中间产物、辅料和药品制剂中残留溶剂检测方案(气相色谱仪)

使用安捷伦特殊设计和测试的针对 USP<467>的 J&W DB-Select 色谱柱进行溶剂残留分析 应用报告 生物制药 作者 摘要 Ken Lynam安捷伦科技有限公司 本应用重点阐述了使用安捷伦特殊设计和测试的针对 USP <467>的 J&W DB-Select 624UI色谱柱 (30 mx 0.32 mm， 1.8 um) 测定 USP 残留溶剂的优势。对难分离化合物对的分离、令人满意的信噪比和吡啶峰形均是成功进行 USP <467>留留溶剂分析的关键色谱问题。研究分别对新的 DB-Select 624UI <467>色谱柱分析1级、2A级和2B级溶剂标液产生的色谱峰和来自其他厂商非专业设计和测试的普通色谱柱分析这些溶剂标液产生的色谱峰进行了对比。 前言 制药行业的中间产物、辅料和药品制剂中的溶剂残留测试为全球范围内药品的安全防护提供了重要的保障。美国药典(USP)通则关于残留溶剂条例<467>的修订与国际协调委员会(ICH) Q3C 指南密切结合[1、2]。两大机构均采用基于毒性/剂量的方法来评估这些溶剂或挥发性有机杂质(OVI) 对公众的风险危害水平。方法通常采用静态顶空-FID色谱法，配以 G43固定相厚膜色谱柱[3]. 1级残留溶剂是指那些特别危险、在制药行业中应该尽量避免的溶剂。该级别的溶剂包括已知或疑似的人类致癌物和环境危险品。除了环境有害物1，1，1-三氯乙烷外，其他溶剂残留量的目标限均规定在几个 mg/L 范围内。在对这类溶剂的合理规定限值进行论证时，需要特别注意几个关键的色谱问题。此类溶剂的信噪比规定最小为3：1，这在 FID 检测四氯化碳时会是一个挑战。另一个要注意的问题是难分离化合物对苯和1，2-二氯乙烷的分离度问题。 2级残留溶剂是指那些毒性相对较低但使用仍受到限制的溶剂。残留量目标限均规定在50到3880mg/L的范围内。在2A级的溶剂中，乙腈和二氯甲烷的分离度不能低于1.0。1，4-二氧六环对检测器的响应和甲基环己烷和吡啶峰的分离度是2B级溶剂在色谱分析方面的难点所在。 3级残留溶剂的溶剂毒性和对人体的危害比1级和2级都低。在论证这些原料时，寸天50 mg或 5000 mg/L的接触上限被认为是可以接受的。其中的某些溶剂在 G43 固定相色谱柱上会与其他溶剂共流出，需要在步骤B中使用G16 固定相的色谱柱进行后续分析。在我们的网站中可以查询这类溶剂的色谱图和保留时间。 本研究使用安捷伦针对 USP <467>的J&W DB-Select 624 UI 色谱柱。这种新型色谱柱的特殊化设计和严格的惰性测试帮助分析者获得高度一致的结果，满足或超越 USP <467>残留溶剂的分析要求。针对 USP <467> 的 DB-Select 624UI 色谱柱的固定相与G43相同，专用于USP。 材料和方法 研究使用安捷伦7890/5975C GC/MS 系统，配以多模式进样口(MMI) 和FID检测器以及安捷伦7697A顶空进样器，同时使用MSD Chem Station E.02.02软件。 GC/顶空分析的色谱条件 ( 色谱柱： 安捷伦 J&W DB-Select 624UI USP <467>专用色谱柱，30m×0.32 mm， 1.8 um(部件号123-0364UI) ) ( 载气： 氦气，2.2 mL/mi n ， 恒流， 4 0°℃ ) ( 柱箱温度： 40℃(保持20min)， 以10°C/min 升至 240℃(保持5min) 进样口： MMI模式，140°℃ ， 进样体积1pL，分流比5：1 ) ( 样品体积： 1.0mL定量环 ) 衬管： 1 mm 直型单锥惰性衬管(部件号5190-4047) ( FID检测器： 250℃， 氢气30 mL/min， 空气400mL/min， ) 氮气色谱柱流量+补偿流量=30 mL/min 流路备件与耗材 样品瓶： 20 mL 平底钳口顶空瓶(100/包，部件号5182-0837) 样品瓶盖： 顶空瓶盖/高性能隔垫(100/包，部件号5190-3987) ( 封盖器： 20mm 电动封盖器(部件剖5190-3189) ) 传输线： 0.53 mm 去活熔融石英管(5m，部件号160-2535-5) 螺母： 1/6到1/32英寸变变螺母(部件号0100-2594) 隔垫： 流失性和温度优化的不粘连隔垫(50/包，部件号5183-4757) 进样口衬管：1 mm直型单锥惰性衬管(部件号5190-4047) 镀金密封垫：带垫圈的镀金密封垫(10/包，部件号5190-2209) 密封垫圈： 0.5 mm 内径， 85/15 Vespel/石墨短垫圈(10/包，部件号5062-3514) 放大镜： 20倍放大镜(部件号430-1020) ( 标准溶液 ) ( 1级残留溶剂： USP 467 Class1 (部件牛5190-0490) ) ( 2A 级残留溶剂： USP 467 Class 2A(部件牛5190-0492) ) ( 2B 级残留溶剂： USP 467 Class 2 B (部件号5190-0513) ) 标准溶液制备 按图1中所示， 根据 USP 通则 <467>的方法制备1级、2A级和2B 级标准溶液。二甲基亚砜(99.5%)购自美国密苏里州圣路易斯市的 Sigma Aldrich 公司。实验用去离子水来自实验室内的纯水制备系统。 图 1. USP 467 水溶性标准溶液制备步骤A 结果和讨论 色谱柱分析1级残留溶剂的性能 图3中显示了1级标准进样溶液色谱关键部分的放大谱图，尽管每根色谱柱使用的仪器相同，条件一致，色谱柱规格统一，但来自不同厂家的 G43色谱柱表现不尽相同。其中一个厂家的色谱柱在分析四氯化碳时，其信噪比未满足要求。 FID 特定限值水平检测四氯化碳时，要求信噪比不低于3：1， 这是色谱分析过程中需要面临的一个挑战，另一个需要密切关注的难点是苯和 1，2-二氯乙烷的分离问题。图2所示为1级标准溶液在DB-Select 624 UI <467>毛细柱上顶空进样的色谱图，这里四氯化碳的信噪比为6.85，苯和1，2-二氯乙烷的分离度(Rs) 为1.82。 图 2.在 USP < 467>特定限值下，1级溶剂经安捷伦针对 USP <467>的 J&W DB-Select 624UI 色谱柱(30m x 0.32 mm， 1.8 pm， 部件号 123-0364UI)分析得到的FID 谱图 图3.对比安捷伦针对 USP <467>的 J&W DB-Select 624UI 色谱柱和来自其他厂家的 G43 色谱柱对苯/1，2-二氯乙烷难分离化合物对的分离效果和四氯化碳的信噪比。来自厂家Y的色谱柱分析四氯化碳时的信噪比未能满足要求 色谱柱分析2A 残留溶液的性能 乙腈和二氯甲烷难分离化合物对的分离度不能低于1.0。图4显示使用 DB-Select 624UI <467>色谱柱分析该化合物对得到的分离度为2.13，分析 2A 级残留溶液时需要注意的另一个关键色谱技术是380 mg/L 的 1，4-二氧六环对检测器的响应和与限值高达3880 mg/L的甲基环己烷的分离效果。 图5比较了乙腈/二氯甲烷在 DB-Select 624UI <467>色谱柱和其他两个厂家的 G43 色谱柱上的分离度。每根色谱柱使用的仪器、运行条件以及色谱柱规格都相同。 图4.在 USP <467>特定限值下，2A 级溶剂经安捷伦针对 USP <467> 的 J&W DB-Select 624UI 色谱柱 (30mx0.32 mm， 1.8 um， 部件号 123-0364UI)分析得到的FID普图 图5.乙乙/二氯甲烷难分离化合物对在安捷伦针对 USP <467> 的 J&W DB-Select 624UI 色谱柱和其他厂家 G43 色谱柱上的分离效果的比较 色谱柱分析2B级残留溶剂的性能 吡啶的峰形或拖尾程度是2B 级溶剂的色谱分析中涉及到的最重要的性能指标，图6中吡啶在 DB-Select 624UI <467>色谱柱上的拖尾因子为1.3。 图 6.在 USP<467>特定限值下，2B级溶剂经安捷伦针对 USP <467> 的 J&W DB-Select 624UI 色谱柱(30 mx0.32 mm， 1.8 pm， 部件号123-0364UI) 分析得到的FID 谱图 图7对吡啶在安捷伦色谱柱和其他厂家 G43 色谱柱上的 USP 拖尾结果进行了比较。每根色谱柱使用的仪器、运行条件以及色谱柱规格都相同。注意，在厂家Y的色谱柱上， 200 mg/L水平下未检测出吡啶的色谱峰。 结论 安捷伦针对 USP <467>的 J&W DB-Select 624UI 色谱柱在 USP<467>特定限值下对1级、2A级和2B级溶剂的分析过程中表现出了卓越的性能。关键组分的难分离化合物对得到了很好的分离，并且能够观察到在特定限值下四氯化碳的信噪比大于6。吡啶的USP 拖尾因子为1.3，明显优于同一仪器条件下其他厂家 G43 色谱柱上获得的结果。 结果表明，与其他非特殊设计和测试的 G43色谱柱相比，安捷伦J&W DB-Select 624UI <467>色谱柱表现出了更优越的性能。惰性测试造就了这一差别，安捷伦的技术创新再一次帮助用户满足了他们对卓越分离效果的不懈追求。 ( 1. United States Pharmacopeia. U SP 34-NF29， G e neralChapter USP <467> Residual Solvents. USP，Pharmacopeia Convention Inc.， Rockvill e MD， USA (12/2011). ) ( 2. International Conference on Harmonization. Im p urities：Guideline for Residual Solvents， Q3C(R5). ICH ofTechnical Requirements for Registration o fPharmaceuticals for Human Use， C u rrent S t ep 4 Version (2/2011). ) ( 3. Roger L. Firor. 使用安捷伦 7697A 顶空进样器进行 USP <467> 溶剂残留的高精度分析，安捷伦科技有限公司，出版号 5990-7625CHCN ( 2011) 。 ) 更多信息 本文中的数据仅代表测定的典型结果。有关产品和服务的更多信息， 请访问 www.agilent.com/chem/624UI。 DB-Select 624UI <467> 厂家X G43 厂家Y G43 图 7.200 mg/L的吡啶在安捷伦针对 USP <467>的 J&W DB-Select 624UI 色谱柱和其他厂家 G43色谱柱上的峰形比较 www.agilent.com/chem/cn 安捷伦对本资料可能存在的错误或由于提供、展示或使用本资料所造成的间接损失不承担任何责任。 本资料中的信息、说明和指标如有变更，恕不另行通知。 ◎安捷伦科技(中国)有限公司，2012 2012年6月7日，中国印刷 5991-0616CHCN Agilent Technologies Agilent Technologies 本应用重点阐述了使用安捷伦特殊设计和测试的针对USP <467> 的J&W DB-Select 624UI 色谱柱（30 m x 0.32 mm，1.8 μm）测定USP 残留溶剂的优势。对难分离化合物对的分离、令人满意的信噪比和吡啶峰形均是成功进行USP <467> 残留溶剂分析的关键色谱问题。研究分别对新的DB-Select 624UI <467> 色谱柱分析1 级、2A 级和2B 级溶剂标液产生的色谱峰和来自其他厂商非专业设计和测试的普通色谱柱分析这些溶剂标液产生的色谱峰进行了对比。