药用辅料的质量分析与控制是制剂研发的关键因素。我国高规格的药用辅料发展滞后，长期倚重进口，关键辅料的质量已经成为制约我国高端制剂发展的瓶颈。药用辅料的质量分析与控制一直受到分析技术的限制，相关分析表征手段急需突破。
吐温（Tween)，又名聚山梨酯，是一种非离子型表面活性剂，包括吐温-20、40、60和80等，作为药用辅料广泛应用于制药工业。吐温的组成、结构、比例和聚合度直接影响其质量和安全性。但由于吐温化学组成复杂，种类繁多，母核相似度高，快速、全面地表征和鉴定吐温成分面临巨大挑战。
图 1. 安捷伦高效液相色谱与 6550 高分辨四极杆飞行时间液质联用系统（LC/Q-TOF)
采用安捷伦 6550 LC/Q-TOF 系统，实现了 15min 内分离不同母核和不同 POE（聚氧乙烯）聚合度的吐温成分。质谱分析首先利用 HRMS 数据解析不同母核、POE 聚合度为 5 ~ 50 的可能成分；再通过 MS/MS 数据进一步鉴定特征碎片。利用建立的方案，以吐温-80 样品为例，共鉴定出 10 类 211 个成分。图 2. 相同母核不同聚合度成分的代表性 MRM 叠加图（A）；相同母核成分的代表性 MS 叠加图（B）；吐温成分的代表性 MS/MS 图(C)
吐温成分分离的 RT 与结构特征密切相关，文章巧妙地根据吐温结构中油酸基团数目和脱水山梨醇酯结构将各成分分为不同组，然后在每组中建立基于 POE 聚合度与 RT 之间的对数关系数学模型。该模型可用于预测和鉴定所有可能的成分。基于开发的分析方法及数学模型，构建了如下吐温成分快速表征与鉴别策略。该策略适用于包括吐温-80、60、40和 20 在内的吐温类辅料及其制剂的分析。另外，该策略与手动鉴别对比，不仅可以大大节约数据处理时间，而且能够极大地提升低丰度成分的鉴定能力。流程如下：I. UHPLC-HRMS采集数据 — 分析吐温样品，采集色谱质谱数据（包括 RT、HRMS和 MS/MS 数据)II. 建立数学模型预测保留时间 — 根据 HRMS 和 MS/MS 数据对样品成分进行鉴定并建立各成分 POE 聚合度与 RT 对数关系的数学模型。将 POE 聚合度 5 ~ 50 代入数学模型计算理论成分的预测保留时间，并建立包含 POE 聚合度、RT、高分辨准分子离子信息的数据库。III. 数据库检索 — 待测辅料或制剂采用 UHPLC-HRMS 法分析采集数据后搜索该数据库，将一定质量误差以及 RT 误差范围内的化合物鉴定为待测辅料或制剂中的吐温成分。IV. 成分相对含量计算 — 采用峰面积归一化方法计算各成分的相对百分含量。
将该策略应用于 5 种不同来源和批次的吐温-80 辅料以及 9 种含有吐温-80 的制剂（包括 3 种中药注射液、4 种化学药注射液和 2 种生物制剂），每个样品中均发现并鉴定大约 200 种吐温成分，而且不同样品中吐温成分的数量和相对百分含量均存在差异。
图 4. 不同吐温-80 样品中鉴定成分的数量（A）；不同吐温-80 样品和制剂中鉴定成分的相对含量（B）；不同制剂中吐温成分的分布(C)
基于上述研究成果，张金兰研究员团队联合科迈恩（北京）科技有限公司已经将该分析策略成功实现商业化应用转化，推出业内首款智能化辅料分析软件ExcipientProfiler。ExcipientProfiler 目前包含四大类吐温数据库（I类，吐温-20、-21；II类，吐温-40；III类，吐温-60、61、65；IV类，吐温-80、-81、-85），数据库共收录 1395 个单体化合物，其中包括各类杂质单体约 495 个，未来还将不断扩充。在新药研发、辅料质量控制与提升、已上市药物再评价及药品监管等领域将有广泛应用前景。图 5. ExcipientProfiler软件分析吐温-80 样品获得的组分 MRM 叠加图科研初心，贵在转化。吐温分析策略的突破并成功转化为商业化方案，为辅料的成分表征的质量分析、评价与控制提供了强有力的工具，这对解决药物质量分析/评价的难点问题，促进中国新药研发和仿制药一致性评价工作将有着重要的现实意义。[1] Zhe Wang, Yanan Wang, Cai Tie, Jinlan Zhang. A fast strategy for profiling and identifying pharmaceutic excipient polysorbates by ultra-high performance liquid chromatography coupled with high-resolution mass spectrometry. Journal of Chromatography A, 2019, doi.org/10.1016/j.chroma.2019.460450
800 820 3278 （座机）
400 820 3278 （手机）
本文使用权归安捷伦科技（中国）有限公司所有，未经授权请勿转载至其他公众号，如需转载，请与工作人员联系，并注明出处。
长按识别二维码， 关注安捷伦视界
首页
