福沙匹坦相关杂质

背景介绍缬沙坦是血管紧张素II受体阻滞剂（ARB）、联苯四氮唑结构的沙坦类化合物，用于各类轻中度高血压的治疗，尤其适用于ACE抑制剂不耐受的患者。2018年7月，药品监管部门首次在含有缬沙坦的产品中发现亚硝胺杂质——N二甲基亚硝胺（NDMA）。随后在沙坦类其他药物和雷尼替丁中都检测到各类亚硝胺杂质，例如N-二乙基亚硝胺（NDEA）、N-二异丙基亚硝胺（NDIPA）、N-乙基异丙基亚硝胺（NEIPA）和N-亚硝基二丁胺 (NDBA)。因此，对使用缬沙坦原料药的药品进行了全球召回，导致缬沙坦药品暂时短缺。 图1 N-亚硝胺的分子结构 根据世界卫生组织 (WHO) 的国际癌症研究机构 (IARC)的研究，大多数亚硝胺会对动物和人类具有致癌和遗传毒性。沙坦类药物大多含有四唑环，四唑环的形成需要亚硝酸钠；药物的生产设备、生产用试剂和溶剂（例如普通溶剂DMF中的二甲胺）也可能会带来污染，都有可能形成亚硝胺。欧洲药典 (Ph. Eur.) 委员会将 API 中亚硝胺的临时限值设定为低于 1 ppm，且于2020年底降至30 ppb。 低限值设定就需要使用灵敏度高和选择性好的分析方法。本应用参照美国FDA指南的方法进行优化，通过GC/MS/MS在EI源 MRM模式下痕量检测缬沙坦药品中的5种亚硝胺杂质 (NDMA、NDEA、NEIPA、NDIPA 和 NDBA)，并根据USP要求进行方法学验证。 实验条件GC-MS/MS 方法检测不同的亚硝胺化合物，使用液体直接进样方式。与FDA方法相比，选择了膜厚更薄（0.5µm而不是1µm）的Supelcowax® 柱，符合USP通则中色谱法的规定。色谱条件以及质谱条件见表1-3。 表1 色谱条件色谱柱SUPELCOWAX® 10, 30 m x 0.25 mm I.D., 0.5µm (24284)检测器MS/MS进样口温度250℃柱温箱程序40℃保持0.5min，20℃/min至200℃, 60℃/min 至250℃保持3min载气及流速氦气，1.0mL/min衬管4 mm单径锥衬管带玻璃棉进样量2 µL进样模式脉冲不分流样品稀释剂二氯甲烷样品制备使用切片工具，取药片的四分之一放入15mL离心管，加入5mL二氯甲烷。将样品涡旋1分钟，并置于离心机中以4000 rpm离心2.5min。取二氯甲烷层上清液2mL，用0.45µm PVDF膜过滤。取续滤液0.5mL到2mL样品小瓶中并加盖。标准溶液二氯甲烷作为溶剂，配制得到浓度分别2.5、5.0、10、20、40、80、100ng/mL的5种亚硝胺(NDMA/NDEA/NEIPA/NDIPA/NDBA)校准溶液。 表2 质谱条件调谐自动调谐离子源及采集模式EI源，MRM碰撞气体氮气 @ 1.5mL/min淬灭气体氦气@ 4.0mL/min 溶剂延迟7 min离子源温度230°C四极杆温度150°C电离电压70 eV驻留时间50 ms 表3 MRM 离子对参数列表峰化合物Transition保留时间1N二甲基亚硝胺MRM274→426.952N二甲基亚硝胺MRM174→446.9522N-二乙基亚硝胺MRM 1102→857.533N-二乙基亚硝胺MRM2102→567.5283N-乙基异丙基亚硝胺MRM1116→997.784N-乙基异丙基亚硝胺MRM271→567.7874N-二异丙基亚硝胺MRM1130→427.971N-二异丙基亚硝胺MRM2130→887.9765N-亚硝基二丁胺MRM1158→999.497N-亚硝基二丁胺MRM284→569.494 五种亚硝胺化合物在10分钟内完全分离，且目标峰与溶剂和基质杂质得到了很好的分离（图 2）。由于使用了0.5µm膜厚的色谱柱，与 FDA 方法相比，分离时间更短。图2：40 ng/mL系统适用性溶液色谱图，峰表见表3.实验得出：N-二乙基亚硝胺(NDEA)和N-二异丙基亚硝胺(NDIPA)的多反应监测MRM Transition最低检测限浓度为2.5ppb，如图3所示。图3 NDEA（上图）和 NDIPA（下图）最低检测限谱图 方法适用性经验证的 FDA-OTR 方法要求 40 ng/mL 标准品六次重复进样的 RSD%≤ 5%。 使用我们的方法，连续6次进样 40 ng/mL 的5种亚硝胺杂质，在两种 MRM 下的 RSD%远小于 5，如表4所示。化合物MRM1 RSD%MRM2 RSD% N二甲基亚硝胺1.81.3N-二乙基亚硝胺1.11.1N-乙基异丙基亚硝胺4.21.5N-二异丙基亚硝胺0.92.2N-亚硝基二丁胺4.33.0表4 40ng/mL 亚硝胺标准品连续六次进样的精密度此外，线性校准曲线的相关系数R2应≥ 0.998。本方法中五种亚硝胺杂质的两个 MRM都超过了这一标准（表 5）。杂质MRM 1MRM 2N二甲基亚硝胺0.99940.9995N-二乙基亚硝胺0.99910.9995N-乙基异丙基亚硝胺0.99950.9995N-二异丙基亚硝胺0.99960.9994N-亚硝基二丁胺0.99830.9981表5 两种MRM定量中两种亚硝胺的相关系数 (R2)缬沙坦制剂中亚硝酸胺的检测在药店购买的缬沙坦药品中加入亚硝胺杂质，浓度为10 ppb（NDBA为40 ppb），5种亚硝胺的回收率在94.5%～105.7%之间。（表6）。杂质10ppb回收率NDMA99 %NDEA103.5 %NEIPA94.5 %NDIPA103.9 %NDBA105.7 %表6缬沙坦药品中5种亚硝胺的加标回收率对于缬沙坦药品中5种亚硝胺的检测，OTR 方法的定量限 (LOQ) 范围是 8 – 40 ppb，本实验方法的 LOQ见表 7。 LOQ 是根据每种化合物校准曲线信噪比 (S/N) 为 10 浓度计算得出的，并且通过缬沙坦片剂的标准添加实验进行了验证。 检出限LOD是信噪比 (S/N) 为 3 的浓度计算得到 。杂质FDA方法 LOQ [ppb]本实验方法LOQ [ppb]NDMA133NDEA85NEIPA83NDIPA85NDBA4032表7 OTR和实验方法LOQ结果结论综上，参考FDA 建议方法，使用 SUPELCOWAX® 色谱柱通过 GC-MS/MS在 MRM 模式下可以轻松实现亚硝胺杂质的测定。所有亚硝胺化合物之间以及与溶剂和基质峰的分离良好，满足所有系统适用性要求。 该方法已成功应用于缬沙坦药物中亚硝胺类杂质的分析。 相关产品描述货号链接SUPELCOWAX® 10 气相毛细管柱30 m × 0.25 mm，0.50 μm24284 https://www.sigmaaldrich.cn/CN/zh/product/supelco/24284 SupraSolv® GC-MS二氯甲烷 1.00668 https://www.sigmaaldrich.cn/CN/zh/product/mm/100668 N二甲基亚硝胺NDMA认证参考物质 5000 µg/mL甲醇溶液CRM40059 https://www.sigmaaldrich.cn/CN/zh/product/supelco/crm40059N-二乙基亚硝胺NDEA 认证参考物质 5000 µg/mL甲醇溶液40334 https://www.sigmaaldrich.cn/CN/zh/product/supelco/40334N-亚硝基二丁胺NDBA 分析标准品442685 https://www.sigmaaldrich.cn/CN/zh/product/supelco/442685 N-乙基异丙基亚硝胺NEIPA EP标准品Y0002262 https://www.sigmaaldrich.cn/CN/zh/product/supelco/y0002262N-二异丙基亚硝胺NDIPA EP 标准品Y0002263 https://www.sigmaaldrich.cn/CN/zh/product/supelco/y0002263

导读2021年欧洲药品质量管理局（EDQM）发布：四氮唑环的沙坦活性物质中存在致突变性叠氮杂质的风险，并根据ICH M7的要求对数据进行审核，确保叠氮杂质的水平低于毒理学关注阈值（TTC）。其后某国际医药公司因叠氮杂质而被召回多批厄贝沙坦药物。沙坦中叠氮类杂质，是继亚硝胺类杂质后又一类需重点关注的基因毒性杂质。 叠氮杂质的由来叠氮化合物是医药行业中常见的化工原料，通常作为起始物料、反应试剂或中间体存在于药物合成过程中，在厄贝沙坦的合成中，通常需要使用三丁基叠氮化锡或叠氮化钠以形成药物结构中的四唑环，如厄贝沙坦原料药中的4’-(叠氮甲基)[1,1-联苯]-2-氰基（AZBC）、5-[4’-(叠氮甲基)[1,1-联苯]-2-基]-2H-四氮唑（MB-X），见下图。 分析方案l 两种叠氮化合物分析采用岛津超高速LC-MS/MS技术，可分别建立快速、稳定、高灵敏度的叠氮化合物AZBC、MB-X的分析方法。 超高效液相色谱-质谱联用仪 AZBC和MB-X的线性范围分别为0.25ng/mL-25 ng/mL和1 ng/mL-75 ng/mL，且线性回归系数R20.999，各标准点校准误差均在±5%以内。 空白厄贝沙坦样品分别加入低、中、高三种不同浓度的标准溶液，AZBC的回收率在95.97%~100.55%之间，MB-X的回收率在103.53%~111.82%之间。 AZBC和MB-X加标回收率 l 岛津遗传毒性杂质解决方案近年来，随着药物杂质分析研究的不断深入，新遗传毒性杂质不断发现，已上市药品中因痕量遗传毒性杂质残留而发生大范围的召回事故，如N-亚硝胺类、磺酸酯类等基因毒性杂质给制药企业带来巨大经济损失。岛津紧跟法规动态，在相关遗传毒性杂质分析检测方面积累了丰富的经验，目前已发布多份关于遗传毒性杂质的解决方案，具体内容可关注“岛津应用云”—方案下载—应用文集，敬请下载。 结语在化学药物研发和生产过程中，杂质分析一直是重要而关键的检测领域，岛津一直积极响应和应对行业最新动态，积极参与新化合物、新药物杂质、新法规指南等分析方法的开发和研究，及时为客户提供完整、准确的应对解决方案，助力客户掌握行业最新的检测技术。 撰稿人：孟海涛 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

材料是社会进步的重要物质条件，半导体产业近年来已成为材料产业中备受瞩目的焦点。从沙子到晶片直至元器件的制造和创新，都需要应用不同的表征与检测方法去了解其特殊的物理化学性能，从而为生产工艺的改进提供科学依据。仪器信息网策划了“半导体检测”专题，特别邀请到布鲁克光谱中国区总经理赵跃就此专题发表看法。布鲁克光谱中国区总经理 赵跃赵跃先生拥有超过20年科学分析仪器领域丰富的从业经历，先后服务于四家跨国企业，对于科学分析仪器以及材料研发行业具有深刻理解，促进了快速引进国外先进技术服务于中国的科研创新和产业升级。2020年9月，习近平主席在第75届联合国大会上，明确提出中国力争在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”的目标。“双碳”目标的直接指向是改变能源结构，即从主要依靠化石能源的能源体系，向零碳的风力、光伏和水电转换。加快能源结构调整，大力发展光伏等新能源是实现“碳达峰、碳中和”目标的必然选择。目前，光伏产业已成为我国少有的形成国际竞争优势、并有望率先成为高质量发展典范的战略性新兴产业，也是推动我国能源变革的重要引擎。太阳能光伏是通过光生伏特效应直接利用太阳能的绿色能源技术。2021年，全球晶硅光伏电池产能达到423.5GW，同比增长69.8%；总产量达到223.9GW，同比增长37%。中国大陆电池产能继续领跑全球，达到360.6GW，占全球产能的85.1%；总产量达到197.9GW，占全球总产量的88.4%。截止到2021年底，我国光伏装机量为3.1亿千瓦时。据全球能源互联网发展合作组织预测，到2030、2050、2060年我国光伏装机量将分别达到10、32.7、35.51亿千瓦时，到2060年光伏的装机量将是今天的10倍以上。从发电量来看，虽然其发电容量仍只占人类用电总量的很小一部分，不过，从2004年开始，接入电网的光伏发电量以年均60%的速度增长，是当前发展速度最快的能源。2021年我国光伏发电量3259亿千瓦时，同比增长25.1％，全年光伏发电量占总发电量比重达4％。预计到2030年，我国火力发电将从目前的49%下降至28%，光伏发电将上升至27%。预计2030年之后，光伏将超越火电成为所有能源发电中最重要的能源，光伏新能源作为一种可持续能源替代方式，经过几十年发展已经形成相对成熟且有竞争力的产业链。在整个光伏产业链中，上游以晶体硅原料的采集和硅棒、硅锭、硅片的加工制作为主；产业链中游是光伏电池和光伏组件的制作，包括电池片、封装EVA胶膜、玻璃、背板、接线盒、逆变器、太阳能边框及其组合而成的太阳能电池组件、安装系统支架；产业链下游则是光伏电站系统的集成和运营。硅料是光伏行业中最上游的产业，是光伏电池组件所使用硅片的原材料，其市场占有率在90%以上，而且在今后相当长一段时期也依然是光伏电池的主流材料。在2011年以前，多晶硅料制备技术一直掌握在美、德、日、韩等国外厂商手中，国内企业主要依赖进口。近几年随着国内多晶硅料厂商在技术及工艺上取得突破，国外厂商对多晶硅料的垄断局面被打破。我国多晶硅料生产能力不断提高，综合能耗不断下降，生产管理和成本控制已达全球领先水平。2021年，全球多晶硅总产量64.2万吨，其中中国多晶硅产量50.5万吨，约占全球总产品的79%。全球前十硅料生产企业中中国有7家，世界多晶硅料生产中心已移至中国，我国多晶硅料自给率大幅提升。与此同时，在多晶硅直接下游硅片生产中，因单晶硅片纯度更高，转化效率更高， 消费占比也不断走高，至 2020 年，单晶硅片占比已达 90%的水平。用于光伏生产的太阳能级多晶硅料一般纯度在6N～9N之间。无论对于上游的硅料生产，还是单晶硅片、多晶硅片生产，硅中氧含量、碳含量、III族、V族施主、受主元素含量、氮含量测量是硅材料界非常重要的课题，直接影响硅片电学性能。故准确测试上游硅料、单晶硅片中相应杂质元素含量显得尤为必要、重要。在过去的十几年中，ASTM International（前身为美国材料与试验协会）已经对上述杂质元素的定量分析方法提出了国际普遍通行的标准，其中，分子振动光谱学方法因其相对低廉的设备成本、快速、无损、高灵敏度的测试过程，以及较低的检测下限，倍受业内从事品质控制的机构和组织的青睐。值得一提的是，我国也在近几年陆续制定和出台了多个以分子振动光谱学为品控方法的相关行业标准 （见附录）。这标志着我国硅料生产与品控规范进入了更成熟、更完善、更科学、更自主的新阶段。德国布鲁克集团，作为分子振动光谱仪器领域的领军企业，几十年来坚持为工业生产和科学研究提供先进方法学的助力。由布鲁克光谱（Bruker Optics）研发制造的CryoSAS全自动、高灵敏度低温硅分析系统，基于傅立叶变换红外光谱技术，专为工业环境使用而设计。顺应ASTM及我国相关标准中的测试要求，此系统可以室温和低温下（＜15K）工作，通过测试中/远红外波段（1250-250cm-1）硅单晶红外吸收光谱（此波段红外吸光光谱涵盖了硅晶体中间隙氧，代位碳，III-V族施主、受主元素以及氮氧复合体吸收谱带。），可以直接或间接计算出相应杂质元素含量值。检测下限可低至ppta(施主，受主杂质)和ppba量级(代位碳，间隙氧)，很好地满足了上游硅料品控的要求，为中游光伏电池和光伏组件的制作打下了扎实的原料品质基础。随着硅晶原料产能的逐年提高，布鲁克公司的 CryoSAS仪器作为光伏产业链上游的重要品控工具之一，已在全球硅料制造业中达到了极高的保有量。随着需求的提升，电子级硅的生产需求也在持续增加。布鲁克公司红外光谱技术也有成熟的方案和设备，目前国内已有多个用户采用并取得了良好的效果。低温下(~12 K)，硅中碳测试结果（上图），硅中硼、磷测试结果（下图）附录：产品国家标准：《GB/T 25074 太阳能级多晶硅》《GB/T 25076 太阳能电池用硅单晶》测试方法国家标准：《GB/T 1557 硅晶体中间隙氧含量的红外吸收测量方法》《GB/T 1558 硅中代位碳原子含量红外吸收测量方法》《GB/T 35306 硅单晶中碳、氧含量的测定 低温傅立叶变换红外光谱法》《GB/T 24581 硅单晶中III、V族杂质含量的测定 低温傅立叶变换红外光谱法》（布鲁克光谱 供稿）