2020年版中國(guó)藥典收載了5種復(fù)方氨基酸注射液、9種多肽類藥物及1種中藥品種,均需要采用氨基酸分析方法測(cè)定藥品中氨基酸含量或氨基酸組成。為了指導(dǎo)藥典標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行過(guò)程中如何選擇適宜的方法,國(guó)家藥典委員會(huì)委托中檢院牽頭承擔(dān)完成了“藥品中氨基酸分析法的建立課題”,擬定了中國(guó)藥典氨基酸分析指導(dǎo)原則,填補(bǔ)之前藥典中關(guān)于選擇測(cè)試方法的空白。
圖1:各國(guó)藥典介紹的氨基酸分析方法
問(wèn)題來(lái)了
這么多的檢測(cè)方法應(yīng)該如何選擇?
蛋白質(zhì)和多肽的氨基酸分析,需要將樣品先水解成游離的氨基酸才能進(jìn)行分析。由于氨基酸本身并沒(méi)有發(fā)色集團(tuán)或熒光基團(tuán),所以游離氨基酸通常需要衍生化才能測(cè)定。藥品中氨基酸測(cè)定常用方法一共有6種,分別是:
① 柱前PITC衍生氨基酸測(cè)定法;
② 柱前AQC衍生氨基酸測(cè)定法;
③ 柱前OPA和FMOC衍生氨基酸測(cè)定法;
④ 柱前DNFB衍生氨基酸測(cè)定法;
⑤ 柱后茚三酮衍生氨基酸鋰離子交換系統(tǒng)測(cè)定法;
⑥ 柱后茚三酮衍生氨基酸鈉離子交換系統(tǒng)測(cè)定法。
按照衍生順序可分為柱前衍生和柱后衍生。
柱前衍生法
原理:根據(jù)氨基酸與衍生試劑反應(yīng),生成有紫外吸收的衍生物,后經(jīng)反相液相色譜分離后用紫外檢測(cè)器在一定波長(zhǎng)處檢測(cè),在一定的濃度范圍內(nèi)其響應(yīng)值與氨基酸濃度成正比;
優(yōu)點(diǎn):對(duì)儀器配置要求不高,實(shí)驗(yàn)成本低。
缺點(diǎn):某些衍生物不穩(wěn)定,無(wú)法定量,分離效果一般。
柱后衍生法
原理:通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)pH值及離子強(qiáng)度,采用鋰/鈉離子交換系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)離子交換色譜柱對(duì)混合氨基酸的分離,經(jīng)離子交換色譜分離的氨基酸與茚三酮反應(yīng),一級(jí)氨基酸生成紫色化合物,在570nm波長(zhǎng)處有最大吸收。二級(jí)氨基酸(如脯氨酸)生成黃色化合物,在440nm波長(zhǎng)處有最大吸收。在440nm和570nm波長(zhǎng)處分別檢測(cè),在一定的濃度范圍(20~500pmol)內(nèi),氨基酸衍生化產(chǎn)物的吸光度與氨基酸濃度成正比;
優(yōu)點(diǎn):自動(dòng)化程度高,不易受基質(zhì)干擾。
缺點(diǎn):針對(duì)《氨基酸分析指導(dǎo)原則草案公示稿(第二次)》提到的采用柱后茚三酮衍生氨基酸鋰離子交換法,分析時(shí)間長(zhǎng),異亮氨酸和亮氨酸間的分離難以達(dá)到要求。改善建議采用溫度梯度可以改善分離效果。
Pickering |氨基酸分析解決方案
1、Pickering參照歐洲藥典8.0,提供了完整的氨基酸分析解決方案——
方案包括Onyx-PCX 柱后衍生儀、色譜柱和保護(hù)柱、緩沖液和茚三酮衍生試劑。
Pickering Onyx-PCX可以修改運(yùn)行條件,執(zhí)行溫度梯度程序,縮短運(yùn)行時(shí)間加速氨基酸分離,符合歐洲藥典8.0的系統(tǒng)適用性要求,(亮氨酸和異亮氨酸分離度要大于1.5)。
表1:歐洲藥典8.0參考指南
2、分析條件:
色譜柱:高效鈉離子交換柱 4.6*110mm,貨號(hào)1154110T;
流速:0.6mL/min;
流動(dòng)相:見(jiàn)表2;
進(jìn)樣體積:50ul;
表2:HPLC梯度程序(115411T)
3、柱后衍生條件:
柱后衍生系統(tǒng):Onyx PCX;
反應(yīng)器體積:0.5mL;
試劑:Trione®茚三酮 ;
反應(yīng)溫度:130oC;
柱溫:見(jiàn)表3;
流速:0.3 mL/min;
檢測(cè)波長(zhǎng):UV/Vis 570nm一級(jí)氨基酸;440nm二級(jí)氨基酸。
表3:柱溫程序
圖1:歐洲藥典8.0方法分析氨基酸的鈉柱色譜圖一 _(濃度3 ug/mL, 進(jìn)樣體積50 uL)
圖2:氨基酸分析鈉柱色譜圖,以歐洲藥典8.0方法計(jì)算系統(tǒng)適應(yīng)性檢查 _(參考表1).
Proline – 1.2 ug/mL; Isoleucine – 3 ug/mL; Leucine – 3 ug/mL; Ammonia – 0.12 ug/mL. 進(jìn)樣體積50 uL.
4、結(jié)論:
今年3月份發(fā)布的針對(duì)《氨基酸分析指導(dǎo)原則草案公示稿(第二次)》中,以歐洲藥典為參照,填補(bǔ)了我國(guó)2020版藥典之前對(duì)氨基酸分析指導(dǎo)意見(jiàn)的空白,詳細(xì)的闡述了幾個(gè)常用方法的原理以及特點(diǎn)。Pickering參照歐洲藥典8.0,提供完整解決方案,HPLC+Onyx PCR 即可實(shí)現(xiàn)藥典中提到的柱后茚三酮衍生氨基酸鋰離子交換系統(tǒng)測(cè)定法和柱后茚三酮衍生氨基酸鈉離子交換系統(tǒng)測(cè)定法,實(shí)現(xiàn)方法擴(kuò)增。
引用:氨基酸分析指導(dǎo)原則草案公示稿(第二次)
關(guān)于Pickering Laboratories
美國(guó)Pickering Laboratories公司是全球?qū)I(yè)提供人工測(cè)試體液和柱后衍生化學(xué)試劑、色譜柱、分析方法等柱后衍生分析整體解決方案的機(jī)構(gòu),其不斷創(chuàng)新及良好的信譽(yù)被眾多的美國(guó)政府機(jī)構(gòu)如EPA、ATF、FDA、AOAC和世界知名的廠商所認(rèn)可。