化学药品中常见有机酸的分析方法

2024-05-31 09:39:23 41
化学药品中常见有机酸包括乙酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸、乳酸、柠檬酸等等,该类有机酸常用于活性成分(API)的成盐,用于改善药物分子理化性质、提高其成药性。在药品质量控制中,常对化学药品中有机酸根的含量或残留的微量有机酸含量进行测定,一般检测手段包括滴定法、气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)、离子色谱(IC)、毛细管电泳法(CE),本文收集相关文献资料,对各分离技术在有机酸分析方法中的应用进行汇总分析,为广大药物质量研究人员提供参考依据。

1. 滴定法


滴定法作为一种经典的方法,操作便捷,无论酸碱滴定或是电位滴定均能够准确对有机酸的含量进行定量检测。但该方法专属性较差,且不适用于微量有机酸的检测,在中国药典中常用于有机酸自身或酸根含量检测。
值得注意的是,如采取本方法进行检测,应关注待测物的水溶性,对于水溶性较差的物质可适当加入中性有机溶剂(如甲醇、乙醇)使溶解,有机溶剂加入量应进行考察,确认有机溶剂对指示剂或电极的影响,保证测定结果的准确性。


2. 高效液相色谱法


高效液相色谱法是应用最为广泛的方法,以液体作为流动相,不受试样挥发性和热稳定性限制,专属性好,准确度、精密度高,可同时检测多种有机酸。
常见有机酸极性大,通常在低pH色谱条件下洗脱,因此需色谱柱在高水相、低pH条件下耐受性强。针对该问题各家色谱柱厂商均有相关类型的适用柱,比如AQ-C18HILICT3等类型。


典型分析方法案例


案例一、HPLC使用Agilent Poroshell 120 Aq-C18色谱柱分离9种有机酸[1]

待测物:草酸、酒石酸、苹果酸、乳酸、乙酸、马来酸、柠檬酸、富马酸、琥珀酸


色谱条件:


色谱柱Agilent Poroshell 120 Aq-C18, 4.6×100 mm, 2.7μm

流动相10.1%磷酸水溶液/甲醇(97.5%:2.5%

流动相250mM磷酸二氢钠水溶液(pH2.5/甲醇(99%:1%

柱温:25℃

流速:1.0ml/min

波长:210nm

进样体积:1μl



案例二、HPLC法使用Waters HSS T3色谱柱分离9种有机酸
待测物:草酸、丙酮酸、酒石酸、苹果酸、乳酸、乙酸、马来酸、富马酸、琥珀酸
色谱条件:


色谱柱Waters HSS T3, 4.6×150 mm, 5μm

流动相:20mM磷酸二氢钠水溶液(pH2.7

柱温:35℃

流速:0.5ml/min

波长:210nm

进样体积:10μl



案例三、HPLC/MS法使用Agilent Hi‑Plex色谱柱分离13种有机酸[7]


待测物:酮戊二酸、乙酸、丙酮酸、磷酸、柠檬酸、苹果酸、乙醛酸、抗坏血酸、琥珀酸、乳酸、乙醇酸、异戊酸、戊酸
色谱条件:


色谱柱Agilent Hi‑Plex, 4.6×250 mm, 8μm

流动相:0.01%甲酸水溶液/乙腈 80:20

柱温:50℃

流速:0.2ml/min

进样体积:10μl

检测器参数ESI

干燥气流速:12L/min

干燥气温度:200℃

雾化器压力:50psi

毛细管电压:3000V

模式:负离子模式

采集参数:SIM模式



3. 气相色谱法(GC


气相色谱法利用组分在流动相和固定相中的分配系数不同实现分离,可以用来检测挥发性有机酸,也可以将不挥发的有机酸通过甲酯化或衍生化转变为挥发的衍生物再检测。GCHPLC法类似,均具有较高的专属性和准确性,能够分离多种有机酸混合物。

对于不挥发的有机酸通常需采用衍生化反应,增加了样品前处理的复杂程度,同时衍生化过程能否稳定的转化也是影响检测准确性的关键因素。另外传统的气相色谱柱的固定相因易与有机酸相互作用,易导致峰拖尾或分离度变差,因此建议选择超高惰性的色谱柱,可采用直接进样方式来分离该类化合物,如Agilent DB-624UI


典型分析方法案例
案例一、使用Agilent J&W DB-624UI色谱柱分离9种有机酸[10]
待测物:乙酸、丙酸、正丁酸、异丁酸、正戊酸、异戊酸、正庚酸、2-丙基戊酸、2-乙基己酸
色谱条件:


色谱柱:Agilent J&W DB-624UI30 m × 0.25 mm1.4 μm

载气:氢气,3ml/min,恒流

柱温箱:70 °C,保持1 min,然后以20 °C/min 升至260 °C

进样口温度:250℃

进样量:1μl,分流比1200

FID260℃


案例二、使用Agilent J&W DB-FFAP色谱柱分离20多种有机酸[11]


待测物:乙酸、丙酸、正丁酸、异丁酸、异戊酸、缬草酸、4-甲基戊酸、4-戊酸、己酸、反式-2-戊酸、反式-3-戊酸、正庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、乙酰丙酸、月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸
色谱条件:


色谱柱:Agilent J&W DB-FFAP30 m × 0.25 mm0.25μm

载气:氦气,42cm/s,恒流

柱温箱:120 °C,保持2 min,然后以5°C/min 升至140 °C,保持3 min,然后以20°C/min 升至250 °C,保持10min

进样口温度:280℃

进样量:1μl,分流比50:1

FID280℃



4. 离子色谱法(IC


离子色谱法分离原理是利用不同待测离子对固定相离子交换能力的差别来实现分离。离子色谱法同样具备色谱法的重现性和准确性好的优点,也能够实现多种组分的分离,且具备较高的灵敏度,同样适用于有机酸的分离。但离子色谱流动相及淋洗液均为含水体系,虽然某些仪器和色谱柱可耐受一定比例的有机相,但对于水溶性较差的待测物,仍显示出一定局限性。


典型分析方法案例


案例一、使用Dionex Ion Pac AS11色谱柱分离13种有机酸[13]


待测物:奎宁酸、乳酸、乙酸、丙酸、甲酸、丁酸、己酸、山梨酸、己二酸、苹果酸、酒石酸、草酸、柠檬酸
色谱条件:


色谱柱:Dionex Ion Pac AS11-HC4mm × 250 mm

保护住:Dionex Ion Pac AS11-HC4mm × 50 mm

流速:1.5ml/min

流动相:KOH淋洗液

检测器:电导检测器

进样量:125μl


梯度洗脱

图片关键词


5. 毛细管电泳法(CE


毛细管电泳是利用各组分之间的淌度及分配行为的差异实现组分分离,具有分析速度快、分离效率高、实验成本低、样品和试剂耗量少、操作简便等优点。但相比于高效液相色谱、气相色谱等检测方法,重现性较差、定量分析结果不够准确。目前该方法广泛应用于食品行业或中药有机酸的分析,化学药学研究中使用相对较少。


典型分析方法案例


案例一、使用Beckman Coulter P/ACE MQD毛细管电泳系统分离5种有机酸[14]


待测物:甲酸、乙酸、丙酸、丙酸、丁酸、乳酸
色谱条件:


Beckman Coulter P/ACE MQD毛细管电泳系统

毛细管:Beckman Coulter未涂层50μm×60cm

缓冲溶液:10mmol/L(含0.5mmol/LCTAB)的硼砂作为缓冲液(pH10.5

分离电压:-20kV

进样压力:1.0psi

进样时间:10s

波长:214nm


综上所述,有机酸的分析方法手段多样,不同方法各有其优缺点,以上案例为有机酸的分析提供不同的思路,在实际工作中需根据品种的特性,结合检测目的与需求,综合选择合适的方法。