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藥物分析方法開發(fā)共性難點

島津技術團隊在與行業(yè)用戶專家和用戶交流中，收集以下共性難點反饋：

1、基質化合物組成極性范圍寬，色譜峰容量不夠。

2、中藥基質復雜，在對特征峰鑒定時可能受到目標物附近其他峰干擾，影響鑒定準確度。

3、聚合物雜質檢測通常采用排阻色譜法，對聚合物雜質進行籠統(tǒng)的總量控制，定量不準確，且無法鑒定聚合物雜質的結構。

4、采用HPLC-UV法進行雜質測定，但該方法無法將HPLC中使用的不揮發(fā)性流動相直接應用到LC/MS分析中，或者流動相與質譜不匹配。

針對以上行業(yè)分析難點，島津多年來持續(xù)致力于多維色譜質譜聯(lián)用解決方案開發(fā)，將多類型色譜分離優(yōu)勢和質譜分析優(yōu)勢進行結合。

島津多維液相色譜質譜解決方案

全二維液質聯(lián)用系統(tǒng)&中心切割

1二維液質聯(lián)用系統(tǒng)

Nexera-e 全二維液相色譜儀

《中國藥典》0512高效液相色譜法通則：二維液相色譜可以分為差異顯著的兩種主要類型：中心切割式二維色譜和全二維色譜。

中心切割式二維色譜是通過接口將前一級色譜中某一（些）組分傳遞到后一級色譜中繼續(xù)分離，面對復雜基質環(huán)境時，將一維目標峰切到二維進行更好的分析。

全二維色譜是通過接口將前一級色譜中的全部組分連續(xù)地傳遞到后一級色譜中進行分離，如此兩個獨立的分離模式正交組合可實現(xiàn)盡可能高的峰容量。

二維色譜可以是相同的分離模式和類型，也可以是不同的分離模式和類型，二維色譜可以和質譜聯(lián)用。

2全譜二維液質聯(lián)用系統(tǒng)

極性覆蓋范圍寬:可一針實現(xiàn)寬極性多目標物的同時分析，可以勝任絕大多數(shù)分析項目中寬極性、多組分分析的要求。該系統(tǒng)和島津最新推出的LCMS-9050高分辨質譜正負極離子同時采集功能結合，能得到4in1技術優(yōu)勢--相比島津前一代方案，可以節(jié)省3/4的樣品、分析時間，并減少3/4的質譜污染。

3 SEC-RPLC-QTOF二維液相色譜-高分辨質譜

為了解決前述聚合物雜質鑒定難題，島津與北京新領先醫(yī)藥科技發(fā)展有限公司合作搭建了SEC-RPLC-QTOF二維液相色譜-高分辨質譜檢測平臺?；谠撈脚_二維雜質動態(tài)上樣、在線脫鹽等技術，以及島津高分辨質譜儀的高質量準確度和高質量穩(wěn)定性等性能特點，目前雙方的研發(fā)人員共同參與完成了十四種β-內酰胺類抗生素的聚合物雜質的全面解析，并建立質譜數(shù)據(jù)庫。

4 Trap-Free 二維液質聯(lián)用系統(tǒng)

Trap-Free 2DLC系統(tǒng)是一套支持在線流動相轉換的二維液相與色譜-質譜聯(lián)用儀的組合系統(tǒng)，系統(tǒng)結構示意圖見圖 1。本系統(tǒng)的第一維液相色譜系統(tǒng)，可使用非揮發(fā)性流動相或者與質譜分析不匹配的流動相體系，通過系統(tǒng)中切換閥、程序命令的組合,對第一維液相色譜系統(tǒng)分離的組分進行分餾。本系統(tǒng)的第二維液相色譜系統(tǒng),可以采用適合 LCMS 分析的液相色譜條件，針對分餾的組分，進行針對性的質量分析。

全譜二維液相色譜與四極桿飛行時間質譜聯(lián)用分析不同產(chǎn)地當歸的活性成分

a)       正模式火山圖結果               b)負模式火山圖結果

根據(jù)多元統(tǒng)計分析OPLS-DA 結果的 VP 值，可以初步篩選出甘肅產(chǎn)當歸和云南產(chǎn)當歸的差異活性物質，進一步篩選則通過結合單變量統(tǒng)計火山圖結果(P-value 與Fold change) 進行。最終正模式下篩選得到 1351 個差異物質，負模式下篩選得到1716 個差異物質。

通過 MSDIAL軟件，對化合物進行鑒定，共鑒定出 43種差異性化合物,包括藁苯內酯類有機酸類等天然活性物質，下表為部分差異性化合物鑒定結果表。

島津攜手陽光諾和揭示頭孢西丁鈉新穎聚合方式

圖1 頭孢西丁鈉破壞樣品檢測色譜圖

本方案一維采用HPSEC系統(tǒng)，磷酸鹽流動相定位頭孢西丁鈉中的聚合物雜質，然后采用閥切換技術，使用500 μL定量環(huán)將聚合物峰全部轉移至二維反相色譜，脫鹽、分離并質譜鑒定。其中聚合物C1分子量較2分子頭孢西丁少2個H（Mr. 852.09），根據(jù)其同位素比例和特征碎片離子信息，推斷其為一分子頭孢西丁7-位側鏈與另一分子頭孢西丁7-位噻吩環(huán)聯(lián)結形成的，該新穎聚合方式尚未見文獻報道。本研究建立了注射用頭孢西丁鈉聚合物檢測的反相色譜方法，并探索其用于日常檢驗的可能性。

C1一級質譜圖（A）和母離子m/z 870的二級質譜圖(B)（ESI+）

詳情參考：

《Characterization of polymerized impurities in cefoxitin sodium for injection by  two-dimensional chromatography coupled with time-of-flight mass spectrometry》.

https://doi.org/10.1016/j.talanta.2023.125378

二維液相色譜聯(lián)用四極桿飛行時間質譜儀對赤芍配方顆粒特征圖譜2號峰鑒定

配方顆粒特征圖譜（1D）           配方顆粒特征圖譜（2D）

一維液相特征圖譜中的2號特征峰切入至 50 μL定量環(huán)進行收集，再由二維流動相進行洗脫，該組分在二維液相上的保留時間為 35.267 min。

采用島津 2DLC+LCMS-QTOF對赤芍配方顆粒特征圖譜中2號特征峰進行了高分辨質譜定性研究。經(jīng) MS1、MS2質譜圖信息、相關文獻信息以及標準品確認，最終鑒定2號特征峰為原花青素 B1。本研究為中藥配方顆粒特征成分研究提供了思路，為赤芍中藥配方顆粒特征圖譜標準制定提供參考依據(jù)。

Trap-Free 2D LC Q-TOF 定性分析宮縮抑制劑阿托西班中的多聚體雜質

阿托西班二聚體的[M+3H]3+峰分子式預測結果       阿托西班二聚體解卷積分析結果

阿托西班三聚體的[M+2H]2+峰分子式預測結果        阿托西班三聚體解卷積分析結果

針對多肽藥物中的由兩個或多個多肽組成的穩(wěn)定的多聚體雜質，可利用體積排阻色譜法(SEC)分離相關雜質。本案例采用島津Trap-free 2DLC+LCMS-9030，既能避免SEC的色譜條件與質譜離子源不匹配，也能有效解決液相色譜分析濃度過高而導致的質譜信號飽的問題。結果顯示阿托西班二聚體和三聚體的 MS1的離子質荷比同理論值均小于1mDa。使用 Insight Explore 軟件中解卷積功能預測目標物的分子量，預測分子量和理論分子量的誤差小于3ppm。

注：本文中所用數(shù)據(jù)均為島津實驗室特定條件下的測試數(shù)據(jù)，結果可能隨實際情況變動

文中涉及最佳、最低類描述，限于實驗組別對比結果。

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