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島津中國創(chuàng)新中心與北京知名CRO公司合作，采用島津二維液相色譜串聯(lián)四極桿飛行時間質譜（2D LCMS-QTOF）對阿米卡星注射液的未知雜質進行結構鑒定。阿米卡星極性較大，個別雜質保留較弱，給色譜分離和二維脫鹽帶來挑戰(zhàn)。本研究二維采用高保留色譜柱成功實現(xiàn)在線脫鹽，獲取雜質高分辨質譜精確質量數預測雜質分子式，并結合二級特征碎片推測雜質可能的結構。本研究成果有助于相關企業(yè)改進生產工藝、提升產品質量標準。

背景介紹

阿米卡星（amikacin）是一種半合成的氨基糖苷類抗生素，以卡那霉素為起始物料通過一系列反應合成。阿米卡星的分子式為C22H43N5O13，具有抑制細菌細胞壁合成的作用，適用于革蘭陰性桿菌和對青霉素耐藥的金黃色葡萄球菌引起的感染。與慶大霉素類似，阿米卡星的臨床副反應主要是聽覺神經損壞和腎毒性。阿米卡星無口服制劑，只有注射劑和滴眼液，目前仿制藥注射劑一致性評價是新藥研發(fā)的重要環(huán)節(jié)?！吨袊幍洹?020年版收載阿米卡星，采用反相Ｃ18色譜柱，辛烷磺酸鈉-硫酸鈉-磷酸鹽緩沖溶液－乙腈為流動相對5種已知有關物質進行控制。本文參考 2020版《中國藥典》建立阿米卡星注射液有關物質檢查方法。在阿米卡星臨用新制樣品中發(fā)現(xiàn)3種未知雜質，使用島津二維液相色譜-飛行時間質譜系統(tǒng)進行雜質結構解析。

圖1 阿米卡星注射液樣品色譜圖

島津解決方案

n                      分析儀器

島津液相系統(tǒng)Nexera LC-40 +高分辨質譜儀LCMS-9030

n                      二維分析條件

色譜柱：ShimNex HE C18-AQ（3.0 mm I.D. ×100 mm L., 3 μm）

流動相：流動相A為0.1%甲酸水，流動相B為乙腈，梯度洗脫

上樣體積：50 μL

質譜離子源：ESI（+）；質譜掃描范圍：m/z 80 ~ 1200

采用二維柱切換技術在線脫除組分中的無機鹽，通過二維色譜柱分離未知雜質與辛烷磺酸鈉，摸索未知雜質在二維的出峰時間并設置相應的質譜檢測窗口?；贚CMS-9030飛行時間質譜的高分辨，高質量準確度和二級特征譜圖定性的功能，獲取雜質的質譜信息。通過比較阿米卡星與未知雜質的母離子和特征碎片離子的相關性對未知雜質進行科學合理的定性分析。

圖2 RT 10.11雜質的ESI正模式

一級質譜圖（上）和二級質譜圖（下）

以保留時間(RT)10.11雜質為例，介紹阿米卡星雜質結構的鑒定過程。使用島津分子式預測軟件Formula Predictor Server對RT 10.11未知雜質進行分子式預測，可能的分子式為C16H32N4O9，理論精確分子量為424.2169。未知雜質一級質譜圖中m/z 425.2242為[M+H]+，分子量相對誤差為0 ppm，表明島津高分辨質譜高質量準確度的性能。二級質譜圖中可見m/z 163特征碎片離子，表明雜質具有氨糖結構。RT 10.11雜質的分子式比阿米卡星少C6H11NO4，恰好為1分子氨糖。推測其為阿米卡星氨糖水解產物，中國藥典未收錄該雜質。RT 10.11可能的二級裂解規(guī)律見圖3，四種二級碎片均可進行合理的結構預測。

圖3 RT 10.11雜質可能的結構和裂解規(guī)律

結論

阿米卡星是臨床常用的氨基糖苷類抗生素，島津中國創(chuàng)新中心與客戶合作使用二維液相高分辨飛行時間質譜2D LCMS-QTOF成功對阿米卡星注射液中未知雜質進行結構鑒定。本文所建立的色譜方法具有快速、高分離度的優(yōu)點，為阿米卡星注射液有關物質分離及產品質量控制提供了一定的參考。

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