磺酸酯 干货｜教你全面玩转磺酸酯类基因毒杂质

在最后一篇文章中，我们总结了GTI和PGI的种类，本文详细描述了主要的对氨基苯磺酸酯杂质。

总结

在制药工业中，磺酸或磺酰卤试剂通常用作烷基化试剂和催化剂，也经常用于药物化学合成的纯化或成盐步骤。合成反应或重结晶步骤中任何残留醇的存在都可能导致磺酸盐的形成。临床研究发现，磺酸盐可以直接与生物大分子烷基化，可能导致DNA突变。甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸异丙酯已被证明具有遗传毒性，而其他带有磺酸基团的物质可能具有潜在的遗传毒性，并对人类健康构成威胁。因此，有必要利用各种分析技术来研究磺酸盐的检测限。除了克服灵敏度、选择性和样品基质干扰的挑战外，磺酸盐的高反应性也给分析方法的发展带来困难。

磺酸盐根据取代基的不同可分为烷基磺酸盐和芳基磺酸盐。烷基磺酸盐，如甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯、甲磺酸异丙酯、甲磺酸正丁酯等。；芳基磺酸盐，如甲基苯磺酸盐、乙基苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐等。这些磺酸盐是通过将甲磺酸、苯磺酸和对甲苯磺酸与甲醇、乙醇或其他低级醇结合而形成的。如果药物的活性成分以烷基磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐和羟乙基磺酸盐的形式存在，或者在药物合成过程中使用磺酸试剂，磺酸酯将被视为潜在的遗传毒性杂质。

根据FDA和EMEA指南的要求，有必要监测散装药物或药物中可能存在且在早期合成步骤中未被去除的所有基因毒性杂质。对于遗传毒性杂质，其限量应控制在ppm级，因此遗传毒性杂质的标准比普通杂质的标准严格近百倍甚至一千倍。

常见检测方法

直接注射法:

烷基磺酸盐化合物沸点低，适合气相色谱测定。目前欧洲药典给出了一种通用的检测遗传毒性杂质的方法，采用GC法检测有效成分中的甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯、甲磺酸异丙酯和甲磺酸酰基酯。但常规气相色谱方法灵敏度低，难以达到痕量遗传毒性杂质的检测限。目前常用气相色谱-质谱联用法测定磺酸盐杂质。芳基磺酸盐类化合物沸点高，不适合GC测定，所以常采用高效液相色谱法测定。为了进一步提高检测的灵敏度，通常采用液质联用和液质联用方法进行测定。

衍生方法:

为了进一步提高检测灵敏度，提高样品的稳定性，避免降解反应，可以对样品进行适当的衍生化处理，然后用气相色谱-质谱联用仪和液相色谱-质谱联用仪进行分析，方便检测。欧洲药典8.0版采用碘化钠作为衍生试剂，采用HS-GC-MS测定甲磺酸倍他司汀中的甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯和甲磺酸异丙酯。

提供以下两个案例供参考:

苯磺酸氨氯地平:

苯磺酸氨氯地平，是氨氯地平的苯磺酸盐，是长效钙通道阻滞剂，可用于治疗高血压。氨氯地平在合成过程中使用正丙醇或异丙醇，而氨氯地平与苯磺酸之间的反应溶剂为甲醇，最终重结晶溶剂为乙醇。因此，在整个合成过程中有可能形成具有潜在遗传毒性的甲基苯磺酸盐、乙基苯磺酸盐、丙基苯磺酸盐和异丙基苯磺酸盐。因此，有必要监测这些药物中是否存在这些化合物。该药物通常口服，每日最大剂量为10毫克，相应的四种遗传毒性杂质的总TTC水平为150 ppm。

因此，HPLC-UV测定了四种杂质。根据ICH指南的要求，对方法的检出限、定量限、线性、精密度和准确度进行了验证。该方法灵敏度高，操作方便，无干扰。在该方法下，4种遗传毒性杂质的检出限分别为7ppm、11ppm、12ppm和9ppm，能够满足检测要求

图1。苯磺酸氨氯地平的结构式

图2。四种苯磺酸盐的来源

甲磺酸伊马替尼:

甲磺酸伊马替尼是一种酪氨酸激酶抑制剂，经FDA批准上市，用于治疗胃肠道间质瘤和慢性髓系白血病加速期、急性期和慢性期的干扰素耐药患者。在甲磺酸伊马替尼的合成过程中，需要将伊马替尼和甲磺酸溶于甲醇中进行反应。反应结束后，除去甲醇，加入乙醇回流溶解，最后在冰浴中结晶得到成品。因此，在成盐和纯化过程中可能会产生甲磺酸甲酯和甲磺酸乙酯。彩信和EMS已被证明具有遗传毒性和致癌性。虽然甲磺酸伊马替尼可以抑制癌细胞的生长，但MMS和EMS的遗传毒性可能会增加用药的风险。根据EMA和FDA相应的指导原则，有必要对甲磺酸伊马替尼中的MMS和EMS进行定量分析。

因此，采用气相色谱-质谱联用技术进行检测，在现有方法的基础上进行了优化，省略了复杂的衍生化操作步骤，直接进样进行检测。该方法采用正己烷作为溶剂，解决了样品溶解性问题，且无基体干扰。在此方法下，彩信和EMS的检出限均为0.3μg/mL，两种杂质在1~15 μg/mL浓度范围内线性关系良好，相关系数R2 > 0.999，收率在98.1% ~ 99.6%之间，满足检测要求。

图3。甲磺酸伊马替尼的结构式

图4。两种苯磺酸盐的来源

总结:

磺酸盐类化合物作为潜在的遗传毒性杂质，可以从多方面引入，可以从以下几个方面进行控制:a .检查原料是否含有烷基磺酸盐或芳基磺酸盐杂质；b、监测药物活性成分的生产过程，在甲磺酸、羟乙基磺酸、苯磺酸或对甲苯磺酸及相应的酰氯存在下，检查是否使用低级醇；c .确认生产过程中暴露于磺酸试剂的设备的清洗程序是否涉及使用低级醇；d .制粒、压片等制备过程中是否使用低级醇等试剂。因此，对杂质的研究必须全面，这就要求我们对整个可能的环节进行细致的控制，加强要求和监督，从而避免许多不可预见的风险。

过程控制是避免产生遗传毒性杂质的根本解决方案，而方法检测是一个概率抽样的问题。将两者完美结合，就能达到我们最终的要求。此外，值得注意的是，由于不同的合成工艺，同一种药物中存在不同的遗传毒性杂质，因此有必要建立适当的分析方法和质量标准，以验证药物活性成分中的烷基磺酸盐或芳基磺酸盐杂质是否低于毒理学阈值。

本文根据以下文章编写，仅供学习和交流使用:

1.欧洲质量和医药保健局。活性物质中的甲基、乙基和异丙基甲烷磺酸盐。欧洲药典8.0。斯特拉斯堡:欧洲委员会，2012年。

拉曼·NV，雷迪·KR，普拉萨德·AV，等.反相高效液相色谱法测定苯磺酸氨氯地平中遗传毒性烷基苯磺酸盐的方法建立及验证.药物和生物医学分析杂志，48: 227-230。

3.引用该论文王志平，王志平，王志平，王志平，王志平，王志平，王志平.药物和生物医学分析杂志，46:780–783。

论诺恒分析

诺恒分析专注于基因毒性杂质的研究，为方法开发、验证和样品检测提供一系列完整的服务。对于磺酸酯的碱性有毒杂质，我们成功开发了多种对原料药和制剂中的甲磺酸甲酯、甲磺酸乙酯、对甲基苯磺酸甲酯、对甲基苯磺酸乙酯、对甲基苯磺酸异丙酯等碱性有毒杂质的检测方法，均适用于不同法规和指南的要求。

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