系统组织工程技术优化的正丁胺含量离子色谱检测

谢红英 1袁 雍智全 2袁 王梦丽 1袁 冯亚男 1袁 孙嘉茵 1袁 李宇茜 1袁 徐小平 1（1. 四川大学华西药学院，四川 成都 610041；2. 东莞达信生物科技有限公司，广东 东莞 523808）

摘 要院该文采用系统组织工程技术渊ZTSO冤快速优化并建立正丁胺含量测定的离子色谱法遥 选用 AcelaimTM TrinityTM

P1渊3.0mm伊100 mm袁3滋m冤为色谱柱袁18 mmol/L 乙酸铵渊用乙酸调 pH 3.4冤颐乙腈渊56颐44袁淄颐淄冤为淋洗液袁在柱温 37益袁流量 0.15 mL/min 的条件下等度洗脱袁电导检测器检测袁20 min 内完成正丁胺的含量测定遥 结果表明院正丁胺质量浓

度在 10.01~500.5 滋g/mL 范围内线性关系良好渊r2=0.999 8冤袁检测限为 5.05 滋g/mL渊S/N逸3冤袁定量限为 10.01 滋g/mL渊S/N逸10冤袁日内和日间精密度分为 0.33%和 0.90%袁正丁胺供试品溶液在 24 h 内稳定渊RSD=0.54%冤袁3 批正丁胺原料

的平均含量为99.79%渊RSD=0.125%冤袁3 批肿瘤血管抑制剂 XY03 中正丁胺的平均含量为 20.32%渊RSD=4.09%冤袁热干燥时袁XY03 中铵盐的下降率与其溶解度呈正相关遥 ZTSO技术具有较好的条件优化功能袁所建立的方法快速尧简便

和准确袁是正丁胺或含正丁铵盐化合物含量测定的较好方法遥关键词院正丁胺曰离子色谱法曰含量测定曰系统组织工程技术

文献标志码院A 文章编号院1674-5124渊2016冤07-0035-04

Ion chromatography determination of n-butylamine content based on ZTSO optimization

XIE Hongying1，YONG Zhiquan2，WANG Mengli1，FENG Ya’nan1，SUN Jiayin1，LI Yuqian1，XU Xiaoping1

（1. West China School of Pharmacy，Sichuan University，Chengdu 610041，China；2. Dongguan Daxin Biotech Co.，Ltd.，Dongguan 523808，China）

Abstract: Zhang’s technique system organization （ZTSO） has been rapidly optimized and ionchromatography determination of n-butylamine content has been established. AcelaimTM TrinityTM P1（3.0 mm 伊100 mm，3 滋m） was adopted as chromatographic column. The leacheate was 18 mmol/Lammonium acetate（adjust pH 3.4 by using acetic acid）-acetonitrile（56颐44，淄颐淄），and the detector wasconductivity detector. Under the condition of 37 益 column temperature and isocratic elution at aflow rate of 0.15 mL/min，the measurement of n-butylamine content could be done in 20 minutes.Show that there was a good linear relationship（r2=0.999 8）at range of the concentration of 10.01-500.5滋g/mL，the limit of detection is 5.05滋g/mL（S/N逸3），the limit of quantization is 10.01滋g/mL（S/N逸10），the intra-day and the inter-day precision were at 0.33% and 0.90% respectively，n-butylamine solution was stable（RSD=0.54%） in 24 hours. The average content of n-butylamine rawmaterials in three batches are 99.79% (RSD =0.125% )， the average n -butylamine content is20.32%（RSD=4.09%） in three batches of tumor angiogenesis inhibitors XY03. When heat drying，the decrease rate of ammonium salt in XY03 was positively related to its solubility. ZTSOtechnology has good conditions for optimizing function. The method is rapid，simple and accurate，which is a better method for the assay of n -butylamine or containing the butyl ammonium ofcompounds.Keywords: n-butylamine；ion chromatography；content assay；ZTSO

收稿日期院2015-12-27曰收到修改稿日期院2016-01-15作者简介：谢红英渊1991-），女，四川成都市人，硕士研究生，专业方向为药物质量控制。

通信作者院徐小平（1962-），男，四川成都市人，副教授，硕士生导师，主要从事药品质量控制和药物代谢分析研究。

中国测试CHINA MEASUREMENT & TEST Vol.42 No.7July，2016第 42 卷第 7 期2016 年 7 月

doi院10.11857/j.issn.1674-5124.2016.07.007

中国测试 2016 年 7 月

0 引 言ZTSO 系统组织工程技术是世界首创的集野试验

设计冶与野数据决策冶于一体的系统优化技术袁它以

数学尧系统论尧控制论尧协同学尧开放系统耗散结构理

论等为基础袁以最少量的实验数据快速整理出符合组

织规划的优化系统袁使系统表现出最大的效能[1]遥 正

丁胺是一种常见的小分子有机胺袁广泛用于化工和制

药业遥 药物研究中利用其毒性低尧安全性较好渊LD50逸500mg/kg冤且具有碱性并与有机酸成盐的性质袁可改

善不溶性有机酸类药物的水溶性袁提高药物的生物

利用度遥 本文所涉及的创新肿瘤血管抑制剂 XY03[2]

即是利用了 CA4 酸与正丁胺成盐后袁水溶性改善袁使不溶性的 CA4 酸的溶解度提高至 20%袁提高了抗癌

药 XY03 体内吸收袁扩大了药品制剂的给药途径遥 然

而袁极性较大的小分子有机胺-正丁胺是色谱分离分

析的难点袁目前检测中主要采用气相色谱法渊GC冤 [3]

和气相色谱/质谱渊GC/MS冤联用技术 [4]袁色谱峰多严

重拖尾袁同时检测灵敏度也偏低遥若采用衍生化去极

性袁或者采用低极性柱或碱性柱来克服拖尾问题袁又将引入更多误差遥 高效液相色谱法渊HPLC冤分离袁也因有机胺的保留较差袁难与溶剂峰分离且多无紫外

吸收受到限制[5]遥 随着离子色谱仪的普及袁现在多采

用离子色谱法对不同样品中的小分子胺 [6-10]尧有机

酸[11]尧多糖[9]和内源性代谢胺[12-13]等进行分析,但针对

正丁胺及含正丁铵盐化合物中正丁胺渊铵冤的定量检

测方法及其评价还少有涉及遥所以袁本文采用离子色

谱法分离袁以电导检测器检测正丁胺袁并采用 ZTSO技术快速优化分离条件袁 建立并评价快速分离测定

正丁胺含量的方法并应用于肿瘤血管抑制剂 XY03的原料正丁胺和 XY03 的质量研究遥

1 实验部分1.1 仪器尧技术与试剂

仪器院CIC-D160盛瀚离子色谱仪 渊山东青岛离子

色谱科技有限公司冤曰品成纯水器渊成都品成科技有

限公司冤曰BT 125D 电子天平渊德国赛多利斯公司冤遥试剂院分析纯乙酸铵渊天津市科密欧化学试剂

有限公司冤曰色谱纯乙腈渊广东光华科技有限公司冤曰正丁胺渊成都市科龙化工试剂厂冤曰超纯水渊自制冤曰XYO3 供试品渊自制冤遥

ZTSO 系统组织工程技术渊成都万维优方科技有

限公司提供冤遥1.2 溶液的制备

1.2.1 对照品溶液

精密称取正丁胺约 20mg袁加流动相溶解并稀释

成质量浓度为 200滋g/mL 溶液袁作为对照品溶液遥1.2.2 供试品溶液

精密称取正丁胺约 20mg袁加流动相溶解并稀释

成质量浓度 200滋g/mL的溶液袁作为正丁胺供试品溶

液遥 另取 XY03 供试品粉末 10mg袁精密称定袁加流动

相溶解并稀释成 500滋g/mL 的溶液袁作为 XY03 的供

试品溶液遥1.3 色谱条件的优化

ZTSO 系统组化技术将以较少的探测实验袁提供

属性 最小容许值 最大容许值

缓冲液浓度/渊mmol窑L-1冤 15 30pH 4 5.5

乙腈比例/% 30 60流量/渊mL窑min-1冤 0.2 0.5

柱温/益 25 40

表 1 参数边界分布表

属性第 1 次优化试验 第 2 次优化试验

第 1 项试验 第 2 项试验 第 4 项试验 第5 项试验 第 6 项试验

缓冲液浓度/渊mmol窑L-1冤 15 25 22 20 18pH 5 4.5 3.7 4 3.4

乙腈比例/% 55 35 46 42 44流量/渊mL窑min-1冤 0.3 0.4 0.25 0.2 0.15

柱温/益 25 30 34 40 37

第 3 项试验

204450.235

表 2 不同预设试验方案

属性第 1 次优化试验 第 2 次优化试验

第 1 项试验 第 2 项试验 第 4 项试验 第5 项试验 第 6 项试验

柱效 1 396 1 439 2 268 2 815 3 638对称性 0.74 2.22 1.47 1.86 1.55半峰宽 18.14 12.71 17.76 18.86 33.64

保留时间/min 4.72 3.36 5.89 6.97 14.14

第 3 项试验

3 0941.4618.967.35

表 3 不同试验方案下的色谱行为结果

36

第 42 卷第 7 期

影响参数与分离和柱效的关系袁再经计算获得最佳分

离条件袁每次试验 3 个方案袁通过 2耀3 轮实验获得相

关结果袁如表 1 和表 2 所示遥1.4 色谱条件

按表 1 设置边界参数袁 利用 ZTSO 设计第 1 次

优化的 3 项试验袁并根据其结果设计第 2 次优化的

3 项试验袁得到如表 3 所示第 2 次结果遥 综合表中参

数袁确定第 6 项试验中色谱条件为最终条件遥色谱柱院AcelaimTM TrinityTM P1渊3.0 mm伊100 mm袁3 滋m冤曰流动

相院18mmol/L 乙酸铵渊用乙酸调 pH 3.4冤颐乙腈渊56颐44袁淄颐淄冤曰检测器院电导检测器曰柱温院37益曰流量院0.15mL/min曰进样量院25滋L曰进样浓度院200滋g/mL遥 对照品溶

液连续进样 6 次袁 正丁胺峰面积的相对标准偏差

渊RSD冤不得大于 2.0袁保留时间是 14.14min遥

1.5 方法学考察

1.5.1 专属性

分别将 XYO3 供试品溶液于高温 120 益破坏

1 h尧加 1mol/L 盐酸破坏 2 h袁加 10%H2O2 氧化 2 h 进

行破坏袁 破坏后的供试品溶液经 1.4 项色谱条件分

离袁 破坏出的杂质均不影响正丁胺主成分峰的分离袁说明所建立的色谱条件具有良好的专属性遥1.5.2 线性尧检出限和定量限

精密量取正丁胺对照品储备液适量袁 分别置

于 10 mL容量瓶中袁加水稀释制成 7 个不同质量浓度

渊10.01袁20.02袁50.5袁100.1袁200.2袁400.4袁500.5 滋g/mL冤

的标准溶液袁按照 1.4 下色谱条件分别进样测定袁记录色谱图遥 以质量浓度与峰面积回归计算正丁胺

的标准曲线和相关系数袁得到线性回归方程式为

y=1 142x+634.4袁相关系数为 0.999 8袁见图 2袁表明正

丁胺在 10.01耀500.5 滋g/mL 范围内线性关系良好遥检测限为 5.05 滋g/mL渊S/N逸3冤袁定量限 10.01 滋g/mL渊S/N逸10冤遥1.5.3 精密度

取正丁胺对照品溶液袁按 1.4 下条件袁连续重复

进样 6 次袁测定峰面积袁按峰面积计算进样精密度为

0.33%曰取同一批 XY03 样品 6 份袁按照 1.2.2 制成供

试品溶液袁按外标法测定被测组分含量袁按含量计算

重复性精密度为 1.21%曰分别于 6 d 内袁按照外标法

每天测定 XY03 样品中正丁胺的含量袁其含量日间

精密度为 0.90%遥1.5.4 溶液稳定性

精密称取一份 XY03 样品袁按照 1.2.2 配制 XY03供试品溶液袁放置 24 h袁分别在 0袁2袁4袁6袁8袁12袁24 h进样袁按照外标法计算含量袁得样品在 24 h 内正丁

胺的含量 RSD 为 0.54%袁表明该样品溶液在室温条

件下稳定遥1.5.5 3 批正丁胺和 XY03 小试的正丁胺含量

分别取 3 批正丁胺及 XY03 样品袁按照1.2.2配制

供试品溶液袁进样袁按照外标法计算含量袁结果见

表4遥

1.5.6 XY03 干燥时间对正丁胺含量的影响

取 XY03 供试品粉末适量袁置于培养皿中袁40益的烘箱加热干燥袁分别于 0.5袁1袁2袁4袁8袁12h取样适量袁按照 1.2.2 项下制备 XY03 供试品溶液袁照 1.4 项下

色谱条件分离测定袁外标法计算正丁胺的含量袁结果

见表 5遥

2 讨 论2.1 ZTSO系统组织工程技术的特点

若本文采用单因素实验袁则按照每一个因素最

时间/h 0 0.08 0.2 0.5 1.0 2.0 4.0 8.0 24.0铵盐下降率/% 0 4.26 4.35 4.99 8.11 8.98 9.76 10.49 15.89溶解度下降率/% 0 1 2 8 12 15 18 25 61

表 5 XY03在不同干燥时间正丁胺含量的下降率和

XY03溶解度下降率

图 1 ZTSO 技术优化正丁胺离子色谱前后的色谱图

优化后优化前

0 5 10 15 20

正丁胺

-505

1015202530

时间/min

批号 1 2 3正丁胺/% 99.91依0.80 99.66依0.62 99.79依0.57XY03/% 20.43依0.89 20.17依0.41 20.35依0.23

表 4 3批正丁胺原料和 XY03 中正丁胺的含量渊x依RSD袁n=6冤

谢红英等：系统组织工程技术优化的正丁胺含量离子色谱检测

图 圆 正丁胺的标准曲线

y=1142x+634.4r2=0.999 8

0 100 200 300 400 500 600100 000200 000300 000400 000500 000600 000700 000

质量浓度/渊滋g窑mL-1冤

37

中国测试 2016 年 7 月

少 3 次试验袁5 个因素至少要做 15 个试验袁如果因

素再多或者水平再增加袁那么试验的次数还会几何

增长袁且不一定获得最佳条件曰但是袁采用ZTSO 技

术袁只需 6 次袁最多不超过 10 次试验袁即能优化出最

佳条件袁使柱效从最初的理论搭板数渊1396冤上升至

3638袁大大缩短色谱条件的筛选时间遥2.2 正丁胺分离中淋洗液的影响特点

正丁胺的离子色谱法分离具有一定难度袁由于分

子量相对于甲胺尧乙胺等较大袁同时极性均较强袁当采用阳离子交换柱时袁所用的强酸淋洗液对阳离子铵

盐的洗脱也有所不同遥实验表明袁不同强酸淋洗液对

柱效的贡献顺序分别为 5.5 mmol/L 苯磺酸渊n=589曰T=1.21冤+5.5mmol/L 硝酸渊n=693袁T=3.23冤约5.5 mmol/L苯磺酸+10%乙腈渊n=935袁T=2.84冤约10 mmol/L 盐

酸 渊n=1 084袁T=1.39冤约5.5 mmol/L 苯磺酸+20%乙腈

渊n=1 346袁T=1.98冤约5.5 mmol/L 邻苯二甲酸渊n=1 488袁T=1.87冤遥即便如此袁采用阳离子柱分离小分子胺时袁淋洗液的酸度有助于有机胺的柱效升高和拖尾改

善袁但柱效的升高远未达到要求袁其原因还是铵离

子的极性太强袁与固定相阴阳离子结合过于牢固遥当适当添加一定量的乙腈改性时袁有利于正丁胺的柱效

改善袁推测与作用有机胺的有机部分关联遥 此外袁需考察不同色谱柱对分离效果的影响 渊如图 3所示冤袁单纯采用 C18柱袁极性较高的正丁胺几乎无保留袁与溶

剂峰难以分离曰当采用阳离子柱分离时袁正丁胺表

现出较严重的拖尾袁 且峰宽较大袁 淋洗液洗脱较困

难袁柱效难以突破 2 000袁分析原因为固定相中磺酸

基的阴离子与铵阳离子的结合较强遥 当采用两性离

子色谱柱 AcelaimTM TrinityTM P1 柱时袁 由于固定相

为硅胶基质袁 并采用了纳米聚合物硅胶混合技术

渊NSH冤袁柱填料表面提供多种保留机制袁同时具有反

相渊RP冤尧阴离子交换尧阳离子交换能力袁从而减轻了

对铵离子的保留能力曰所以袁柱效有明显改善遥 加之

通过 ZTSO 优化袁最终获得 3 600 以上的柱效袁满足

试验要求遥

3 结束语本文采用 ZTSO 优化的离子色谱检测 XY03 及

正丁胺原料中正丁胺含量袁 并考察了 XY03 中铵盐

含量与其溶解度的关系袁结果表明 XY03 的铵盐基的

下降与 XY03 的溶解度下降呈正相关袁并且随着干燥

时间的延长袁铵盐分解加重袁XY03 的溶解度下降加

重袁证明了 XY03 中铵盐的热不稳定性遥综上袁ZTSO 系统组织工程技术具有较好的色谱

条件快速优化作用曰本法快速尧简便尧稳定和准确袁可用于 XY03 及其原料正丁胺的定量分析遥

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两性离子柱优化后两性离子柱优化前阳离子柱ODS 柱

正丁胺

0 5 10 15 20-55

15253545

时间/min

38