阿司匹林丁香酚酯颗粒剂有关物质检测方法的建立与验证

王志霞,白莉霞,秦 哲,刘希望,杨亚军,李世宏,葛闻博,李剑勇

(中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所/农业农村部兽用药物创制重点实验室/甘肃省新兽药工程重点实验室,兰州 730050)

阿司匹林丁香酚酯(aspirin eugenol ester,AEE)由中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所研究人员利用药物结构拼合原理,通过阿司匹林的羧基与丁香酚的羟基结合而成的一种新型药用化合物[1-3]。作为一种嵌合的非甾体抗炎药物[4],在保持前体药物药理活性的基础上,克服了阿司匹林的消化道反应及丁香酚不稳定和刺激性等问题[5-7],这使得AEE药理活性增强,药物作用时间更加持久。AEE进入体内后迅速分解为水杨酸和丁香酚发挥药理活性[8-10],具有解热、镇痛、抗炎、降血脂和预防抗血栓等作用[11-12],无生殖毒性和致突变等作用[13-14]。

畜禽养殖过程中,由于环境的复杂性,往往会出现多种因素引起的炎症反应,引起畜禽的发热和疼痛,导致机体采食量减少,生长性能下降[15]。饲料添加剂在提高生产性能与畜禽产品品质等方面具有显著的作用,其中防治性饲料添加剂则能够起预防和治疗动物疾病的作用[16]。AEE可降低炎性介质PGE2及5-羟色胺的生成来发挥抗炎作用,亦可抑制炎症中期炎性水肿以及慢性肉芽肿,具有很好的抗炎效果[17]。在此基础上研发了一种用于治疗畜禽炎症的AEE颗粒剂,前期试验对其工艺及质量标准进行了研究。

任何影响兽药纯度的物质均称为杂质,兽药质量标准中的杂质系指由其生产工艺和原辅料带入的杂质,或在贮存过程中产生的杂质。按其来源,杂质可分为一般杂质和特殊杂质,其中特殊杂质是指在特定药物的生产和贮藏过程引入的杂质,多指有关物质[18]。AEE颗粒剂中的有关物质主要来源于原料药,通过分析,初步判定其为AEE结构中的乙酰氧基发生水解后的产物与乙酰水杨酰氯发生酯化反应形成的杂质。有关物质的研究在药品研发过程中占有重要作用,贯穿整个药品研究的始终,其是否能得到合理、有效的控制,直接关系到药品的质量可控性和安全性[19],所以规范地进行有关物质的研究,并将其控制在一个安全、合理的限度范围之内,将直接关系到药品的质量及安全性。为了更严格地控制颗粒剂的质量,本研究采用超高效液相色谱法建立了AEE颗粒剂有关物质测定方法,进而对AEE颗粒剂中的有关物质进行测定。

1 材料与方法

1.1 主要仪器

SQP型电子天平(北京赛多利斯天平有限公司);UPT-II-40 L优普超纯水制造系统(上海优普实业有限公司);Agilent LC1290高效液相色谱仪(美国安捷伦科技有限公司);电热鼓风干燥箱(上海恒一科学仪器有限公司);全方位行星式球磨机(南京驰顺科技发展有限公司);KQ-600DE数控超声清洗机(昆山市超声仪器有限公司);WD-A药物稳定性检测仪(天津药典标准仪器有限公司)。

1.2 主要试剂

AEE原料药(中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,含量100.1%,批号:69119004);AEE对照品(中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,含量99.6%,批号20190701);杂质A(中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所自制,含量99.5%,批号:20190701);丁香酚对照品(中国食品药品检定研究院,含量99.95%,批号20032206);阿司匹林对照品(中国食品药品检定研究院,含量99.8%,批号100113-201405);水杨酸对照品(北京中科质检生物技术有限公司,含量99.5%,批号F1602021)。

AEE颗粒剂三批(中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,规格0.57 g·g-1,批号分别为20211210、20211214、20211220)。

磷酸(色谱纯,SIGMA-ALORICH,批号STBG5058V);甲醇、乙腈(色谱纯,赛默飞世尔科技有限公司)。

1.3 色谱条件

色谱柱:Phenomenex luna C18(150 mm×4.6 mm,5 μm);流动相:流动相A为0.5%磷酸,流动相B为色谱乙腈;洗脱梯度见表1;柱温:35 ℃;检测波长:279 nm;流速:1.0 mL·min-1;进样量:10 μL。

1.4 溶液的制备

1.4.1 对照品溶液 精密称取AEE对照品约25 mg于25 mL容量瓶中,用乙腈溶解并定容至刻度,制成浓度为1 mg·mL-1的AEE对照品溶液。

1.4.2 供试品溶液 取AEE颗粒剂5 g,研磨均匀(过100目标准筛),精密称取过筛的AEE粉末约43.8 mg(相当于AEE 25 mg),置25 mL容量瓶中,加入10 mL乙腈,水浴超声处理(40 kHz)20 min后定容至刻度,制成浓度为1 mg·mL-1的AEE供试品溶液。

1.4.3 阴性对照溶液 精密称取AEE颗粒剂处方量辅料约43.8 mg于25 mL容量瓶中,加入10 mL乙腈,水浴超声处理(40 kHz)20 min后定容至刻度,作为阴性对照溶液。

1.4.4 杂质A对照品溶液 精密称取杂质A对照品约25 mg于25 mL容量瓶中,加乙腈溶解并定容至刻度,作为杂质A对照品溶液。

1.4.5 1%的自身对照溶液 精密量取“1.4.2”中AEE供试品溶液100μL于10 mL容量瓶中,加乙腈稀释至刻度,作为1%的自身对照溶液。

1.4.6 系统适用性溶液 精密称取AEE对照品10 mg于25 mL容量瓶中,加入5 mL乙腈使其溶解,再精密量取浓度为500 μg·mL-1的杂质A对照品溶液1 mL至容量瓶中,用乙腈定容至刻度,配制成主成分与杂质A比例为200∶10的专属性溶液,作为系统适用性溶液。

1.4.7 混合标准品溶液 分别精密称取阿司匹林对照品、水杨酸对照品、丁香酚对照品、AEE对照品和杂质A对照品各25 mg,置于对应的25 mL容量瓶中,加乙腈溶解并定容至刻度,制备成浓度为1 mg·mL-1的对照品溶液;精密量取上述对照品溶液1 mL于10 mL容量瓶中,用乙腈定容至刻度,即得混合标准品溶液。

1.5 专属性试验

分别取空白流动相和“1.4”中AEE对照品溶液、供试品溶液、阴性对照溶液、混标溶液及系统适用性溶液,按“1.3”中色谱条件进样检测,记录色谱图。

1.6 破坏性试验

按照《化学药物杂质研究技术指导原则》进行AEE颗粒剂的破坏性试验[20]。

1.6.1 酸破坏试验 称取过筛的AEE颗粒剂粉末约43.8 mg(相当于AEE 25 mg)于25 mL容量瓶中,加入10 mL乙腈,水浴超声处理(40 kHz)20 min,加入1.0 mol·L-1的盐酸溶液1 mL,摇匀,室温放置1.0 h,再加入1.0 mol·L-1的氢氧化钠溶液1 mL中和至pH显中性,加乙腈定容至刻度,制成酸破坏试液,按“1.3”中色谱条件进样检测。

1.6.2 碱破坏试验 称取过筛的AEE颗粒剂粉末约43.8 mg(相当于AEE 25 mg)于25 mL容量瓶中,加入10 mL乙腈,水浴超声处理(40 kHz)20 min,加入0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液1.5 mL,摇匀,室温放置0.5 h,再加入0.01 mol·L-1的盐酸溶液1.5 mL中和至pH 显中性,加乙腈定容至刻度,制成碱破坏试液,按“1.3”项下色谱条件进样检测。

1.6.3 高温破坏试验 称取过筛的AEE颗粒剂粉末500 mg于无色具塞三角玻璃瓶中,置于药物稳定性试验箱中,60 ℃放置5 d。称取上述样品约43.8 mg(相当于AEE 25 mg)于25 mL容量瓶中,加入10 mL乙腈,水浴超声处理(40 kHz)20 min,用乙腈定容至刻度,制成高温破坏试液,按“1.3”中色谱条件进样检测。

1.6.4 强光破坏试验 称取过筛的AEE颗粒剂粉末500 mg于无色具塞三角玻璃瓶中,置于药物稳定性试验箱中,温度为25 ℃,光照强度为4 500 lx±500 lx,放置10 d。称取上述样品约43.8 mg(相当于AEE 25 mg)于25 mL容量瓶中,加入10 mL乙腈,水浴超声处理(40 kHz)20 min,用乙腈稀释至刻度,制成强光破坏试液,按“1.3”中色谱条件进样检测。

1.6.5 氧化破坏试验 称取过筛的AEE颗粒剂粉末约43.8 mg(相当于AEE 25 mg)于25 mL容量瓶中,加入10 mL乙腈,水浴超声处理(40 kHz)20 min,再加入30%的双氧水2 mL,混匀,50 ℃水浴加热6 h,用乙腈稀释至刻度,制成氧化破坏试液,按“1.3”中色谱条件进样检测。

1.6.6 未破坏溶液 称取过筛的AEE颗粒剂粉末约43.8 mg(相当于AEE 25 mg)于25 mL容量瓶中,加入10 mL乙腈,水浴超声处理(40 kHz)20 min,用乙腈稀释至刻度,制成未破坏试液,按“1.3”中色谱条件进样检测。

物料守恒计算方法见表2。

表2 AEE颗粒剂物料守恒计算方法

1.7 线性关系

分别取不同体积的杂质A对照品储备液于10 mL容量瓶中,用乙腈稀释成浓度为0.25、5、10、20、30、40、50、60 μg·mL-1的杂质A对照品溶液。精密量取上述溶液各10 μL,按“1.3”中色谱条件进样,记录色谱图,以峰面积为纵坐标,以质量浓度为横坐标,按最小二乘法进行线性回归,得到杂质A的标准曲线。

1.8 检测限与定量限

取“1.4”中杂质A对照品储备液,用乙腈稀释成浓度为1、0.5、0.25和0.125 μg·mL-1的溶液,按“1.3”中色谱条件进样,记录色谱峰。以信噪比S/N为3时对应的浓度为检测限(LOD),以信噪比S/N为10时对应的浓度为定量限(LOQ)。

1.9 重复性试验

按照“1.4.2”中方法,制备6份供试品溶液,按照“1.3”中色谱条件进样,计算杂质A的含量及RSD值。

1.10 稳定性试验

取“1.4.1”和“1.4.2”中AEE对照品溶液和供试品溶液,室温放置2、4、6、8、10、12 h后按“1.3”项下色谱条件进样检测,计算杂质A峰面积及保留时间的RSD值。

1.11 回收率试验

精密称取AEE原料药适量于10 mL容量瓶中,共9份,按处方量加入空白辅料,分别加入一定量的杂质A对照品,按有关物质限度的80%、100%、120%配制样品,每个浓度各3份,加入适量乙腈超声溶解20 min后,用乙腈定容至刻度,作为低、中、高3个浓度水平的供试品溶液,按“1.3”中色谱条件进样测定,计算样品中杂质A的回收率及RSD值。

1.12 耐用性试验

按照《中国兽药典》中《兽药质量标准分析方法验证指导原则》[18]中耐用性试验指导原则进行,考察不同流速、不同柱温、不同流动相比例以及不同色谱柱下仪器色谱行为的变化,计算杂质A的含量和各条件下所得数据的RSD值。

1.13 有关物质含量测定

取AEE颗粒剂样品3份,按照“1.4”中方法制备AEE供试品溶液和1%的自身对照品溶液,按“1.3”中色谱条件进样检测,采用不加校正因子的主成分自身对照法计算杂质A的含量。

2 结 果

2.1 专属性试验

由图1可知,AEE保留时间为12.9～13.0 min,杂质A保留时间为17.5～17.6 min,杂质A与AEE之间以及各分解产物之间分离度良好,空白辅料不干扰杂质A的测定,该色谱条件可满足有关物质测定要求,表明本方法专属性良好。

A.溶剂;B.空白辅料;C.混标溶液;D.系统适应性溶液;E.供试品溶液;1.阿司匹林;2.水杨酸;3.丁香酚;4.AEE;5.杂质A

2.2 破坏性试验

由图2可知,AEE颗粒剂在高温、强光照射条件下基本没有降解,含量稳定。酸破坏条件下,AEE含量降低了5%,AEE发生轻度酸水解反应,生成AEE乙酰氨基水解后的产物。碱破坏条件下,AEE迅速水解,含量降低了12.08%,生成丁香酚和AEE乙酰氨基水解后的产物。氧化破坏条件下,AEE含量降低了6.77%,生成阿司匹林、水杨酸与丁香酚等。

A.未破坏溶液;B.酸破坏溶液;C.碱破坏溶液;D.高温破坏溶液;E.强光破坏溶液;F.氧化破坏溶液

在各种破坏条件下,AEE主峰与分解产物以及杂质峰均能良好分离,分离度均>1.5,不同破坏条件下物料守恒结果见表3,各种破坏条件下AEE颗粒剂破坏后物料守恒均>95%,回收率较高。表明产生的分解产物与杂质A在选定的色谱条件下与主峰达到良好的分离,空白无干扰,说明该方法专属性良好。

表3 不同破坏条件下物料平衡结果

2.3 线性关系

杂质A在0.25～60.0 μg·mL-1的浓度范围内与峰面积线性关系良好,线性回归方程为y=3.105 3x-0.752 2,R2=0.999 2(n=8),标准曲线如图3所示。

图3 杂质A测定标准曲线

2.4 检测限与定量限

试验结果表明,当S/N为3时,杂质A的检测限为0.25 μg·mL-1;当S/N为10时,杂质A的定量限为0.5 μg·mL-1。

2.5 重复性试验

重复性试验结果见表4,测得6份AEE颗粒剂中,杂质A的含量为0.18%±0.36%(n=6,RSD=2.02%),表明方法重复性良好。

表4 重复性试验结果

2.6 稳定性试验

在不同时间点对AEE供试品溶液和对照品溶液取样分析,杂质A保留时间与峰面积RSD值均小于2.0%,且无其他杂质产生,表明供试品溶液在12 h内稳定性良好。

2.7 回收率试验

试验结果表明,不同浓度下杂质A的回收率为98.34%～100.15%,RSD为0.68%,满足回收率限度85%～110%的要求,说明该方法回收率好,准确度高,结果见表5。

表5 回收率试验结果

2.8 耐用性试验

耐用性试验结果见表6,不同条件下,主峰与杂质峰分离良好,杂质A含量的RSD值小于3.33%,说明流动相比例、柱温、流速及色谱柱发生微小变化时对有关物质含量测定无显著性影响,表明AEE颗粒剂有关物质测定方法耐用性良好。

表6 耐用性试验结果

2.9 样品测定

采用上述超高效液相色谱方法对3批样品的有关物质进行测定,杂质A的含量均为0.18%,低于0.5%,总杂质含量小于1.0%。

3 讨 论

3.1 有关物质方法学建立

本研究利用紫外分光光度计对AEE及杂质A进行全波长扫描,二者在279 nm处均有最大吸收峰,这与本团队关于AEE咀嚼片有关物质测定中采用的检测波长相一致,AEE咀嚼片中利用水∶乙腈∶冰乙酸∶四氢呋喃(70∶20∶5∶5)与乙腈做流动相,测定咀嚼片中AEE的有关物质[21],该流动相配比复杂,在此基础上对AEE有关物质检测方法进行改进,最后选择0.5%磷酸溶液与乙腈作为流动相,采用梯度洗脱的方式进行测定,该方法操作简单,能很好分离AEE、杂质A及各种分解产物,不同吸收峰分离度均大于1.5,峰形及对称因子均可满足要求。

3.2 有关物质来源分析

通常药物制剂在制备过程中产生的杂质情况比较复杂,通过强酸、强碱、高温、氧化及光照等破坏试验考察药物在不同极端环境中产生的降解产物并进行分析,该环境下产生的降解产物与样品长期放置的降解情况相似,考察此情况下的杂质更具有实际意义[22]。在强制降解反应中,破坏试验的程度暂无统一要求,一般以强力破坏后主成分的含量仍占绝大部分为宜,一般5%～20%的降解较为合适[23],AEE颗粒剂的破坏试验中,破坏后主成分的含量均大于88%,符合有关物质专属性试验检测要求。AEE颗粒剂较为稳定,对高温和光照环境均不敏感,其有关物质的产生主要与AEE的氧化、酸及碱破坏有关,这与本团队前期的研究结果相一致[21],说明其主要杂质来源是药物的氧化、酸及碱破坏,因此在制剂生产中需要注意环境条件从而避免杂质超标或新杂质的产生。在AEE原料药中也检测到该杂质,系原料药合成过程中产生的工艺杂质,经色谱分析发现杂质A在原料药和颗粒剂中保留时间一致,说明该杂质来源于原料药,因此在原料药生产以及制剂工艺中需要将杂质A的含量进行重点控制。

3.3 有关物质限度确定

经检测3批样品中杂质A的含量均为0.18%,未知杂质的总量为0.12%、0.11%、0.11%。本团队前期建立了UPLC检测AEE有关物质的方法,李剑勇等[2]制定了AEE原料药有关物质检查限度,杂质H19003(阿司匹林)和杂质H19004(丁香酚)的峰面积不得大于对照溶液主峰面积的0.2%,杂质A峰面积不得大于对照溶液主峰面积的0.5%,其他单个杂质峰面积不得大于对照溶液主峰面积的0.2%,各杂质峰面积的和不得大于对照溶液主峰面积的1.0%,供试品溶液色谱图中任何小于对照溶液主峰面积0.1倍的色谱峰忽略不计。参考2012版《兽药研究技术指导原则汇编》中“兽用化学药物杂质研究技术指导原则”[24],将颗粒剂的杂质限度定为单个杂质峰面积不得大于对照品溶液主峰面积的0.5%,各杂质峰面积之和不得大于对照品主峰面积的1.0%,供试品溶液中任何小于对照溶液主峰面积0.05倍的峰可忽略不计。

4 结 论

本研究建立了UPLC法测定AEE颗粒剂中的有关物质,从前期制备的3批AEE颗粒剂小试放大样品的测定结果和方法学验证结果可知,本方法专属性强,灵敏度高,适用性好,用时短,可用于AEE颗粒剂有关物质的质量控制,同时可为颗粒剂中试生产的杂质控制提供技术依据。