马宁宁,刘晓莲
(河北冀衡药业股份有限公司,河北 衡水 053400)
对乙酰氨基酚(Paracetamol),简称APAP,别称泰诺林、必理通、百服宁、扑热息痛,为白色结晶或结晶性粉末,无臭,味微苦。用于感冒发热、关节痛、神经痛及偏头痛、癌性痛及手术后止痛。按照欧洲药典EP9,用高效液相色谱检测对乙酰氨基酚原料药时,时常检测出对乙酰氨基酚二聚体杂质,造成对乙酰氨基酚的质量不合格,导致返工处理。
所以,为提高产品的质量,应对对乙酰氨基酚二聚体杂质进行定性分析,追溯其产生的原因,通过进一步优化工艺以避免该杂质的产生。
查阅文献发现,采用酸性环境、低温、无氧或加抗氧化剂等措施,可抑制对乙酰氨基酚粗品精制过程中二聚体杂质的生成,以提高对乙酰氨基酚产品的质量。
反应方程式如下:
(1) 高效液相色谱仪:U3000- 2,赛默飞世尔科技(中国) 有限公司。
(2) 调温电热套:购于北京中兴伟亚仪器有限公司。
(1) 对乙酰氨基酚粗品:本厂车间生产。
(2) 焦亚硫酸钠:天津市大茂化学试剂厂。
(3) 保险粉:天津市大茂化学试剂厂。
(4) 乙醇:天津奥普生化工有限公司。
(5) 活性炭:南平元力活性炭有限公司。
以上试剂均为分析纯。
取对乙酰氨基酚粗品,加入溶剂及活性炭,煮沸,然后趁热过滤,滤液冷却至室温,析出白色晶体。经离心分离、洗涤、烘干得到精制对乙酰氨基酚产品。
实验所得产品按照欧洲药典9.0 对对乙酰氨基酚进行检测,观察改变工艺条件对二聚体杂质含量的影响。
通过多次实验,对对乙酰氨基酚精制过程中反应溶剂、反应温度、反应时间及抗氧化剂4 个因素对二聚体杂质的影响进行了分析和讨论。
设定50 g 对乙酰氨基酚粗品,1.2 g 活性炭,0.2 g 焦亚硫酸钠,反应温度为80 ℃,反应时间为0.5 h,考察不同溶剂(乙醇或水) 对二聚体杂质含量的影响。
产品按欧洲药典9.0 高效液相色谱法检测,结果见表1。
表1 反应溶剂对二聚体杂质含量的影响Table 1 Effect of reaction solvent on impurity content of dimer
由表1 可以看出, 在对乙酰氨基酚的精制过程中,选用乙醇作为溶剂,产品中二聚体杂质未检出,说明该杂质在醇溶剂中的溶解度较大,在降温结晶过程中并未析出。
设定50 g 对乙酰氨基酚粗品,1.2 g 活性炭,0.2 g 焦亚硫酸钠,乙醇为溶剂,反应时间为0.5 h,考察不同反应温度对二聚体杂质含量的影响。
产品按欧洲药典9.0 高效液相色谱法进行检测,结果见表2。
表2 反应温度对二聚体杂质含量的影响Table 2 Effect of reaction temperature on impurity content of dimer
由表2 可以看出,当反应温度为50 ℃时,检测不到二聚体杂质。随着反应温度的升高,该杂质含量也随之增加。但温度越高,活性炭的吸附能力也越高,故选取80 ℃作为最佳反应温度。
设定50 g 对乙酰氨基酚粗品,1.2 g 活性炭,0.2 g 焦亚硫酸钠,乙醇为溶剂,反应温度为80℃,考察不同反应时间对产品中二聚体杂质含量的影响。
产品按欧洲药典9.0 高效液相法进行检测,结果见表3。
表3 反应时间对二聚体杂质含量的影响Table 3 Effect of reaction time on impurity content of dimer
由表3 可以看出,随着反应时间的增长,二聚体杂质含量呈上升趋势,所以应缩短反应时间,但考虑到活性炭吸附需要一定时间,故选取0.5 h 为最佳反应时间。
设定50 g 对乙酰氨基酚粗品,1.2 g 活性炭,乙醇为溶剂,反应温度为80 ℃,反应时间为0.5 h,考察不同抗氧化剂对产品中二聚体杂质含量的影响。
产品按欧洲药典9.0 高效液相法进行检测,结果见表4。
表4 抗氧化剂对二聚体杂质含量的影响Table 4 Effect of antioxidant on impurity content of dimer
由表4 可以看出,空气中氧气的存在有利于杂质的生成,所以系统中或用氮气置换空气,或加入抗氧化剂焦亚硫酸钠或保险粉。当焦亚硫酸钠或保险粉与对乙酰氨基酚同时存在时,焦亚硫酸钠或保险粉遇氧后首先被氧化,对对乙酰氨基酚起到保护作用,从而减少杂质的生成。
3.1.1 色谱条件
(1) 检测器:245 nm。
(2) 色谱柱:4.6 mm×25 cm×5 μm (C8)。
(3) 柱温:35 ℃。
(4) 流速:1.0 mL/min。
(5) 进样体积:20 μL。
(6) 流动相:340 mL 17.9 g/L 十二水合磷酸氢二钠,340 mL 7.8 g/L 磷酸二氢钠,320 mL 含有4.6 g/L 四丁基氢化铵(400 g/L) 的甲醇溶液。
对乙酰氨基酚的高效液相色谱的检测结果如图1 所示。
图1 对乙酰氨基酚的高效液相色谱Fig. 1 HPLC of acetaminophen
由图1 可以看出,当反应溶剂为乙醇,反应温度为80 ℃,反应时间为0.5 h,加入抗氧化剂(焦亚硫酸钠或保险粉) 时,精制得到的对乙酰氨基酚样品的纯度较高。按照欧洲药典9.0 高效液相色谱法进行检测,未检测出二聚体杂质(二聚体杂质在液相色谱中保留时间约为8.5 min),说明通过优化反应条件,可以降低甚至避免该杂质的生成。
对乙酰氨基酚二聚体杂质的含量受反应溶剂、反应温度、反应时间及空气中氧含量等因素的影响。
通过实验确定了去除该杂质的最佳工艺条件:反应溶剂为乙醇,反应温度为80 ℃,反应时间为0.5 h,加入抗氧化剂(焦亚硫酸钠或保险粉),可提高对乙酰氨基酚产品的质量,为生产提供了理论依据。