加替沙星酸碱水解杂质结构的研究

      关键词 加替沙星 酸碱水解 结构 LC/MS

　　Studies on the structure of gatifloxacin hydrolysis impurity

　　Chen Haiyan，Zhang Zhengxing，Li Ning，et al. 

　　Chongqing Quality Testing and Inspection Center for Medical Devices，400015.
 
      【Abstract】 Objective Studies on the structure of gatifloxacin hydrolysis impurity.Methods A LC/MC method has developed for separation and analysis of the related substance.Results Three mian degration products were obtained by hydro
lysis.Conclusion To ensure production quality，acidity and temperature were strictly conˉtrolled. Key words gatifloxacin acid-base hydrolysis structure LC/MS  

　　加替沙星（gatifloxacin）属第四代氟喹诺酮类抗菌药物，除了具有同类药物特有的强大抗革兰阴性菌活性外，还具有其它喹诺酮类药物强大的抗革兰阳性菌和厌氧菌活性，且几乎没有光毒性 ［1］  ，结构式见图1。该药于1999年获美国FDA批准上市，2002年中国开始生产，现广泛用于临床。本实验根据药物在一定酸碱条件下，通常会发生降解反应，导致样品失效的普遍情况，采用了液相色谱和液质联用分析手段考察了加替沙星在酸碱条件下的降解情况，并对结构进行了初步确定。图1 加替沙星结构式（分子量为375）

　　1 仪器和试剂

    Agilent1100型高效液相色谱仪，Agilent1946B型液相色谱-质谱联用仪（LC/MS）;加替沙星（重庆普惠提供），水为超纯水，乙腈为色谱纯，醋酸、三乙胺为分析纯。

　　2 方法

    2.1 样品溶液配制 取样品分别加入0.5mol/L盐酸和0.5 mol/L氢氧化钠溶液制成1mg/ml的溶液，加热回流8h，取出中和后，加流动相稀释成浓度为0.5mg/ml的溶液，过滤、摇匀，即得。

    2.2 液相色谱条件 18（Zorbax，150mm×2.1mm，5μm），流动相:乙腈:水:三乙胺（15:85:0.5）（用醋酸调节pH4.5），流速:0.3ml/min;进样量5μl;柱温:室温;检测波长:292nm。

    2.3 LC/MS条件 离子源:APCI-ESI;极性:正离子;扫描范围:100～1000m/z，干燥气流速:12L/min。裂介电压:100V，分别对HPLC分离后的主峰和杂质峰进行MS分析。

　　3 结果与讨论

    3.1 HPLC分析 从图2液相色谱图可看出，不论酸碱水解，均在t=1.4min附近有一杂质峰。

　　3.2 LC/MS分析

　　3.3 质谱图解析

    3.3.1 酸水解后杂质峰（图3A） ESI-MS:m/z（%）239.2为（M+H-羧基-哌嗪基开环剩NH 2+  ），301.2为（M+H-羧基-甲氧基）（碎片离子结构见图5）。

    3.3.2 酸水解后的主峰（图3B） ESI-MS:m/z（%）376.1［M+H］，398.1［M+Na］。

    3.3.3 碱水解后的杂质峰（图4A） ESI-MS:m/z（%）239.2为（M+H-羧基-哌嗪基开环剩NH 2+  ），301.2为（M+H-羧基-甲氧基）。

    3.3.4 碱水解后的主峰（图4B） ESI-MS:m/z（%）376.1［M+H］，398.1［M+Na］。

    3.4 LC/MS测定结果分析 从上可看出，不论是酸水解还是碱水解，两者的MS数据完全一致，都有m/z（%）376.1［M+H］，398.1［M+Na］，其他碎片离子峰m/z（%）239.2为（M+H-羧基-哌嗪基开环剩NH 2+  ），301.2为（M+H-羧基-甲氧基）。

    3.5 小结 通过LC/MS，对加替沙星的酸碱水解产物进行分析，结合液相色谱图和质谱，可得出加替沙星在酸碱水解条件下生成的产物系羧基、哌嗪基和甲氧基三基团降解的结果，而据文献报道 ［2］  这三个基团恰是加替沙星的特征基团;7位哌嗪基和8位甲氧基是加替沙星增强抗菌活性的主要基团，8位甲氧基能起改善光毒性和细胞毒性的作用;因此在生产中应严格控制酸碱度和温度，保证产品质量。图2 加替沙星水解色谱图 A酸水解（acid hydrolysis） B碱水解（alkali hydrolysis） 图3 酸水解LC/MS图谱  A酸水解杂质峰，t=1.419min（impurity peak of acid hydrolysis） B酸水解主峰，t=6.645min（main peak of acid hydrolysis） 图4 碱水解LC/MS图谱  A碱水解杂质峰（impurity peak of alkali hydrolysis） B碱水解主峰（main peak of alkali hydrolysis） 

　　参考文献

     1 Hirotoshi Mori，TsunroTakahashi，Tetsuya Sagawa，et al.Chemical strucˉture and physico-chemical properties of gatifloxacin hydrate.Iyakuhin Kenkyu，1998，29:885.

    2 Perry CM，Barman B，Lamb HM.Gatifloxacin.Drugs，1999，58:683.

 　　作者单位:1400015重庆医疗器械质量检验中心

　　2210009南京中国药科大学

    3400015重庆市药品检验所