气相色谱法测定7-氨基-3-（丙烯-1-基）-3-头孢烯-4-羧酸中溶剂残留量.pdf

建立气相色谱法同时测定7-氨基-3-（丙烯-1-基）-3-头孢烯-4-羧酸中丙酮、四氢呋喃、甲醇和二氯甲烷溶剂残留量的方法。7-氨基-3-（丙烯-1-基）-3-头孢烯-4-羧酸样品使用0.1%氢氧化钠溶液进行超声溶解，使用HP-FFAP毛细管柱进行化合物的分离，氢离子火焰检测器进行测定，外标法定量。丙酮、甲醇、二氯甲烷和四氢呋喃均能获得基线分离，甲醇、丙酮、四氢呋喃和二氯甲烷的质量浓度分别在5.1657.6 mg/L，2.1677.1 mg/L，2.3681.9 mg/L和2.4728.0 mg/L范围内与其色谱峰面积具有良好线性关系，线性相关系数为0.999 40.999 9，甲醇、丙酮、四氢呋喃和二氯甲烷定量限分别为107.1、52.9、57.5、60.0 mg/kg。丙酮、甲醇、二氯甲烷和四氢呋喃测定结果的相对标准偏差均不大于2.56%（n=6），平均加标回收率为92.53%109.96%。该方法适用于7-氨基-3-（丙烯-1-基）-3-头孢烯-4-羧酸中溶剂残留量的定性、定量分析。关键词气相色谱法；7-氨基-3-（丙烯-1-基）-3-头孢烯-4-羧酸；溶剂残留量中图分类号：O657.7 文献标识码：A 文章编号：1008-6145(2023)07-0021-05Determinition of solvents residues in 7-amino-3-(propen-1-yl)-3-cefenm-4-carboxylic acid by gas chromatographyWANG Wenchang1,ZHANG Xiaofang1,WU Juanjuan2,CHEN Xiaoxiao1,LIU Huifang1,HAN Jie1(1.Hebei Chenguang Detection Technology Services Co.,Ltd,Handan057250,China；2.Chen Guang Biotech Group Co.,Ltd.Handan057250,China)Abstract A method for the determination of four solvents(methanol,acetone,tetrahydrofuran and dichloromethane)residues in 7-amino-3-(propen-1-yl)-3-cefenm-4-carboxylic acid by headspace-gas chromatography was established.The sample was dissolved in 0.1%sodium hydroxide solution and separated on HP-FFAP capillary column.The results showed that four solvents including acetone,methanol,dichloromethane and tetrahydrofuran could be completely separated,and the mass concentration of methanol,acetone,tetrahydrofuran and dichloromethane had good linear relationship with the chromatographic peak area in the range of 5.1-657.6 mg/L,2.1-677.1 mg/L,2.3-681.9 mg/L and 2.4-728.0 mg/L,respectively,and the correlation coefficients of four solvents were ranged from 0.999 4 to 0.999 9,the quantification limits of methanol,acetone,tetrahydrofuran and dichloromethane was 107.1 mg/kg,52.9 mg/kg,57.5 mg/kg and 60.0 mg/kg,respectively.The relative standard deviations of the determined values were all not more than 2.56%(n=6)for methanol,acetone,tetrahydrofuran and dichloromethane,and the recoveries for spiked the standard mixture solutions in three 7-amino-3-(propen-1-yl)-3-cefenm-4-carboxylic acid samples were in the range of 92.53%-109.96%.The method is suitable for the determination of solvents residues in cefprozil intermediate.Keywords gas chromatography;7-amino-3-(propen-1-yl)-3-cefenm-4-carboxylic acid;solvent residuedoi:10.3969/j.issn.1008-6145.2023.07.005通信作者王文昌，硕士研究生，工程师，主要从事食品安全检测及质量控制收稿日期20230510引用格式王文昌，张晓芳，吴娟娟，等.气相色谱法测定7-氨基-3-（丙烯-1-基）-3-头孢烯-4-羧酸中溶剂残留量 J.化学分析计量，2023，32（7）：21.WANG Wenchang,ZHANG Xiaofang,WU Juanjuan,et al.Determinition of solvents residues in 7-amino-3-(propen-1-yl)-3-cefenm-4-carboxylic acid by gas chromatographyJ.Chemical Analysis and Meterage,2023,32(7):21.21化学分析计量2023 年，第 32卷，第 7 期头孢丙烯在医药研究领域的地位很高，它有很好的抑菌作用，主要用于细菌引起的皮肤、呼吸道等感染1-3。目前，已有众多关于头孢丙烯药理等方面的研究4-5，在质量控制方面有关于头孢丙烯原料药溶剂残留的检测方法6，但没有中间体合成过程中溶剂残留量的检测方法研究。7-氨基-3-(丙烯-1-基)-3-头孢烯-4-羧酸（7-APCA）为合成头孢丙烯的主要中间体，使用起始原料合成7-氨基-3-(丙烯-1-基)-3-头孢烯-4-羧酸的工艺过程中需要用到丙酮、甲醇等有机溶剂7-8。7-氨基-3-(丙烯-1-基)-3-头孢烯-4-羧酸残留的溶剂无治疗益处，对人的健康有潜在的危害9-10。依据药品审批要求，为了更好地控制头孢丙烯产品质量，必须对7-氨基-3-(丙烯-1-基)-3-头孢烯-4-羧酸合成过程中所涉及的残留溶剂进行检测11。国家食品药品监督管理总局在2005年颁布了 化学药物残留溶剂研究的技术指导原则12，鼓励药物研发者尝试通过多种途径有效地控制终产品的残留溶剂。国务院办公厅在2016年3月发布 关于促进医药产业健康发展的指导意见 中提出发展技术精、质量高的医药中间体、辅料、包材等配套产品。除上述规定和指导意见外，一些研究人员也参与药物溶剂残留的研究，如成海平指出：对于原料药来说，合成工艺中使用的有机溶剂均可能在终产品中残留13。此外，已有相关研究人员从事于医药中间体的溶剂残留的质量控制研究14-16。而在2020年版 中华人民共和国药典（ChP2020）中仅有头孢丙烯的溶剂残留量检测方法17，对7-氨基-3-(丙烯-1-基)-3-头孢烯-4-羧酸没有要求。因此，需要对7-氨基-3-(丙烯-1-基)-3-头孢烯-4-羧酸溶剂残留量进行检测，控制其溶剂残留量，来保证头孢丙烯产品的质量。检测药物溶剂残留量的仪器方法主要有气相色谱法18-22、气相色谱-质谱法23-24。作者未查询到7-氨基-3-(丙烯-1-基)-3-头孢烯-4-羧酸溶剂残留量检测相关文献。作者拟采用顶空-气相色谱法对7-氨基-3-(丙烯-1-基)-3-头孢烯-4-羧酸中可能存在的丙酮、甲醇、二氯甲烷和四氢呋喃等溶剂残留进行测定，建立相应的检测方法，以期为7-氨基-3-(丙烯-1-基)-3-头孢烯-4-羧酸的质量控制提供参考。1实验部分1.1主要仪器与试剂气相色谱仪：GC 2030型，配有氢离子火焰检测器（FID），日本岛津公司。顶空进样器：HS-10型，日本岛津公司。电子分析天平，AUY220型，感量为0.1 mg，日本岛津公司。超声波清洗器：TH-600型，济宁天华超声电子仪器有限公司。丙酮：色谱纯，上海安谱实验科技股份有限公司。甲醇：色谱纯，德国默克公司。N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺：色谱纯，上海安谱实验科技股份有限公司。二甲基亚砜、四氢呋喃、二氯甲烷：色谱纯，上海安谱实验科技股份有限公司。氢氧化钠：分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司。7-氨基-3-(丙烯-1-基)-3-头孢烯-4-羧酸样品：河北晨光天润制药有限公司。实验室用水：超纯水，电阻率不小于 18.2 M cm。1.2色谱条件色谱柱：HP-FFAP 毛细管柱（30 m0.32 mm，0.25 m，美国安捷伦科技有限公司）；载气：高纯氮气，流量为1.2 mL/min；进样口温度：220；进样方式：分流模式，分流比为30 1；柱箱温度：程序升温，初始温度为40，保持3 min，以3.5/min速率升到65，再以20/min速率升到220，保持5 min；检测器温度：235；氢气流量：32 mL/min；空气流量：200 mL/min；尾吹气流量：24 mL/min；定量环体积：1 mL；样品平衡时间：40.0 min；平衡温度：80；流路温度：100；样品传输线温度：105。1.3溶液的配制丙酮、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷混合标准溶液：丙酮、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷的质量浓度分别为164.4、169.3、170.5、182.0 mg/mL，分别称取丙酮、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷 4 110.0、4 231.9、4 261.9、4 550.0 mg于25 mL容量瓶中，使用二甲基亚砜溶解并定容至标线，摇匀。丙酮、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷混合标准工作溶液：丙酮、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷的质量浓度分别为16.4、16.9、17.0、18.2 mg/mL，取丙酮、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷混合标准溶液1 mL，以二甲基亚砜稀释并定容至10 mL，摇匀。22王文昌，等：气相色谱法测定7-氨基-3-(丙烯-1-基)-3-头孢烯-4-羧酸中溶剂残留量丙酮、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷系列标准曲线溶液：分别移取0、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2、2.5 mL丙酮、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷混合标准工作溶液于25 mL容量瓶中，以二甲基亚砜稀释并定容，配制成丙酮质量浓度分别为 67.7、135.4、338.6、677.2、1 015.8、1 354.4、1 693.0 mg/L 系列标准工作溶液，甲醇质量浓度分别为 65.8、131.5、328.8、657.6、986.4、1 315.2、1 644.0 mg/L系列标准工作溶液，四氢呋喃质量浓度分别为 68.2、136.2、340.8、681.6、1 022.4、1 363.2、1 704.0 mg/L 系列标准工作溶液，二氯甲烷质量浓度分别为72.8、145.6、364.0、728.0、1 092.0、1 456.0、1 820.0 mg/L 系列标准工作溶液，现配现用。氢氧化钠溶液：0.1 mol/L，使用称量纸准确称取0.4 g氢氧化钠，倒入烧杯中，加入适量蒸馏水超声溶解，搅拌，注入100 mL容量瓶中，冷却后用水定容至标线，摇匀。样品溶液：用天平准确称取0.1 g 7-氨基-3-(丙烯-1-基)-3-头孢烯-4-羧酸于20 mL顶空瓶中，使用移液枪加入5 mL的0.1 mol/L氢氧化钠溶液，涡旋、超声溶解，混匀。1.4实验方法准确移取丙酮、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷混合标准工作溶液和丙酮、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷系列标准曲线溶液0.2 mL于盛有5 mL的0.1 mol/L氢氧化钠溶液的20 mL顶空瓶中，在1.2色谱条件下，按照浓度由低到高顺序进样分析，以溶液的质量浓度为自变量，所对应的峰面积为因变量进行线性回归，计算校准曲线线性方程。取样品溶液进样分析，以保留时间定性，以色谱峰面积标准曲线法定量。2结果与讨论2.1色谱柱、溶剂和柱温的选择丙酮、甲醇、二氯甲烷和四氢呋喃均为极性化合物，根据相似相溶原则，选择HP-FFAP毛细管柱作为色谱柱。使用气相色谱法进行溶剂残留测定时，通常以有机试剂或水作为溶剂，而7-氨基-3-(丙烯-1-基)-3-头孢烯-4-羧酸不溶于水、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺和二甲基亚砜，试验结果表明，使用0.1 mol/L氢氧化钠溶液作为溶剂，样品及目标物均溶解良好。因为氢氧化钠溶液与N，N-二甲基甲酰胺反应，对检测产生干扰，因此选择二甲基亚砜作为溶剂进行标准储备溶液的配制。丙酮、甲醇、二氯甲烷和四氢呋喃均为极性溶剂，且沸点较低，沸点分别为57、65、40、66，根据气相初始温度的设定原则，将色谱柱的初始温度设为40。2.2专属性试验使用移液枪分别量取5 mL 0.1mol/L氢氧化钠溶液于2只20 mL顶空瓶中，压盖，其中一只加入0.2 mL浓度分别为16.4、16.9、17.0、18.2 mg/mL的丙酮、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷混合标准工作溶液，涡旋、混匀。以上溶液均按照1.2色谱条件进行测定，记录丙酮、甲醇、二氯甲烷和四氢呋喃色谱峰的分离度，气相色谱图见图1、图2。由图1、图2可看出，0.1 mol/L氢氧化钠溶液在溶剂出峰时间位置无杂峰，对7-氨基-3-(丙烯-1-基)-3-头孢烯-4-羧酸样品的测定不产生干扰；混合标准对照品溶液中丙酮、甲醇、二氯甲烷和四氢呋喃化合物全部实现了基线分离，丙酮和四氢呋喃的分离度为2.1，四氢呋喃和甲醇的分离度为2.7，甲醇和二氯甲烷的分离度为2.3，均大于1.5，满足中国药典定量分析测定要求。3.03.54.04.55.05.5t/min图1空白样品溶液色谱图2.3标准曲线和定量限分别向盛有5 mL 0.1 mol/L氢氧化钠的20 mL顶空瓶中加入0.2 mL丙酮、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷混合标准工作溶液和丙酮、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷系列标准曲线溶液，涡旋混匀，按照1.2色谱条件进行测定。以溶液的质量浓度为横坐标、所对应的峰面积为纵坐标进行线性回归，计算线性方程和3.03.54.04.55.05.5!*&F*Ft/min图2混合标准溶液色谱图23化学分析计量2023 年，第 32卷，第 7 期相关系数。按取样0.1 g溶解稀释定容至5 mL配制样品溶液，以10倍信噪比（S/N）计算方法的定量限。线性范围、线性方程、相关系数及定量限见表1。2.4精密度试验按照1.4实验方法平行称取6份7-氨基-3-(丙烯-1-基)-3-头孢烯-4-羧酸样品于20 mL顶空瓶中，分别加入 5 mL 0.1 mol/L 氢氧化钠溶液，并加入 0.1 mL丙酮、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷混合标准溶液，压盖，得到样品溶液，按照1.2色谱条件进行测定分析，计算测定结果的相对标准偏差，结果见表2。从表2可知，4种溶剂测定值的相对标准偏差不大于2.56%，表明本方法的精密度较好。2.5加标回收试验按照1.4 实验方法，称取6份7-氨基-3-(丙烯-1-基)-3-头孢烯-4-羧酸样品于20 mL顶空瓶中，分别进行低、中、高三水平加标回收试验，样品及加标样品色谱图如图3图4。样品加标回收率结果见表3。由表3可知，甲醇、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷回收率为92.53%109.96%，说明方法的准确度较高。3结语通过对溶剂、色谱柱等条件的优化试验，建立了使用0.1%氢氧化钠溶液溶解7-氨基-3-(丙烯-1-基)-3-头孢烯-4-羧酸样品，顶空气相色谱法测定的方法。所建立的分析方法快速、准确度高（回收率为92.53%109.96%），重复性好（RSD不大于2.56%），分离度符合要求，可用于7-氨基-3-(丙烯-1-基)-3-头孢烯-4-羧酸中甲醇、丙酮、四氢呋喃、二氯甲烷溶剂残留量的日常检测。参 考 文 献1 任莉，陈振辉，刘萌，等盐酸洛美沙星滴耳液联合头孢丙烯治疗儿童急性化脓性中耳炎的临床研究 J.现代药物与临床，表1线性范围、线性方程、相关系数及定量限目标物甲醇丙酮四氢呋喃二氯甲烷保留时间/min3.8283.1073.4374.316线性范围/（mgL-1）5.1657.62.1677.12.3681.92.4728.0线性方程y=400.5x-121.6y=3 325.0 x-4 708.4y=6 678x+5 535.0y=7 731.9x+13 533相关系数0.999 70.999 90.999 60.999 4定量限/（mgkg-1）107.152.957.560.0表2精密度试验结果目标物甲醇丙酮四氢呋喃二氯甲烷质量分数/（mgkg-1）测定值16 064.06，16 136.04，15 470.20，15 758.56，15 606.74，15 971.406 717.32，6 665.10，6 420.19，6 730.62，6 459.31，6 344.594 366.02，4 403.26，4 436.27，4 326.18，4 404.26，4 364.314 342.16，4 324.26，4 325.15，4 306.26，4 430.06，4 426.29平均值15 834.506 556.194 383.384 359.03RSD/%1.682.560.891.263.03.54.04.55.05.5F*Ft/min1丙酮；2四氢呋喃；3甲醇；4二氯甲烷图3样品色谱图3.03.54.04.55.05.5F!*F!*&t/min1丙酮；2四氢呋喃；3甲醇；4二氯甲烷图4样品加标色谱图表3加标回收试验结果溶剂甲醇丙酮四氢呋喃二氯甲烷本底值/（mgkg-1）12 021.9012 021.9012 021.901 902.551 902.551 902.55未检出未检出未检出未检出未检出未检出加标量/（mgkg-1）2 0554 1108 2202 1164 2328 4642 1314 2628 5242 2754 5509 100测定总量/（mgkg-1）13 923.3015 834.5020 186.404 102.216 556.19105 311.062 089.324 383.388 526.232 286.354 359.038 906.23回收率/%92.5392.7699.32103.95109.96101.9498.04102.85100.03100.5095.8097.8724王文昌，等：气相色谱法测定7-氨基-3-(丙烯-1-基)-3-头孢烯-4-羧酸中溶剂残留量2022，37（2）：337.2 赵伟.头孢丙烯治疗急性呼吸道感染疗效分析 J.中国医药科学，2014，4（7）：71.3 董益民.肺力咳合剂联合头孢丙烯干混悬剂治疗小儿急性支气管炎的临床观察 J.基层医学论坛，2020，24（35）：5 091.4 钟娇霞，霍开明，古裕鸟，等百蕊颗粒结合头孢丙烯治疗急性扁桃体炎的疗效及对血清炎性因子水平的影响 J.中华中医药学刊，2022，40（2）：237.5 王云贞，吕锡娟，刘文梅，等安儿宁颗粒联合头孢丙烯治疗小儿急性支气管炎临床研究 J.现代药物与临床，2022，37（11）：2 529.6 国家药典委员会中华人民共和国药典：二部 M.北京：中国医药科技出版社，2020：286.7 吴明书，张玉，刘启胜.头孢丙烯原料药的合成工艺 J.科技展望，2016，26（10）：62.8 荣佳伟.生物催化剂催化头孢丙烯中间体的脱保护基反应 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