硫酸阿米卡星EP雜質(zhì)簡介
本文是一個(gè)連續(xù)劇，前情提要請(qǐng)參考《2024年第12期 | 氨基糖苷類抗生素-阿米卡星雜質(zhì)(Amikacin Impurities)穩(wěn)定性研究分享》和《24V13 | 破解「阿米卡星未知雜質(zhì)」之謎，文末福利歡迎參與！》
圖1：阿米卡星結(jié)構(gòu)式
硫酸阿米卡星（Amikacin sulfate）是一種半合成的氨基糖苷類抗生素，主要用于治療由革蘭氏陰性菌引起的嚴(yán)重感染。阿米卡星是從卡那霉素A（Kanamycin A）化學(xué)衍生而來，其化學(xué)名稱是6-O-(3-Amino-3-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-4-O-(6-amino-6-deoxy-α-D-glucopyranosyl)-1-N—[(2S)-4-amino-2-hydroxybutanoyl]-2-deoxy-D-streptamine sulfate。
阿米卡星的合成過程如下：
1. 起始物質(zhì): 卡那霉素A(Kanamycin A)。
2. 化學(xué)修飾:
o N-?；磻?yīng): 將卡那霉素A的氨基進(jìn)行N-?；磻?yīng)。
o L-HABA修飾: 使用L-(-)-γ-氨基-α-羥基丁酸(英文：(2S)-4-amino-2-hydroxybutanoyl, 縮寫：L-HABA)對(duì)暴露的1位氨基進(jìn)行選擇性?；磻?yīng)
o 脫乙?；磻?yīng): 接著進(jìn)行選擇性脫乙酰化反應(yīng)，得到阿米卡星。
3. 硫酸鹽化: 最后，將阿米卡星轉(zhuǎn)化為硫酸鹽形式，以提高其溶解性和穩(wěn)定性。
在阿米卡星的化學(xué)合成中涉及到官能團(tuán)的選擇性問題，以及起始試劑雜質(zhì)干擾的問題。因此在歐洲藥典(EP)收錄的硫酸阿米卡星雜質(zhì)中多為多?；s質(zhì)、?；鶇^(qū)域選擇性雜質(zhì)或起始物料引入的雜質(zhì)。(掃描頁尾二維碼查看阿米卡星所有24個(gè)雜質(zhì)結(jié)構(gòu))
圖2：阿米卡星硫酸鹽歐洲藥典收錄雜質(zhì)
例如雜質(zhì)A是L-HABA酰基化在3位氨基的雜質(zhì)；雜質(zhì)B是L-HABA在1,3位氨基雙酰基化雜質(zhì)；雜質(zhì)C是L-HABA酰基化在3’位氨基?；碾s質(zhì)；雜質(zhì)D是殘留的起始物料卡那霉素A(Kanamycin A)；雜質(zhì)E是L-HABA酰基化在6’位氨基?；碾s質(zhì)；雜質(zhì)F是L-HABA在1, 6’位氨基雙酰基化雜質(zhì)；雜質(zhì)G是異構(gòu)體D-HABA酰基化在1位氨基的雜質(zhì)；雜質(zhì)H是2’位羥基轉(zhuǎn)化為氨基的雜質(zhì)；雜質(zhì)I是是殘留的起始物料L-HABA。
以下是歐洲藥典參考色譜圖：
圖3：歐洲藥典參考色譜圖
歐洲藥典雜質(zhì)B、G的問題
阿米卡星硫酸鹽想必有很多醫(yī)藥企業(yè)在進(jìn)行研究，而歐洲藥典所收錄的以上雜質(zhì)必然是研究的重中之重。但是，QCS標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研發(fā)中心在對(duì)阿米卡星雜質(zhì)B和G進(jìn)行研究的過程中發(fā)現(xiàn)歐洲藥典對(duì)以上兩個(gè)峰的歸屬可能存在錯(cuò)誤，其色譜圖(圖3)結(jié)果中峰3標(biāo)記為雜質(zhì)B，峰5標(biāo)記為雜質(zhì)G。然而我中心已經(jīng)收到多個(gè)客戶反饋，雜質(zhì)B和G歐洲藥典色譜結(jié)果與實(shí)際檢測(cè)結(jié)果相反。
為了驗(yàn)證客戶反饋結(jié)果并解決客戶研究中的定位問題，我中心研究人員對(duì)兩個(gè)雜質(zhì)分別進(jìn)行了定向合成，并經(jīng)過液相、質(zhì)譜、核磁共振氫碳譜以及COSY、HSQC、HMBC、NOESY等二維核磁共振技術(shù)對(duì)所合成標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行了鑒定，確認(rèn)我中心雜質(zhì)B、G結(jié)構(gòu)無誤。通過液相條件下的對(duì)比驗(yàn)證，我們認(rèn)為歐洲藥典在對(duì)阿米卡星雜質(zhì)B和G的歸屬發(fā)生了錯(cuò)位，兩個(gè)目標(biāo)峰歸屬應(yīng)該調(diào)換。
QCS標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研發(fā)中心對(duì)阿米卡星硫酸鹽、阿米卡星雜質(zhì)B、阿米卡星雜質(zhì)G液相色譜結(jié)果圖如下所示：
圖4：阿米卡星硫酸鹽雜質(zhì)B、G實(shí)測(cè)結(jié)果
本次研究中使用的雜質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)樣均經(jīng)過了充分表征。
雜質(zhì)B和雜質(zhì)G表征結(jié)果如下
阿米卡星EP雜質(zhì)B(RM-A131102;CAS: 927821-99-6; Amikacin EP Impurity B)測(cè)試數(shù)據(jù)含HPLC,MS,HNMR,COSY、HSQC、HMBC、NOESY。
圖5：阿米卡星硫酸鹽雜質(zhì)B測(cè)試數(shù)據(jù)
阿米卡星EP雜質(zhì)G(RM-A131107;CAS:50896-99-6;Amikacin EP Impurity G)測(cè)試數(shù)據(jù)含HPLC,MS,HNMR,COSY、HSQC、HMBC、NOESY。
圖6：阿米卡星硫酸鹽雜質(zhì)G測(cè)試數(shù)據(jù)
總結(jié)
由于阿米卡星EP雜質(zhì)B和G具有不同的分子結(jié)構(gòu)，通過質(zhì)譜可以對(duì)以上兩個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行很好的區(qū)分。同時(shí)結(jié)合氫譜、碳譜以及二維核磁相關(guān)證據(jù)證明其結(jié)構(gòu)無誤，QCS標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研發(fā)中心使用鑒定后的標(biāo)樣對(duì)歐洲藥典所記載的液相結(jié)果進(jìn)行了復(fù)現(xiàn)。以阿米卡星硫酸鹽原料藥為對(duì)照，在液相結(jié)果中可以很明顯地觀察到雜質(zhì)G先于原料藥被洗脫，而雜質(zhì)B晚于原料藥被洗脫。因此我們認(rèn)為歐洲藥典所收錄的雜質(zhì)B和G的液相色譜峰歸屬可能需要互換，提醒各位相關(guān)研究人員注意以上問題。同時(shí)，針對(duì)該問題我中心已經(jīng)同步向歐洲藥典（EDQM）相關(guān)部門進(jìn)行了數(shù)據(jù)反饋，后續(xù)進(jìn)展我們將持續(xù)更新。
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