USP第467章中溶剂残留的检测

图1.  水作稀释剂用G43柱分析Ⅰ类溶剂残留。

美国药典USP第467章，规定了药品中的溶剂用量，包括了全面的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类溶剂列表，并规定了其限值以及鉴定、确证和定量过程（分别称之为过程A、B、C）。本文采用压力平衡顶空进样和GC-FID方法，对三类溶剂进行了鉴定、确证和定量。在保证分析效率的前提下，所有的各组分析物均得到分离。

溶剂残留一般是由于药品活性成分、赋形剂生产，或药物生产过程中使用到，而在纯化过程中未被去除掉的溶剂。溶剂残留是药品中三种主要的杂质之一，另外两种是有机和无机不纯物。溶剂在药品生产过程中对物质的合成有重要作用，决定着药品的某些特性，比如晶型、纯度和溶解性。溶剂残留对药品疗效没有任何益处，应该尽可能地去除。

图2.  N,N-二甲基乙酰胺作稀释剂用G16柱分析Ⅰ类溶剂残留。

ICH基于对人类和环境毒性列出了三类溶剂。到2008年为止，USP只规定了氯仿、二氧杂环乙烷、二氯甲烷以及三氯乙烯的测定和限值。为了和ICH一致，USP修改了第467章，于2008年7月1日正式生效。他包括了一个全面的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类溶剂列表，并规定了其限值以及鉴定、确证和定量过程（分别称之为过程A、B、C）。这个章程可应用于使用或者产生溶剂残留的物品以及所有制造赋形剂、活性药物和药物的生产企业。

USP第467章建议使用顶空进样器加配备FID检测器的气相色谱分析溶剂残留。该章使用了三个测试程序，包括监测鉴定（过程A）、确证（过程Ｂ）和定量（过程C）。当用户了解生产过程中使用的溶剂信息，只需要进行定量过程。如果溶剂是未知的，三个测试过程都需要进行。如果物质生产过程中只使用了第Ⅲ类溶剂，可以使用干燥失重法，当然，如果还使用第Ⅱ类溶剂，建议使用色谱法。 

图3.  1,3-二甲基-2-咪唑啉酮作稀释剂用G43柱分析Ⅱ类溶剂残留。

本文展示了使用压力平衡顶空进样和GC-FID分析三类溶剂残留，还研究了稀释剂的选择。整个过程使用了两种溶剂。

实验

实验中使用了珀金埃尔默Clarus 600 GC（FID检测器）和TurboMatrix HS-40顶空进样器。TurboMatrix HS-40是一种压力平衡顶空进样器，其对样品的采集体积是基于在一定的时间内，使样品气在已知的流量下进入到分析柱中而计算出来的。相比于其他的顶空技术，由于TurboMatrix HS 提供了更为简单和惰性的气路，得到的结果更为准确。这种技术无需气体阀或者其他的可动部件，减少了样品和热的金属环接触，降低了可动部件的维修保养。TurboMatrix HS含有一个多瓶位可同时加热的加热炉，它们之间可重叠加热。重叠加热功能可以自动优化开始加热时间，使得GC炉温一旦准备好后，能够马上进行样品分析，提高样品分析量。

图4.  水作稀释剂用G16柱分析Ⅱ类溶剂残留。

由于Clarus 600气相快速的降温速度，使得运行一个样品完毕后能很快进入到下一个样品。这对于炉初温接近室温的分析特别有用。

讨论

在这个应用中，我们用优化的色谱方法和时间，对USP第467章溶剂列表中的溶剂进行了分析，每种溶剂分别在G16和G43色谱柱中都能完全分开。

图5.  N-甲基吡啶-2-吡咯烷酮作稀释剂用G43柱分析Ⅲ类溶剂残留。

除了在不同柱子中的分离，本文还讨论了使用不同稀释剂来分析三类溶剂残留。在方法开发中，稀释剂的选择非常重要。材料和分析物的溶解性、沸点以及生产过程中使用的溶剂都需要考虑到。随着所用稀释剂的不同，分析物的响应也不同，因此需要找到合适的稀释剂以得到最好的响应和分辨率。有些溶剂，特别是稀释剂，用水作为稀释剂有非常好的响应；然而对于有些物质，比如极性物质，使用有机的稀释剂比较好。

过程A和B——材料中溶剂残留的鉴定和确证过程

A用于鉴定药品中溶剂残留。这个过程，所有的溶剂先用 G43柱在相应的条件下进行分析。图1、3、5是分别用不同稀释剂得到的结果。

图6.  水作稀释剂用G16柱分析Ⅲ类溶剂残留。

根据分析物在2相正交的色谱柱中的保留时间不一样来定性分析物，溶剂残留在G16柱和G43柱出峰顺序不一样，因此用G16柱来确证溶剂残留物。此外，过程A中几组在G43柱中共流出的化合物在G16中可以分离开，然而另外几组化合物在G16柱中会共流出。图2、4、6中给出了G16柱分析得到的结果。

过程C——定量

通过过程A和B鉴定和确证之后，对药品中的溶剂残留进行定量。分离条件只针对感兴趣的化合物进行优化。

结论

本文对所有的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类溶剂进行了鉴定、确证和定量。在保证分析效率的前提下，所有的各组分析物均得到分离。另外，分别在G43和G16柱中试验了不同稀释剂分析所有典型溶剂残留物。稀释剂的选择基于被测样品的溶解性、低挥发性溶剂的沸点。联合不同柱子的选择性可以分离所有的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类溶剂。