气相色谱法在药物有机残留溶剂中的应用

1、气相色谱法在药物有机残留溶剂中的应用王晓东（郑州大学远程教育学院 2010 秋 药学专业）摘 要： 本文论述了气相色谱法的原理，简单介绍气相色谱法在药物（盐酸二甲双 胍）有机残留溶剂测定中的应用关键词： 气相色谱法 盐酸二甲双胍 有机残留溶剂 应用引言气相色谱法（ GC）是一种以气体为流动相的色谱法。它是从 1952 年才迅速发展起 来的一种分离方法， 最早用于分析石油产品， 目前已广泛于石油化学、 化工、有机合成、 医药、生物化学和环境监测等领域。在药物分析中气相色谱法已成为有关物质检查、原 料药和制剂的含量测定、中草药成分分析、药物的纯化、制备的一种重要手段。本文就 气相色谱法在原料药（盐

2、酸二甲双胍）有机溶残测定中的应用进行论述。正文气相色谱法的工作原理是利用试样中各组分在色谱柱中的气相和固定液相间的分 配系数不同，当气化后的试样被载体带入色谱中运行时，组分就在其中的量相间进行反 复多次的分配（吸附 -脱附或溶解 -放出），由于固定相对各组分的吸附或溶解能力不同 （即保留作用不同），各组分在色谱柱中的运行速度也就不同，经过一定柱长后，是彼 此分离，按顺序离开色谱柱，进入检测器，产生的离子经讯号放大后，在记录仪上就描 绘各组分的曲线图，称为色谱峰。根据色谱峰的峰高或峰面积就可定量测定出样品中各 级分的含量。盐酸二甲双胍 （Metformin Hydrochloride） 是 19

3、57 年在欧洲上市的口服双胍类降 血糖药， 1994 年被美国 FDA核准上市，迄今应用于临床已逾 50 年，成为继磺酰脲类药 物之后最常用的口服降糖药，一直作为 2 型糖尿病患者的首选药物（对于肥胖和伴高胰 岛素血症者，本药不但有降糖作用，还有减轻体重及缓解高胰岛素血症的效果），并用 于某些对磺酰脲类疗效差的糖尿病患者（可与磺酰脲类合用）。目前该药已在 90 多个 国家上市，已占据美国 1/4 多的口服降糖药物市场份额，我国于 1993 年开始生产，由 于其疗效确切，用药安全，已收载于中国药典，并被列入现行国家基本医疗保险甲类药 物目录。本品在国内外已上市的制剂有盐酸二甲双胍片、胶囊、肠溶片

4、、肠溶胶囊、缓 释片等。本药吸收部位主要在小肠，生物利用度约 50-60%，达峰时间（ Tmax）为 2.5 h。稳 态血药浓度可在 2448h 内达到。口服吸收不完全且饱和。吸收后迅速分布到组织，主 要分布在胃肠、肝、肾、胰腺中，在胃肠道壁高浓度蓄积，在肝、肾、唾液腺的浓度比 血浆浓度高 2 倍，血浆蛋白结合率 <5，单剂口服盐酸二甲双胍 850mg后表观分布容积 平均为 654±358L，与血浆蛋白的结合率可忽略不计。该药以原形形式由尿排出，不经 肝脏代谢，也不经胆汁排泄， 在24小时内被吸收的药物约 90%经肾脏途径消除， 血浆消 除半衰期约 6.5 小时。盐酸二甲双胍大

5、鼠口服 LD50为 1000mg/kg，皮下注射 LD50为 300mg/kg。本药用于单纯饮食控制不满意的 2型糖尿病病人， 尤其是肥胖和伴高胰岛素血症者， 用本药不但有降血糖作用，还可能有减轻体重和高胰岛素血症的效果。磺酰脲类药物疗 效欠佳，继发性失效可改用或加用二甲双胍。1、2 型糖尿病患者胰岛素治疗时可加用二甲双胍，提高疗效，减少胰岛素用量。并可有条件地应用于糖尿病的一级预防和二 级预防，尤其是代谢综合征向糖尿病转化及肥胖的糖耐量减低或空腹血糖受损向糖尿病 的转化。盐酸二甲双胍主要的副作用为胃肠道反应，常见腹泻、恶心、呕吐、胃胀、乏力、 消化不良、腹部不适及头痛 , 过量后引起乳酸中毒

6、，但罕见。综上所述，我们研制的盐酸二甲双胍原料药属已有国家标准药品， 其生产工艺先进 成熟，质量可控，经结构确证符合其化学结构特征。工艺过程中无ICH 一类及二类溶剂的使用，无三废污染问题。本品经质量和稳定性研究表明，分析方法科学合理，质量稳 定可控，适宜于工业化生产。盐酸二甲双胍已问世 50 多年，国内、外大量的临床实践积累了丰富的用药经验， 我们研制的盐酸二甲双胍原料药与已上市产品的化学基础相同， 可以桥接已上市产品的 安全性、有效性以及质量控制信息。盐酸二甲双胍是以盐酸二甲胺为起始原料，与双氰胺缩合，在溶剂下反应，再精制 即得。整个过程无需中间处理，因此无合成中间体产生，工艺杂质即为双氰

7、胺。作者建 立用气相色谱技术建立检查药物有机残留溶剂的检测方法，更好的保障患者用药安全。根据本品的合成工艺，在合成过程中分别使用了环已醇、乙醇作为溶剂，因为合成 工艺中所用的环已醇极易被水及乙醇溶解除去，且环已醇属低毒物质，在ICH和中国药典中均无残留限度要求， 故只对生产工艺中最后使用的精制溶剂乙醇进行了残留量 的检测方法研究，并将乙醇的检测列入质量标准。采用气相色谱法（中国药典 2005 年版二部附录 VE），照有机溶剂残留量测定法测1. 仪器与试药仪器：福立 FL9790 型气相色谱仪 试药：无水乙醇（分析纯，天津市凯通化学试剂有限公司，批号：20070720）2. 色谱条件色谱柱： D

8、B-5石英毛细管柱 （5 苯基聚硅氧烷 -95%甲基聚硅氧烷， 30m ×0.53mm × m），进样口温度： 120；检测器 （FID） 温度： 150；柱温： 50 ；载气：氮气， 0.07MPa，无分流；氢气： 0.1MPa；空气： 0.1MPa；顶空进样 0.5ml ，顶空样品瓶置于 80恒温箱中，恒温加热 45分钟。3. 溶剂的选择由于本品和被测有机溶剂乙醇在水中易溶，故选择以水为溶剂。4. 线性关系考察精密称取乙醇约 50mg，置 100ml量瓶中，用高纯水溶解并稀释至刻度，摇匀，得对 照品贮备液，分别精密量取对照品贮备液 0.5、1.0、3.0、5.0、7.0

9、 、 10.0ml ，置25ml 量瓶中，用高纯水稀释至刻度，摇匀，分别作为对照品溶液 - ，各精密量取 5ml，置 20ml顶空瓶中，压盖，然后置 80恒温箱中，恒温加热 45分钟，取顶空气 0.5ml 注入气 相色谱仪，记录色谱图，以峰面积平均值（ Y）对浓度（ X）进行线性回归，得线性方程：2Y=6652.1X+6694，r 2=0.9984，结果表明，乙醇在9.978 199.56ug/ml 范围内呈良好的线 性关系，线性关系见表 1和线性关系图。表1 线性关系考察结果对照品溶液浓度（ g/ml ）平均峰面积9.9785967219.95613285359.86841274499.78

10、706350139.629919690199.561326306乙醇线性关系图5. 精密度试验取乙醇约 20mg，精密称定，置加有少量水的 100ml量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀， 精密量取 5ml，五份，分别置 20ml顶空瓶中，压盖，均置 80恒温箱中，恒温加热 45分 钟，各取顶空气 0.5ml 注入气相色谱仪，记录色谱图，计算峰面积的 RSD，结果见表 2， 结果表明本测定方法精密度良好。表2 精密度试验结果次数12345乙醇峰面积13133521305461130697013374011344376平均峰面积1321512RSD%1.376定量限与检测限定量限：取对照品溶液适量，用高

11、纯水逐步稀释至适当浓度，测定定量限，结果乙 醇的定量限为 1.98 g/ml （S/N=10），当供试品溶液浓度为 40mg/ml时，供试品中乙醇 的定量限为 0.005 %，见附图 1。检测限：取对照品溶液适量，用高纯水逐步稀释至适当浓度，测定检测限，结果乙 醇的检测限为 0.6 g/ml （S/N=3），当供试品溶液浓度为 40mg/ml时，供试品中乙醇的 检测限为 0.0015%，见附图 2。7. 样品测定对照品溶液的制备 精密称取乙醇约 20mg，置 100ml量瓶中，加纯化水溶解并稀释至刻度，摇匀，精密量取 5ml，置顶空瓶中，密封瓶口，即得供试品溶液的制备：取本品约 0.2g ，精

12、密称定，置顶空瓶中，精密加入纯化水 5ml 使溶解，密封瓶口，即得。测定法：分别取对照品溶液和供试品溶液置80恒温加热 45分钟，各取顶空气0.5ml ，注入气相色谱仪，记录色谱图，见附图 3-5 ，按外标法以峰面积计算各残留溶剂 含量，结果见表 3。表 3 盐酸二甲双胍三批样品乙醇残留测定结果批号乙醇1110010.3%1110020.3%1110030.3%结论：综上所述药品中的有机残留溶剂是否能够得到合理、有效的控制，直接关系到药品质量的可控性和安全性。 气相色谱法是目前在药物有机残留溶剂检测中应用最 为广泛的方法。盐酸二甲双胍原料药三批样品中乙醇残留量均小于0.5%。符合标准。参考文献

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