甲酰胺溶解并稀釋至刻度,搖勻,作為供試品溶液。

2.3 專屬性試驗

分別取空白溶液、對照品溶液、供試品溶液1 μL進樣,記錄色譜圖。結果空白溶液對供試品中丙酮的測定無干擾,對照品溶液色譜圖按丙酮、N,N-二甲基甲酰胺順序出峰,分離度均大于1.5,連續進樣5次對照品溶液,丙酮峰面積相對標準偏差為0.66%,色譜圖見圖1。

A.空白溶液;B.對照品溶液;C.供試品溶液。

2.4 檢測限

精密稱取丙酮50.0 mg,置100 mL量瓶中,加N,N-二甲基甲酰胺溶解并稀釋至刻度,搖勻,作為對照品溶液。取對照品溶液逐步稀釋,按照2.1下色譜條件進行檢測,以丙酮信噪比3∶1為標準。結果當丙酮質量濃度為0.068 59 μg/mL,濃度約0.013 7%,相當于供試品濃度的0.000 069%,信噪比為3.1∶1,大于3∶1。

2.5 定量限

精密稱取丙酮50.0 mg,置100 mL量瓶中,加N,N-二甲基甲酰胺溶解并稀釋至刻度,搖勻,作為對照品溶液。取對照品溶液逐步稀釋,按照2.1下色譜條件進行檢測,以丙酮信噪比10∶1為標準,結果當丙酮定量限質量濃度為0.223 7 μg/mL,濃度約0.044 7%,相當于供試品濃度的0.000 22%,信噪比為11.3∶1,大于10∶1;定量限溶液重復性(n=6)峰面積的RSD值為3.37%。

2.6 線性關系

稱取丙酮,制備貯備液,經過稀釋,分別制備質量濃度約0.223 7 μg/mL(定量限濃度,相當于0.044 7%),0.25 mg/mL(相當于50%),0.4 mg/mL(相當于80%),0.5 mg/mL(相當于100%),0.75 mg/mL(相當于150%),1.0 mg/mL(相當于200%)的線性溶液。

分別取以上各線性溶液1 μL進樣,按照2.1下色譜條件進行檢測,線性溶液的濃度為橫坐標,丙酮峰面積為縱坐標,進行線性回歸分析。結果丙酮在0.000 223 7～1.003 0 mg/mL范圍內呈良好線性關系,線性回歸方程為y= 533.331 0x+1.545 0,相關系數為0.999 9,見圖2。

圖2 丙酮線性圖

2.7 精密度實驗

2.7.1 進樣精密度

精密稱取丙酮50.0 mg,置100 mL量瓶中,加N,N-二甲基甲酰胺溶解并稀釋至刻度,搖勻,作為對照品溶液。

取本品約1.0 g,精密稱定,置10 mL量瓶中,加N,N-二甲基甲酰胺溶解并稀釋至刻度,搖勻,作為供試品溶液。

按照2.1下色譜條件,供試品溶液和對照品溶液分別連續進樣6次,結果對照品溶液中丙酮峰面積的RSD值為0.60%,供試品溶液中丙酮峰面積的RSD值為2.37%。

2.7.2 重復性

以N,N-二甲基甲酰胺為空白溶液;精密稱取丙酮50.0 mg,置100 mL量瓶中,加N,N-二甲基甲酰胺溶解并稀釋至刻度,搖勻,作為對照品溶液;取本品約1.0 g,精密稱定,置10 mL量瓶中,加N,N-二甲基甲酰胺溶解并稀釋至刻度,搖勻,作為供試品溶液,制備6份。

取空白溶液、對照品溶液、供試品溶液,按照2.1下色譜條件檢測6份供試品溶液中丙酮的殘留量, 殘留量均為0.01%,RSD值為0.00%。

2.7.3 中間精密度

由不同實驗員采用2.7.2重復性下要求,使用不同儀器(Agilent 7890A氣相色譜儀;G4513A自動進樣器)檢測6份供試品溶液中的丙酮的殘留量,結果6份供試品溶液中丙酮的殘留量均為0.01%,RSD值為0.00%,與2.7.2重復性下6份供試品溶液中丙酮的殘留量比較,12份供試品溶液中丙酮的殘留量的RSD值為0.00%。

2.8 準確度實驗

溶液配制,見表1。

表1 溶液配制

取以上各溶液按照2.1下色譜條件測定,計算9份加標供試品溶液中丙酮的回收率。結果:9份加標供試品溶液中丙酮平均回收率為90%,9個回收率的RSD值為2.49%。

2.9 耐用性實驗

按照2.1下色譜條件,控制色譜條件變量,考察方法的耐用性。實驗考察了柱溫起始溫度±2 ℃、第一階段升溫速率±2 ℃/min、柱流速±0.1 mL/min、進樣口溫度±5 ℃、檢測器溫度±5 ℃以及不同色譜柱等條件的耐用情況。結果各條件下空白溶液不干擾丙酮的測定,對照品溶液中丙酮與N,N-二甲基甲酰胺的分離度大于1.5,5針對照品溶液中丙酮峰面積的RSD值均符合要求,供試品溶液中丙酮的殘留量與原條件下測定結果的RSD值均符合要求,各條件均符合耐用性要求。

2.10 樣品的測定

采用外標法,按照2.1及2.2下方法要求測定了3批供試品中丙酮的殘留情況,結果丙酮的殘留量在0.41%～0.47%。

3 討論

方法參考《中華人民共和國藥典》2015年版二部中對頭孢唑林鈉中的殘留溶劑的控制,藥典采用頂空進樣模式,平衡30 min,柱溫40 ℃維持12 min,水作溶劑。中控頭孢唑林鈉中丙酮殘留的檢測需要快速測定結果的同時,還需要考慮多種溶劑可能產生的干擾,相比于供試品在水中的溶解度,其在N,N-二甲基甲酰胺中更易溶解。在藥典方法基礎上改變進樣方式,減少因頂空平衡而產生的時間,并調整柱溫等參數,采用外標法,最終確認該方法。

方法專屬性測定了多種溶劑對丙酮測定的干擾情況,其中將N-甲基嗎啉、丙三醇、醋酸、特戊酸、二乙胺、三乙胺、乙醇、乙酸乙酯、碳酸二甲酯、甲醇、乙腈、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺等可能存在干擾的溶劑均考慮在內,實驗證明,該分析方法下丙酮與相鄰溶劑的分離度符合要求,其他溶劑并不干擾丙酮的測定。

方法還測定了丙酮對照品溶液和供試品溶液在常溫下的穩定性,實驗表明24 h內,丙酮對照品溶液峰面積的RSD值為3.32%,供試品溶液中丙酮的峰面積的RSD值為2.23%。

方法中溶液配制參考ICH協調指導原則《雜質:殘留溶劑的指導原則 Q3C(R7)》中對殘留溶劑分類的規定,丙酮為3類溶劑,限度為0.5%,確定供試品溶液質量濃度為100 mg/mL,丙酮對照品溶液的質量濃度為0.5 mg/mL。

方法驗證項參考《中華人民共和國藥典》2015年版四部中藥品質量標準分析方法驗證指導原則的要求,對專屬性、檢測限、定量限、精密度、線性、準確度、耐用性等均進行了驗證,驗證數據均符合要求。