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臺式高分辨率質譜系統快速鑒定藥物雜質
【字體： 大 中 小 】 時間：2017年04月26日 來源：賽默飛
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雜質分析對于藥物的研發至關重要。在研究過程中，雜質譜信息能幫助藥物化學家優化合成路線和避免潛在的有毒雜質。在開發過程中，當大量母體化合物存在時，鑒定和表征痕量雜質至關重要，從而促進了高分辨率、高靈敏度和高掃描速度的 HR-MS 儀器和智能化結構鑒定軟件的發展。
雜質分析對于藥物的研發至關重要 1。在研究過程中，雜質譜信息能幫助藥物化學家優化合成路線和避免潛在的有毒雜質。在開發過程中，當大量母體化合物存在時，鑒定和表征痕量雜質至關重要，從而促進了高分辨率、高靈敏度和高掃描速度的 HR-MS 儀器和智能化結構鑒定軟件的發展。
為了展示 HR-MS 在雜質分析和結構鑒定方面的能力，本文選用了市售藥物奧美拉唑。本研究采用了賽默飛世爾科技的 Q Exactive 臺式 Orbitrap 質譜儀和數據處理軟件 Mass Frontier 來快速分析和鑒定奧美拉唑中雜質的結構。
方法
材料與試劑
奧美拉唑（CAS# 73590-58-6）購自 Sigma-Aldrich，產品號O104-100MG。
乙腈和水來自 Fisher Scientific
乙酸銨購自 Sigma-Aldrich，產品號 73594-25G-F。甲酸購自 Sigma-Aldrich，產品號 33015-500ml。
樣品前處理
奧美拉唑溶液（0.5 mg/mL）配制在1:1 乙腈/ 水混合溶劑中。
HPLC 方法
色譜分離采用 Ultimate3000 UHPLC 系統。
色譜柱：Hypersil GOLD 柱，2.1mm×150mm，粒徑 3 μm.
柱溫：35 ℃，流速：0.5 mL/min，進樣體積：8 μL
流動相：A - 水；B - 乙腈；C -100 mM 乙酸銨，用乙酸調節 pH 值到 5
梯度洗脫：
時間（min） A% B% C%
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0 |
80 |
20 |
5 |
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13.0 |
20 |
60 |
5 |
|
15.0 |
20 |
80 |
5 |
|
16.0 |
10 |
80 |
5 |
|
16.1 |
10 |
20 |
5 |
|
20.0 |
80 |
20 |
5 |
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質譜方法
質譜分析采用 Q Exactive 質譜儀的電噴霧正離子模式。在70,000 和 35,000 分辨率 FWHM@m/z 200 下分別采集高分辨全掃描一級質譜數據和數據依賴 Top3 二級質譜數據。
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離子源條件： |
Q Exactive 方法參數： |
結果與討論 | ||
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離子化模式：正離子 ESI |
AGC 目標（全掃描）：3e6 |
I. 高分辨率全掃描 -HCD MS/MS 鑒定雜質 | ||
|
離子源：HESI-II |
AGC 目標（MS/MS）：1e5 |
采集得到奧美拉唑的高分辨率全掃描和三個最高強度的 | ||
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鞘氣流速：45 單位 N2 |
NCE：30，35% 階梯變化 |
數據依賴 HCD MS/MS 數據。HRAM 全掃描和 MS/MS 數據 | ||
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輔助氣流速：10 單位 N2 |
掃描范圍（全掃描 MS）： |
提供了分子量和碎片信息。HCD（高能量碰撞解離）得到 | ||
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噴霧電壓（KV）：+3.5 |
180 到 1200 amu |
了豐富的 MS/MS 碎片和低質量端碎片信息。利用 Mass | ||
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毛細管柱溫度（℃）：320 |
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Frontier 軟件與這些信息互相配合，我們不僅快速檢測出 | ||
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S-lens RF 水平：50.0 |
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奧美拉唑的主要雜質，而且可靠地測定了相應的元素組 | ||
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加熱器溫度（℃）：400 |
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成，如圖 1&2 和表 1 所示。 | ||
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圖 1. 奧美拉唑的質譜總離子流圖
圖 2. 奧美拉唑的高分辨率準確質量數全掃描和 MS/MS 譜圖
圖 3. Mass Frontier 的 FISh 功能鑒定雜質
表 1. 已識別雜質的準確質量數和元素組成
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峰識別號 |
分子式 |
（M+H）計算值 |
（M+H）測量值 |
誤差 (ppm) |
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母離子 |
C17H19N3O3S |
346.1220 |
346.1228 |
-0.5 |
|
1 |
C16H17N3O2S |
316.1114 |
316.1116 |
0.5 |
|
2 |
C17H19N3O3S |
362.1167 |
362.1172 |
0.7 |
|
3 |
C16H17N3O2 |
284.1394 |
284.1396 |
0.7 |
|
4 |
C17H19N3O3S |
389.1278 |
389.1281 |
0.8 |
|
5 |
C18H21N3O4S |
376.1326 |
376.1331 |
1.5 |
|
5’ |
C18H21N3O4S |
376.1326 |
376.1323 |
-0.7 |
|
5’’ |
C18H21N3O4S |
376.1326 |
376.1331 |
1.5 |
|
6 |
C18H18N4O2S |
355.1223 |
355.122 |
-0.8 |
|
7 |
C17H19N3O3S |
362.1169 |
362.1165 |
-1 |
|
8 |
C18H21N3O3S |
360.1376 |
360.1375 |
-0.8 |
|
9 |
C26H27N5O5S2 |
554.1526 |
554.1535 |
1.5 |
|
9’ |
C26H27N5O5S2 |
554.1526 |
554.1535 |
1.6 |
|
10 |
C18H20N3O3SCl |
394.0987 |
394.0993 |
1.5 |
|
10’ |
C18H20N3O3SCl |
394.0987 |
394.0996 |
1.5 |
|
11 |
C17H19N3O5S |
330.1272 |
330.1271 |
0.4 |
|
12 |
C28H29N2O5S2 |
538.1591 |
538.1596 |
0.3 |
|
13 |
C23H42N8O12S2 |
687.2436 |
687.2432 |
-0.7 |
|
14 |
C17H18N2O3S |
331.1111 |
331.1112 |
0.5 |
圖 4. m/z 為 376.1331 的雜質的三個同分異構體
索取文獻了解Thermofisher臺式高分辨率質譜系統快速鑒定藥物雜質的策略
結論
Q Exactive 臺式 Orbitrap 系統能實現全掃描和 MS/MS 數據的高分辨率準確質量數測定（HRAM），為未知雜質的結構鑒定提供至關重要的分子量和結構信息：HRAM 全掃描準確測定元素組成，而 HRAM MS/MS 能準確測定雜質成分。
Mass Frontier 碎片離子搜索（FISh）和“Fragment and Mechanism”功能，通過搜索 HighChem 碎片數據庫準確鑒
定未知物的結構。
由 Q Exactive HRAM 數據和 Mass Frontier 軟件組成的工作流程能幫助研究人員在藥物研究的早期高效準確地鑒定每批次 API 中的雜質。
參考文獻
1. FDD Guidance for Industry, Q3A (R2) Impurities in New Drug Substances
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