卤代有机物HPLC分析方法学开发

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本文阐述了卤代有机物HPLC方法开发需要注意的要点,这些要点主要是由卤代有机物独特的物理化学性质决定,所以其思路可用于其他类型仪器方法开发过程。



一、前言


我对于写卤代有机化合物的HPLC方法开发一直心存忐忑,因为卤代有机物实在太多了,根本不可能写出能涵盖所有卤代有机物HPLC方法开发方方面面的内容;几番思量之后我觉得还是可以写着试试,因为很多卤代有机物中卤族元素并没有体现出与HPLC相关特殊的性质,其HPLC方法开发同普通有机物并无区别,所以本文尝试论述体现出HPLC方法开发相关的卤族元素特殊性质的卤代有机物。






二、卤代有机物HPLC方法开发中需要关注的特殊性质


1.亲核取代反应

在卤代有机物中,由于卤原子的吸电子诱导效应,成键电子云偏向卤原子,与其键合的碳原子带有部分正电荷,容易受到带有负电荷或带有孤对电子试剂的进攻,而发生取代反应

亲核取代反应是要原料药合成经常用到的一类反应,如溴化有机物与有机伯胺在碱性条件下脱去溴化氢而形成有机仲胺、用酰氯给特定基团上酰基等。溴化有机物与酰氯都有一个共同的特点,就是碳卤键非常活泼,即不稳定。我们在HPLC方法开发时需要关注其稳定性与由此引入的杂质。

(1)水解反应

以酰氯为例,如在含水的稀释剂中稳定,则常规处理即可,如在含水稀释剂中不稳定,可考虑加入适量氢氧化钠溶液全部处理成水解物或加入盐酸减慢水解速度。一般来说小分子烷酰氯在水中不稳定,大分子芳香酰氯在水中较为稳定;而小分子烷酰氯不适用于HPLC方法进行控制,芳香酰氯一般可以考虑反相HPLC。

(2)被其他卤素原子取代

卤代有机物可被其他卤素负离子取代,发生卤素交换的反应。

以溴化有机物为例,溴化有机物经常见于原料药合成的起始物料或中间体,在进行HPLC方法开发的时候除了需要关注水解外,还需要关注被其他卤素原子的取代杂质,如氯代产物,这些产物因极性与主成分非常接近,分离非常困难。在方法开发时需要评估这些杂质的风险,尽可能降低这种风险。比如稀释剂应避免使用盐酸,同理应避免供试品处理过程中引入其他卤素原子;也应避免在某个盐酸盐组分中检测该溴化有机物的残留,因为会转化为氯代产物,无法避免的话也应改为研究氯代产物。

溴化有机物应重点关注氯代产物的分离情况,因氯原子自然界的存在过于广泛,该类化合物很难避免氯代产物的形成,如图谱中出现难以分离的杂质,应考虑氯代产物存在的可能性。

2.极性

卤代有机物与其它卤素取代的杂质极性非常接近,分离难度非常大,尤其是在反相色谱中,一般都是相依相偎难舍难分的好基友,情比金坚,拆开他们难度之大估计很多经历过的战友们估计都是心有戚戚。这些情况需要重点关注,可以制定将卤代有机物与其它卤素取代的杂质的分离情况作为系统适用性试验的考察内容。


三、典型卤代有机物HPLC法点评


1.溴化有机物

以4,4'-二(2-溴乙酰基)联苯为例,该化合物结构式如下:


在该化合物中与溴原子相连的碳又连了一个羰基,更易发生亲核取代反应,稀释剂中如有水可能会水解,故稀释剂建议使用纯乙腈,因该化合物极性较小,不会有溶剂效应。注意避免引入其他卤素原子,以免发生取代反应生成杂质。对于该化合物,色谱柱可使用常规C18或C8柱,流动性可使用水-乙腈系统。

2.酰氯

以苯磺酰氯为例,遇水不稳定,快速发生水解生成苯磺酸,故流动相与稀释剂中均不宜含水,因试剂不可能做到绝对无水,这点几乎不可能做到,所以不建议检测该化合物的原型。可以考虑衍生后进行质量控制,如与甲醇、乙醇或水反应生成相应的衍生物。对于该化合物,色谱柱可使用常规C18或C8柱,流动性可使用水-甲醇或乙腈系统。


四、补充


卤代有机物具有基因警示结构,如果研究其残留,首先需要确认是否需要按照基因毒性杂质研究,可用derek软件进行预测。酰氯如果非常活泼,理论上不可能以原型存在,可不用关注原型的残留,只研究其可能存在的衍生残留物。


来源: 药事纵横


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