GC-MS-Methoden für Arzneimittel

[G.Patton]

Einleitung:

Ich habe umfangreiche Erfahrungen mit der Bestimmung der Qualität von Arzneimitteln durch Chromatographie-Massenspektrometrie. Ich habe mich entschlossen, diese Anleitung für Chemiker zu schreiben, die mit der Prüfung von Arzneimitteln mit GC-MS-Geräten beginnen wollen.
Trotz der vielfältigen Möglichkeiten der Chromatographie-Massenspektrometrie gibt es auch Grenzen der Möglichkeiten. Der Massendetektor im Tandem mit dem Chromatographen kann keine anorganischen Substanzen, organische Substanzen mit einem Molekulargewicht von mehr als 450 Da oder organische Substanzen mit hoher Siedetemperatur (>350 ◦C) bestimmen.

Merkmale der Ausrüstung:

Zunächst müssen Sie festlegen, ob Sie mit Ihrem Gaschromatographen Analysen durchführen können. Die gängigsten geeigneten GC-MS-Systeme wie der Agilent 7890 Gaschromatograph, gekoppelt an einen Agilent 5975C Quadrupol-Massendetektor, oder das Thermo Scientific ISQ 7000 Single Quadrupole GC-MS könnten für diese Ziele verwendet werden. Das wichtigste Merkmal, das Sie kennen müssen, ist die Polarität der Kapillarsäule. Für die meisten Arzneimittel benötigen Sie eine unpolare oder schwach polare Kapillarsäule. HP-1/DB-1 oder HP-5/DB-5 sind zum Beispiel die beste Wahl für eine Vielzahl von Anwendungen. Außerdem müssen Sie den Bereich der Masse kennen, den Ihr Massendetektor im SCAN-Modus erfassen kann. In der Regel benötigen Sie einen Bereich von 30-450 m/z, der ausreicht, um alle Arten von Drogen zu bestimmen. Die meisten von ihnen können zwischen 30-350 m/z bestimmt werden.

Verfahren zur Probenvorbereitung:

Alle Drogen liegen aufgrund ihrer höheren Stabilität in Salzform vor, so dass sie lange Zeit ohne strukturelle Veränderungen aufbewahrt werden können. Amphetamin zum Beispiel hat ein Stickstoffatom, die Base, die mit Säureionen wie 2-(SO4), -Cl, 3-(PO4) gebunden ist. Sie müssen die freie Base der Analysesubstanz ermitteln. Wenn Sie nicht wissen, welche Substanz Sie zu analysieren haben, müssen Sie ein Experiment zur qualitativen Bestimmung mit den bereits erwähnten Reagenzien durchführen(Reagenzien zum Testen von Drogen).

Die universelle Vorbereitung ist recht einfach. Geben Sie ein Aliquot der Probe in einen Kolben und füllen Sie ihn mit einem reinen Lösungsmittel (CCl4/ CH2Cl2). Bereiten Sie etwa 10-1000 mkg/ml der Lösung vor. Die meisten narkotischen Substanzen lassen sich nicht in Tetrachlorkohlenstoff/Dichlormethan lösen. Danach muss man 1-2 Volumen einer 30-40%igen wässrigen NaOH/KOH-Lösung in diesen Kolben mit der Drogenlösung geben und gründlich mischen.

Fast die gleiche Zubereitung wird für Markierungen(LSD, NBOMe, NBOH usw.) verwendet. Man nimmt eine Markierung mit der angegebenen Menge der Substanz und schneidet sie in den Kolben, fügt reines Lösungsmittel hinzu (CH2Cl2 wird empfohlen). Bereiten Sie etwa 10-1000 mkg/ml der Lösung vor. Danach werden 1-2 Volumina einer 30-40%igen wässrigen NaOH/KOH-Lösung in diesen Kolben mit der Drogenlösung gegeben und gründlich gemischt.

So erhält man die freie Basis der analysierten Droge, die in die organische Lösungsmittelschicht übergeht. Man injiziert 1 mkl Drogenlösung und beginnt mit der Analyse.

GC-MS-Methoden.
Für eine breite Palette von Drogen:

Das GC-MS-System arbeitet bei 70 eV im Elektronenionisationsmodus. Das Gerät ist mit einer 5%igen Phenyl-Methylsilikon-Kapillarsäule (30 m × 0,25 mm i.d., 0,25 m Schichtdicke) ausgestattet. Als Trägergas wird Helium mit einem konstanten Fluss von 1 mL/min verwendet. Die chromatographischen Bedingungen wurden wie folgt eingestellt: Die Ofentemperatur wurde 2 Minuten lang bei 130 ◦C gehalten und dann bei 15 ◦C/min auf 270 ◦C erhöht. Die Injektionsöffnung wird auf 270 ◦C im Split-Modus mit Split-Ratio 25:1 eingestellt. Der Massendetektor arbeitet im Scan-Modus (Scan-Bereich von m/z 30-390).

Für LSD, NBOMe, NBOH Marken:

Das GC-MS-System arbeitet bei 70 eV im Elektronenionisationsmodus. Das Gerät ist mit einer 5%igen Phenyl-Methylsilikon-Kapillarsäule (30 m × 0,25 mm i.d., 0,25 m Schichtdicke) ausgestattet. Als Trägergas wird Helium mit einem konstanten Fluss von 1 mL/min verwendet. Die chromatographischen Bedingungen wurden wie folgt eingestellt: Die Ofentemperatur wird für 2 min auf 40 ◦C gehalten, dann auf 210 ◦C bei 15 ◦C/min erhöht, danach auf 280 ◦C bei 5 ◦C/min erhöht und 20 min gehalten. Die Injektionsöffnung wurde auf 280 ◦C im Splitless-Modus eingestellt. Der Massendetektor wurde im Scan-Modus betrieben (Scan-Bereich von m/z 30-450).

Schlussfolgerungen:
Wie Sie sehen können, ist die Vorbereitung der Proben recht einfach. Es sind keine teuren Reagenzien oder schwierige Manipulationen erforderlich. Dieses Verfahren ist jedoch sehr wichtig, um aussagekräftige Analyseergebnisse zu erhalten.

 

[Cocojamba]

Was ist mit anderen GC-MS-Systemen? Oder funktionieren diese Methoden nur mit Agilent oder Thermo Scientific?

 

[G.Patton]

Tatsächlich können Sie jedes System mit denselben Spezifikationen verwenden.