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藥用輔料分析與質量控制——無需前處理,基于LC-Q/TOF AIM方法表征吐溫中脂肪酸組成及相對含量
聚山梨酯,商品名吐溫,親水性和化學穩定性強,添加到藥物制劑中,可提高活性成分的溶解度,同時抑制大分子蛋白藥物的自動聚合,可以提高蛋白藥物的穩定性,是目前抗體制劑配方中常用的表面活性劑。
從 EP、USP、ChP 等現行藥典方法看,吐溫類輔料的質量控制均包括測定脂肪酸組成及含量,采用氣相色譜法,將吐溫水解并酯化后測試。該方法前處理較為復雜,需要多種脂肪酸酯標準品比對。
為了進行更方便、快速的檢測,滿足日益增長的輔料評估和制劑研發需求,開發了一種基于 LC-Q/TOF AIM(全離子 MS/MS,All Ions MS/MS)模式分析吐溫中脂肪酸組成的方法,無需樣品前處理,不需要脂肪酸標品,可快速確定脂肪酸組成及相對含量。本方法適用于吐溫中脂肪酸的快速判斷,為吐溫的精細表征提供指導。
實驗條件
吐溫輔料樣品直接稀釋后檢測。
大分子制劑可采用乙腈沉淀去除蛋白后檢測,如需濃縮建議氮吹后復溶。
色譜柱
C4 色譜柱 (2.1X100mm, 1.7μm)
流速
0.4 mL/min,梯度洗脫
流動相
含 0.1% 甲酸和 5mM 乙酸銨的水溶液(A);乙腈(B)
柱溫
35 °C
電離模式
ESI ,正離子
霧化氣
35 psi
干燥氣溫度
250 °C
干燥氣流量
8 L/min
鞘氣溫度
300 °C
鞘氣流量
12 L/min
毛細管電壓
4000 V
噴嘴電壓
500 V
檢測模式
All Ions MS/MS(AIM)
碰撞能量
0/40 V(低/高能量通道)
方法概要
吐溫在二級質譜中會產生特征脂肪酸碎片 R-C3H4O2+,利用這些特征碎片離子,可以不借助標準品,直接判斷脂肪酸組成。那么,如何在復雜的吐溫樣品中,準確全面地確認特征碎片離子?Agilent LC-Q/TOF AIM(全離子 MS/MS,All Ions MS/MS)模式可以滿足這樣的需求。
AIM 可進行簡便的采集方法設置,無需預先選擇母離子,僅改變碰撞能量:在低能量通道中,吐溫中的化合物以原型為主,用于成分表征;高能量通道中,將吐溫幾乎完全打碎,確認脂肪酸特征碎片的組成及相對含量。相比于傳統的 Auto MS/MS 或者 Target MS/MS,AIM 模式不僅采集方法設置簡單,而且不存在對于低豐度、低質量端碎片或者未指定母離子的歧視,所有母離子均可碎裂,通過具有精確質量數的 TOF 譜圖,確認不同的脂肪酸特征碎片信息。
本實驗條件與吐溫精細表征的方法相同,可以在 LC-Q/TOF 系統中一次進樣同時得到脂肪酸判定和詳細成分表征。脂肪酸組成信息,可以幫助我們在成分表征時有針對性的分析對應脂肪酸酯組分;詳細成分表征的結果,也能進一步確認脂肪酸組成的合理性。

結果展示
下圖展示了兩份吐溫 20 和三份吐溫 80 樣品的脂肪酸組成對比:吐溫 20 中,最主要的脂肪酸為月桂酸,占比約 40%,其它含量較高的脂肪酸包括肉豆蔻酸、棕櫚酸(軟脂酸)、油酸、辛酸、癸酸等;吐溫 80 主要為油酸酯(約 98%),另外含有少量亞油酸。

結語
對不同吐溫樣品的脂肪酸組成和相對含量進行分析,使用本方法得到的結果與 2020 版《中國藥典》中的要求具有可比性。本方法不依賴標準品,無需復雜的樣品前處理過程,可快速可靠地分析吐溫的脂肪酸組成和定量。適用于不同品牌、不同批次或不同工藝的質量對比研究,并為吐溫精細表征提供脂肪酸組成的依據。