西咪替丁片降解试验及降解产物的考察.pdf

2024Apr;32(2)西咪替丁片降解试验及降解产物的考察闫翔宇1,梅雪娇1,严相平2*1江苏省药物研究所有限公司药学部，南京2 10 0 0 9；南京科技职业学院，南京2 10 0 44摘要目的：研究西咪替丁片在光照、高温、酸、碱、氧化等条件下进行强制降解试验及降解产物。方法：采用高效液相色谱法，以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；以甲醇-水(2 40：7 6 0)（每10 0 0 mL中含磷酸0.3mL和已烷磺酸钠0.9 4g）为流动相；检测波长为2 2 0 nm；流速1.0 mLmin；进样体积2 0 L。结果：确定酸破坏降解产物为杂质C,氧化降解产物为杂质E，碱高温破坏降解产物2-氰基-1-(2-疏基乙基)-3-甲基胍未在强制降解产物中检出。结论：成功推测出西咪替丁强制碱、氧化破坏降解产物的结构，并阐明其产生途径，为西咪替丁片的稳定性研究及质量控制提供依据。关键词西咪替丁片；强制降解试验；降解产物；降解途径中图分类号R927.11文献标志码A文章编号1673-7806(2024)02-132-04西咪替丁是H受体拮抗剂，中国药典2 0 2 0年版二部并未对其已知杂质进行明确规定，仅英国药典收载其有关物质检查方法，方法为TLC法。根据欧洲药典收载的西咪替丁原料药杂质谱-4,对西咪替丁可能产生的杂质进行分析，各杂质结构式、来源汇总见表1。反应起始原料西咪替丁二缩物及西咪替丁的制备工艺见图1 2。结合杂质结构分析，杂质A、B、F、G、H、J、I 为工艺杂质，杂质C、D、E为降解杂质。西咪替丁制备工艺通过控制起始物料及后处理、重结晶等多重途径来控制原料药的工艺杂质，在制剂中可以避免工艺杂质的产生。根据杂质研究指导原则，制剂杂质研究重点关注降解产物，因此，需要通过强制降解试验对降解产物进行定性研究 5,并建立降解产物的质控方法，保证成品质量。1实实验部分1.1仪器与试药Agilent1260高效液相色谱仪。杂质E对照品（批号COC-011-28,含量9 8.6 1%）和杂质C双盐酸盐对照品（批号COC-091-15，含量9 8.8 5%）均购自Aozeal Certified Standards Inc;甲醇为色谱级（霍尼韦尔公司）；水为超纯水，西咪替丁片（批号19 0 50 2 4）由常州康普药业有限公司提供。作者简介闫翔宇，男，研究实习员E-mail:*通信作者严相平，男，研究员E-mail：y a n x p c i 0 0 2 16 3.c o m收稿日期2023-07-031321.2方法与结果1.2.1色谱条件参照中国药典2 0 2 0 年版二部西咪替丁项下“有关物质”检查方法，以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂,以Cosmosil5Cis-MS-（4.6 m m250mm,5m)为色谱柱,以甲醇-水(2 40:7 6 0,V:V)（每10 0 0 mL中含磷酸0.3mL和已烷磺酸钠0.9 4g）为流动相；检测波长为2 2 0 nm;流速1.0 mLmin*;进样体积2 0 L。1.2.2溶液的制备供试品溶液：取本品2 0 片，研细，精密称取适量，加流动相溶解并定量稀释制成每1mL中约含西咪替丁0.4mg的溶液，滤过，取续滤液作为供试品溶液。对照溶液：精密量取供试品溶液适量，用流动相稀释制成每lmL中含西咪替丁2 g的溶液。杂质对照品溶液：分别称取杂质C、杂质E对照品适量，加流动相溶解并稀释制成每1mL中约含杂质C0.8g和杂质E0.8g的溶液。系统适用性溶液及杂质定位溶液：临用新制。取西咪替丁约10 mg，置2 5mL量瓶中，加1molL-1盐酸溶液2.5mL水浴加热2 min，放冷，加1molL-1氢氧化钠溶液2.5mL中和后，用流动相稀释至刻度，摇匀，作为系统适用性及酰胺类似物定位溶液；另取西咪替丁约10 mg，置2 5mL量瓶中，加3%过氧化氢溶液1mL放置10 min，用流动相稀释至刻度，摇匀，作为氧化降解产物定位溶液。1.2.3系统适用性试验要求系统适用性溶液色谱修回日期2 0 2 3-0 9-2 7图中，氧化降解产物的相对保留时间约为0.4min，药学与临床研究药学Pharmaceutical and Clinical Research研究表1西咪替丁相关杂质信息序号名称EP杂质A12EP杂质B3EP杂质C4EP杂质D5EP杂质E6EP杂质F7EP杂质GH.C-NHN=-N8EP杂质H9EP杂质I10EP杂质JH4-甲基咪唑测所用流动相含已烷磺酸钠和磷酸，不宜进行LC-MS分析，故将西咪替丁片样品按碱高温破坏方法破坏后,换以2 0%甲醇水(用甲酸调pH至2.7 2)为酰胺类似物的相对保留时间约为2.0 min,酰胺类似结构式来源工艺NN工艺杂质S-CH3CH3乙工N之工NZ工N工SN3=0CH3Z工工艺NHHN人SCH3工工ZHNCH3NcH3=NAN-CHS-工艺杂质工SOHN-CH3乙工NH2NCH31CH3HC多聚甲醛HSNH2 HCICH3图1西咪替丁二缩物制备工艺NS-CH3+CH3NH2CH3H西咪替丁二缩物图2 西咪替丁制备工艺流动相,将碱高温破坏溶液进样,收集该降解杂质出峰时的相应馏分，氮吹仪浓缩，采用液质联用仪(Waters 2695配备WatersQuattroMicroAPI检测133物峰与西咪替丁峰间的分离度应大于8.0，各峰理论塔板数不得小于50 0 0,西咪替丁峰高的信噪比应大于10。1.2.4测定方法精密量取供试品溶液与对照溶液，分别注人液相色谱仪，照“1.2.1 项下色谱条件=N工艺杂质0-CH3CH3NNH2HN-CH3CH3HHN-CH3CH3工艺HN-CH3NH3C之工半胱胺盐酸盐甲胺进行分析，记录色谱图至主成分峰保留时间的3.5倍。取供试品溶液、杂质对照品溶液杂质定位溶液及系统适用性溶液照“1.2.1 项下色谱条件进样定位。结果杂质E、杂质C与西咪替丁分离度符合要降解杂质求，见图3。1.2.5强制降解试验NH制剂的处方与工艺、储存条件等选用合适的酸、碱、降解杂质光、热、氧化反应等强制降解试验来验证分析方法的专属性。取本品2 0 片,研细，称取约15mg至2 5mLNEN根据药物的化学结构特点、量瓶中，作为待试样品，取待试样品若干份，分别在氧化杂质高温、光照、酸、碱、氧化以固体或液体的形态下进行破坏后进行测定，破坏后西咪替丁与各杂质峰之间分离良好,空白溶剂不干扰测定。检测结果见表2。工艺杂质在降解产物的响应与其主峰相近的前提下,破坏前后，各峰面积总和与称样量的比值相当（9 7.57%102.4%），提示物料平衡良好。主峰保留时间约15.8 min，本品在高温破坏、光工艺杂质照-固体破坏条件下较稳定，未产生明显降解产物峰。光照-液体破坏和氧化破坏均在7.0 0 min处产生较大降解产物峰，经杂质对照品定位，确定为杂质E；酸破坏在32.9 6 min处产生最大降解产物峰，工艺杂质经杂质对照品定位，确定为杂质C，见图4。碱破坏高温条件下在6.6 2 4min产生未知杂质（3.8 9 0%），碱破坏常温条件下该杂质较小(0.114%），收集该杂工艺杂质质并进行定性分析。1.2.6降解产物产生途径推测N=NCHNH2H:C-S氰亚胺荒酸二甲酯CH3H一缩物H西咪替丁由于有关物质检S-CH3CH3H二缩物HN+CH,SHCH3CH3甲硫醇2024Apr;32(2)西咪替丁片降解试验及降解产物的考察2000150010005000-500+010 2030405060t/min图3杂质（A）C及（B）E色谱图表2破坏性试验主要降解产物峰归纳分析未知最杂质杂质E杂质试验条件大单杂总量(%）(%）未破坏0.0570.004热破坏-固体0.050热破坏-液体0.0730.0130.0420.28999.711光破坏-固体0.1060.0060.1550.57699.424光破坏-液体4.6300.133酸高温破坏0.0504.644酸常温破坏0.5702.232碱高温破坏0.0500.005碱常温破坏0.063氧化破坏5.001X10410杂质E5-00 51015202530t/min图4西咪替丁（A）氧化破坏及(B）酸破坏组合图器,电离方式ESI)进行质谱检测,根据测定结果,结合反应原理推测降解产物的结构。正离子模式质谱图见图5A，图谱上有m/z159、18 1的离子,其中m/z159强度最大。推测m/z159为 M+H+峰,m/z181为 M+Na+峰,m/z应为158,推测该杂质应为2-氰基-1-(2-巯基乙基)-3-甲基胍(图 5B)。HN杂质A(二缩物)HHNNHCH3CH3西咪替丁13420007A13.660150010006.65350026.4480-500+0102030405060t/min主峰与相主成分邻杂质峰(%）(%）(%）0.0470.26199.7390.0430.24099.7600.270 6.05093.9500.057 4.92295.0780.0442.52997.4713.8904.95795.0430.1140.40699.5940.0425.18494.816AX10310500102030405060t/minNaOHCH3CH3100AB13.635的分离度4.01011.28111.6144.3404.1634.0599.9404.77310.5887.219B杂质CH20HNH20HN图8 杂质C及D产生途径159.1141.1102.050130.9116.9181.10100150200250300 350400 450500550MIZ图52-氰基-1-(2-琉基乙基)-3-甲基胍(A)正离子模式质谱图及(B)结构式负离子模式质谱图见图6，图上m/z157为M-H-峰,与正离子模式数据吻合。推测杂质2-氰基-1-(2-巯基乙基)-3-甲基胍产生途径为西咪替丁在强碱高温条件下C-S键断裂生成(图7)。杂质C可能由二缩物氰基发生水解所得的产物经过甲胺化反应产生，也可能由西咪替丁降解产生：该杂质也是西咪替丁片在中国药典2 0 2 0 年二部规定的系统适用性溶液中经酸破坏得到的酰胺类似物。杂质D为杂质C的次级降解产物，但这一反应实际较难发生，在强制降解试验中未发现产生该杂质（图8）。杂质E是西咪替丁的氧化降解产物，在强制降解试验中发现氧化破坏条件下产生较大杂质，从机理上分析及杂质对照品定位，判断为杂质E(图9)。1007%50107.0106.2107:9113.4112.2119.40-105110115120125 1300135140145150155160M/Z图6 2-氰基-1-(2-疏基乙基）-3-甲基胍负离子模式质谱图HN-CH3VCH3HExact Mass:251.11MolecularWeight:251.33图7 2-氰基-1-(2-巯基乙基)-3-甲基胍产生途径NH,CH,NH2甲胺CH3CH3HNH2HNCH3CH33杂质CBHSExact Mass:158.06MolecularWeight:158.22315.2337.2377.2399.2425.2455.2112.8141.143.1121.1125.9 130.1135.0136.8人HSExact Mass:157.05MolecularWeight:157.22NH2HNCH3杂质H20HNHNCH3杂质DVH-CH3NCN157.0159.0163.0147.151.1155.5160.9HENN-CH3HN.CH3VHCH3药学与临床研究药学PharmaceuticalandClinical Research研究研究发现，在强碱环境下可能生成2-氰基-1-(2-0HN2讨论2.1方法选择相较于英国药典采用TLC法作为西咪替丁片有关物质的检查方法，本研究选择HPLC法，操作更为简便,结果更为准确。2.2试验条件的合理性本法将样品分别在高温、光照、酸、碱、氧化以固体或液体的形态下破坏后进行测定，其质量守恒及峰纯度均符合要求，表明试验条件选择合理。2.3降解产物的考察中国药典2 0 2 0 年版关于西咪替丁原料药中有关物质检查方法中所规定的系统适用性溶液，提及到两种杂质，但并未明确其结构，本文通过强制降解试验明确了这两种杂质分别为氧化破坏降解产物杂质E及酸破坏降解产物杂质C。此外，通过NHCH3CH3西咪替丁图9 杂质E产生途径HN=OCH3杂质ENH琉基乙基)-3-甲基胍这一潜在杂质,故对该杂质的CH3监控也必不可少。虽然杂质D被欧洲药典杂质谱收录，但考虑其为杂质C的次级降解产物，这一反应实际较难发生且强制降解试验中均未发现产生该杂质，可暂不考察。参考文献1傅小红，姜伟，万婷，等高效液相色谱法测定西咪替丁片有关物质 化学分析计量，2 0 2 2，31(12)：42-5.2】陈英，王彩媚。西咪替丁有关物质检查方法的再评价中国现代应用药学，2 0 10,2 7(8):7 2 6-9.3国家药典委员会中华人民共和国药典：二部 S.北京：中国医药科技出版社，2 0 2 0:42 5-6.4EP10.0S.2019:2217-8.5 陈海燕，李宁，林星渝.LC/MS分析加替沙星的光降解产物 J.华西药学杂志，2 0 0 4，19(4)：30 4-5.6杨长花，王月茹，刘峰，等.UPLC-Q-TOF-MS研究依拉地平原料药的降解杂质 华西药学杂志，2 0 19,34(3):188-92.Degradation Tests of Cimetidine Tablets and Investigation of DegradationProductsYAN Xiangyu,MEI Xuejiao,YAN Xiangping*Pharmaceutical Department of Jiangsu Provincial Institute of Materia Medica,Nanjing,210009,China;2Nanjing Polytechnic Institute,Nanjing,210044,ChinaABSTRACT Objective:To study the forced degradation of cimetidine tablets under the conditions oflight,high temperature,acid,alkali and oxidation.Methods:Liquid chromatography was used to detectdegradation products,including octadecylsilane bonded silica gel as the fller;methanol-water(240:760)(containing 0.3 mL of phosphoric acid and 0.94 g of sodium hexane sulfonate per 1000 mL)as the mobilephase;the detection wavelength at 220nm;the flow rate at 1.0mLmin;and the injection volume at 20 L.Results:It was determined that the acid degradation product was impurity C,the oxidation degradationproduct was impurity E,while the alkali high temperature degradation product,2-cyano-1-(2-mercap-toethyl)-3-methylguanidine,was not detected in the forced degradation products.Conclusion:The struc-tures of the degradation products of cimetidine by forced alkali and oxidation was successfully inferred,andtheir production pathways were clarified,which provided the basis for the stability study and quality controlof cimetidine tablets.KEY WORDS Cimetidine tablets;Forced degradation test;Degradation products;Degradation pathway135