利用CORTECS 2.7 µm色谱柱进行奥美拉唑的强制降解分析

利用CORTECS 2.7 µm色谱柱进行奥美拉唑的强制降解分析
Kenneth D. Berthelette, Thomas Swann 和 Kenneth J. Fountain
沃特世公司(美国马萨诸塞州米尔福德)

简介：

对于药物化合物生产而言，化学稳定性试验至关重要。口服制剂尤为如此。胃肠道消化会改变活性药物成分(API)，产生具有潜在危害性的副产物。因此在开发过程中，能否对这些副产物进行检测和定性无疑非常重要。要对一种化合物进行定性，必须将所有降解产物与主要化合物分离开来。CORTECS 2.7 µm色谱柱为复杂样品的分析提供了优异的峰形与分离度。这款色谱柱填充了2.7 µm的实心颗粒填料，能获得比全多孔色谱柱更高的分离度以及更低的背压。一般来说，由于150 mm亚3 µm色谱柱会在HPLC系统上产生高反压，致使其使用受到限制。而CORTECS 2.7 µm色谱柱的低反压特性使得150 mm色谱柱成功用于HPLC系统，不仅能在系统的压力限值内运行(<5000 psi)，还能实现极高的分离度。本应用纪要将以奥美拉唑的强制降解为例，在配有紫外检测器和质谱检测器的Alliance HPLC系统上使用CORTECSC₁₈⁺，2.7 µm, 150 mm色谱柱进行分析。

奥美拉唑是一种碱性化合物，通常作为质子泵抑制剂，用于胃酸反流和胃灼热的治疗。这种API在低pH环境下不稳定，因此，需要对其成品在酸性条件下强制降解，并定性鉴别在该条件下形成的副产物。对于强制降解样品之类的复杂混合物，CORTECS 2.7 µm色谱柱可实现出色的高分离度。利用沃特世ACQUITY QDa质谱检测器能够通过质谱对色谱峰进行快速鉴定。ACQUITY QDa质谱检测器使用简单，仅需简单培训，操作人员即可开展高效率的工作，获得快速可靠的质谱数据。与传统的质谱仪不同，ACQUITY QDa检测器不需要定期调试或校准。这就为经验不足的分析人员提供了极大的易用性。通过使用最新的颗粒技术与检测技术，分析人员能够快速可靠地分离复杂混合物并轻松获取色谱峰的质谱数据。这将有利于在方法开发中更快作出决策，从而有效缩短总的开发周期。

样品制备：

用研钵将两片奥美拉唑(20 mg)分别进行研磨，然后转移至两个100 mL容量瓶中。向其中一个容量瓶(A)中加入25 mL 0.1 N的盐酸溶液，在室温下静置1.5小时。然后向溶液中加入25 mL 0.1 N的NaOH溶液进行中和。向容量瓶中加入甲醇，定容至100 mL。另一组溶液(B)用50:50的甲醇/水溶液稀释并定容至100 mL。使用0.2 μm的过滤器对两种溶液进行过滤。取0.66 mL的A溶液与0.34 mL的B溶液，在LCMS认证最大回收样品瓶(部件号600000749CV)中进行混合，从而完成进样样品的制备。

结果与讨论：

将样品注入配有2998 PDA检测器和ACQUITY QDa质谱检测器的Alliancee2695 HPLC系统中。在文献记录和美国药典标准品参考文献中查到，奥美拉唑至少有八种已知降解化合物2,3,4。表1列出了这些化合物及对应的质量数。此分离中存在两组同分异构体。相关化合物F和G的质量数相同(m/z 312.36)，奥美拉唑N-氧化物与奥美拉唑砜的质量数相同(362.42)。图1给出了酸性降解样品在CORTECSC₁₈⁺, 2.7 μm, 4.6 x150 mm色谱柱上的分离结果。

如上面的色谱图所示，所有洗脱峰都分离完全且峰形极好。由于CORTECS 2.7 μm色谱柱的反压低于相同填料尺寸的全多孔色谱柱，因此可以使用150 mm长的色谱柱以获得最高分离度，这对于此次分离中的两组异构体来说非常重要。而且，使用ACQUITY QDa质谱检测器可为表1中的各成分匹配UV峰，即便单位质量数分辨率无法分辨出同分异构体5/6和7/8，也可以通过进样这些化合物的纯净标准品来确认它们的洗脱顺序。

提取离子色谱图(EIC)用于确认峰识别。图2显示了以奥美拉唑和2-巯基-5-甲氧基苯并咪唑为例的EIC。ACQUITY QDa检测器还能够针对指定峰生成相应的质谱图。图3显示了奥美拉唑与乌非拉唑的紫外质谱图。紫外质谱图谱分析通常用于确认色谱峰识别以及检测其它化合物的共洗脱。

基于CORTECS 2.7 μm, 150 mm色谱柱带来的出色分离，加上ACQUITY QDa质谱检测器得到的质谱数据，可以实现降解物的鉴定。通过使用CORTECS 2.7 μm色谱柱实现了强制降解样品中八种不同化合物的分离。此类色谱柱的高柱效和低反压使得HPLC系统能够获得最大分离成为可能。

结论：

本实验采用配有PDA和QDa质谱检测器的Alliance HPLC系统，利用CORTECSC₁₈⁺, 2.7 μm, 4.6 x 150 mm色谱柱对奥美拉唑进行了强制降解研究。如上文所示，此色谱柱展现出对两组关键的同分异构体降解物的高分离度，以及其反压与传统HPLC完全兼容(<5000 psi)。使用 CORTECSC₁₈⁺ 色谱柱分析奥美拉唑(一种弱碱性化合物)及其降解物能获得清晰且对称的峰形，即使是使用低pH，低离子强度pH改性剂(比如甲酸)，也丝毫无损分离度。CORTECS 2.7 μm色谱柱加上PDA和QDa质谱检测器，实现了复杂样品混合物中相近洗脱化合物的快速分离和鉴定。在HPLC系统上，可在不超出压力限值的适当流速下使用150 mm长的CORTECS2.7 μm色谱柱，从而使得HPLC 分离潜能最大化。

参考文献：

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3. Rajab, A; Touma, M.; Rudler, H.; Afonso, C.; Seuleman, M. Slow,spontaneous degradation of lansoprazole, omeprazole and pantoprazoletablets: isolation and structural characterization of the toxic antioxidants3H-benzimidazole-2-thiones. Pharmazie 2013, 749–754.

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