河北美荷药业有限公司 河北省石家庄市 051530
摘要:将伊维菌素放入含有H2O2的甲醛中进行加速溶解,能够获得伊维菌素氧化降解杂质粗品,通过色谱纯化技术针对形成的杂质粗品进行分离,然后通过MS和NMR技术进行结构的鉴定,从而确证溶解反应后形成的伊维菌素氧化降解杂质粗品为8a-oxo-H2B1a。将阿维菌素为原料,甲苯作为溶剂,通过催化加氢的反应后可以获得伊维菌素粗粉,在通过重结晶纯化处理后可以得到伊维菌素精粉。伊维菌素属于阿维菌素的衍生物,是一种半合成的广谱抗寄生虫药物,对于线虫、节肢动物等体内外寄生虫都有极高的消灭作用。
关键词:伊维菌素;氧化降解杂质;分离;鉴定
伊维菌素作为新型的抗寄生虫药物,具有低毒性、广谱、有效的特点,对消灭动物体内外寄生虫都有积极的作用,还具有预防寄生虫形成的效果。伊维菌素为十六元环结构的大环内酯类抗生素,通过伊维菌素B1a的C22、C23位中的双键加氢还原形成,相比阿维菌素的结构更加稳定且更具有安全性,作用持续时间更长,因此在目前国内外市场上依然具有极高的竞争力。药物质量的重要检验标准就是杂质含量,药物杂质是否得到合理、有效的控制,直接影响了药物质量的管控水平和药物安全性。为了有效的提高伊维菌素的药物质量、满足高端客户的需求,将伊维菌素原粉放入H2O2的甲醛中进行加入溶解,从而获得了伊维菌素氧化降解杂质粗品,并且针对其进行分离和鉴定,评估伊维菌素的药物质量。
一、实验研究
(一)选用的试剂和仪器
准备99.1%纯度的伊维菌素、乙腈、甲醇,采用美国Merck公司的色谱级,纯化水为自制。选用日本岛津生产的分析型液相色谱仪,采用北京创新通恒的制备型液相色谱仪,采用T-1000型电子天平、AVVANCEIII-500型核磁共振波谱仪、Loborata400型旋转蒸发器[1]。
(二)伊维菌素的加速降解过程
取10g伊维菌素原粉,将其放入到80%浓度的甲醛溶液500ml中降解,并且加入10ml的H2O2,充分摇匀放置在25℃的环境下产生氧化降解反应,定期进行反应液检测,若是反应液中的目标杂质达到了一定的要求,就可以进行反应液的加压浓缩和干燥,由此获得伊维菌素氧化降解杂质粗品[2]。
(三)进行伊维菌素氧化降解杂质粗品的分离
将伊维菌素氧化降解杂质粗品通过甲醛进行溶解,用中压柱进行层析分离,洗脱机为甲醛和水以70:30的比例配比,冲洗流速为10ml·min-1,根据洗脱峰的不同分段收集洗脱液,采用HPLC进行在线检测,检测波长为280nm,收集目标杂质纯度在70%以上的洗脱液,进行压缩浓缩至干燥,获得氧化降解杂质粗品,将粗品采用制备型液相色谱仪的高压色谱纯化技术进行纯化处理,根据色谱峰收集相应目标进行馏分,将纯度高于95%的馏分合并起来,在50℃的环境下进行减压浓缩处理去除溶剂,最终获得2.1g伊维菌素氧化降解杂质纯品[3]。
(四)检测环境
制备型色谱的条件为:采用UniSilC18柱,洗脱剂为乙腈、甲醛和水按照50:15:35的比例配备而成,洗脱流速为16ml·min-1,检测波长为280nm。
质谱条件:ESI进行正负离子的检测,离子源的温度控制在150℃,电压为3kV,电喷雾接口的N2流速为600L·h-1,锥孔电压设置为30V,脱溶剂气温为350℃。
二、实验结果分析
(一)分析加速降解条件
伊维菌素加速降解的过程中不难发现,伊维菌素的氧化降解程度与H2O2的加量以及反应时间有密切的关系,呈正相关。不过,若是H2O2过量也会造成剧烈的反应,最终形成多个降解产物,导致目标杂质的分离纯化难度增加,综合分析可知,选用H2O2加量为2%,HPLC检测目标杂质比例在达到10%的时候为反应终点[4],HPLV图谱见图1。
图1 伊维菌素氧化降解杂质粗品和纯品的HPLC图谱
(二)伊维菌素氧化降解杂质的结构特点分析
第一,关于伊维菌素氧化降解杂质的质谱见图2。第二,采用核磁共振波谱针对伊维菌素氧化降解杂质进行分析,具体数据见表1。
图2 伊维菌素氧化降解杂质的质谱图
序号 | 13CNMR | 1HNMR | 序号 | 13CNMR | 1HNMR |
1 | 172.19 | — | 25 | 77.74 | 3.26(1H,m) |
2 | 48.56 | 3.4(1H) | 26 | 36.72 | 1.60(1H,m) |
3 | 123.35 | 5.75(1H,brs) | 27 | 28.33 | 1.52(1H,m)1.44(1H,m) |
4 | 137.62 | — | 28 | 12.57 | 0.97(3H,t,J=7Hz) |
5 | 67.55 | 4.35(1H,d,J=5.5Hz) | 1′ | 96.33 | 4.82(1H,d,J=3Hz) |
6 | 84.16 | 4.25(1H,d,J=5.5Hz) | 1″ | 99.78 | 5.33(1H,d,J=3Hz) |
7 | 79.12 | — | 12a | 20.12 | 1.19(3H,t,J=7Hz) |
8 | 129.07 | — | 14a | 15.08 | 1.58(3H,s) |
9 | 142.64 | 6.65(1H,d,J=11.5Hz) | 2′ | 36.05 | 2.30(1H,m)1.57(1H,m) |
10 | 125.97 | 7.22(1H,d,J=5.5Hz) | 2″ | 36.05 | 2.30(1H,m)1.51(1H,m) |
11 | 149.43 | 6.27(1H,d,J=9.5Hz) | 24a | 17.78 | 0.82(3H,t,J=5Hz) |
12 | 41.24 | 2.83(1H,m) | 26a | 12.75 | 0.89(3H,t,J=7Hz) |
13 | 82.55 | 4.05(1H,brs) | 3′ | 80.65 | 3.65(1H,m) |
14 | 136.47 | — | 3′a | 56.82 | 3.4(3H,s) |
15 | 120.28 | 5.23(1H,m) | 3″ | 78.52 | 3.25(1H,m) |
16 | 34.68 | 2.3(2H,m) | 3″a | 56.82 | 3.44(3H,s) |
17 | 68.81 | 3.72(1H,m) | 4′ | 81.82 | 3.2(1H,t,J=9HZ) |
18 | 37.85 | 1.89(H,m)0.87(1H,m) | 4″ | 77.52 | 3.25(1H,t,J=9HZ) |
19 | 70.05 | 5.17(1H,m) | 4a | 20.75 | 1.88(3H,s) |
20 | 42.58 | 2.12(1H,d,J=5.5Hz) | 5′ | 68.52 | 3.75(1H,m) |
21 | 99.01 | 5″ | 69.85 | 3.71(1H,m) | |
22 | 36.77 | 1.64(1H,m)1.48(1H,m) | 6′ | 18.52 | 1.25(3H,t,J=6.5Hz) |
23 | 29.24 | 1.54(2H,m) | 6″ | 18.52 | 1.21(3H,t,J=7Hz) |
24 | 32.44 | 1.54(1H,m) | 8a | 168.56 | — |
三、小结
伊维菌素具有高效、成分低、安全性高的特点,因此常用于牛、羊、马、猪等胃肠道线虫、寄生节肢动物,犬类肠道线虫、疥螨、心丝虫等防治。伊维菌素是目前应用最广泛也最受重视的动物健康药物,在国内外市场有极高的竞争实力。强制降解实验作为药物稳定性研究的重要内容,能够将药物的稳定性和降级途径呈现出来,因此在药物质量管控中发挥积极的作用。
参考文献:
[1] 马志珺,胡晓敏,李晓露,等. 伊维菌素制备工艺研究[J]. 化学与生物工程,2021,38(3):51-54.
[2] 马志珺,王克华,任风芝,等. 伊维菌素氧化降解杂质的分离与鉴定[J]. 化学与生物工程,2022,39(7):17-20.
[3] 高月麒,王克华,马志珺,等. 伊维菌素合成产物中杂质的分离与鉴定[J]. 化学与生物工程,2022,39(5):26-31.
[4] 李晓露,任风芝,高月麒,等. 伊维菌素光降解杂质的分离与鉴定[J]. 中国抗生素杂志,2021,46(5):412-415.