DOSY NMR,假冒药物分析的新工具

Stephane Balayssac^一个薇罗尼卡Gilard,^一个Marc-Andre Delsuc^b和Myriam Malet-Martino^一个

^一个图卢兹大学、UPS、Laboratoire de综合等Physico-Chimie de分子有Biologique (SPCMIB), 118路线de主人de RMN进行集团31062年法国图卢兹cedex 9日
^bde Genetique研究所等生物Moleculaire et Cellulaire (IGBMC), 1街Laurent薯条,BP 10142、67404 Illkirch,法国

介绍

核磁共振(NMR)谱的能力提供有价值的信息关于混合物化学创造了广泛的适用性分析,生物化学,生物学和医学半岛综合体育官方APP下载德甲。药物可以被认为是复杂的混合物(由许多不同的物质和/或包括同时高和非常低的大量的化合物),核磁共振研究这样的配方是一个很好的工具。不幸的是,核磁共振历来sensitivity-limited相比之下,许多其他分析技术。然而,技术进步在磁共振领域取得了显著的进展在提高灵敏度水平,开发新采集/处理工具和实现创新的核磁共振实验/脉冲序列。

很长一段时间这是首选,如果可能,隔离每个混合组件之前,核磁共振的研究,而不是分析整个混合物。对于大多数科学家,混合物分析的首选方法和/或跟踪检测仍然是色谱方法,通常加上光谱质谱和核磁共振等方法。LC-NMR,核磁共振谱仪作为高效液相色谱(HPLC)探测器,已经在此基础上开发的。但确实是“纯粹的核磁共振”方法,允许精确分析之前没有任何分离复杂混合物的不同组件:扩散光谱(DOSY)方法。半岛综合体育官方APP下载德甲¹此外,DOSY实验不需要复杂的设置和方法可以很容易地标准化和自动化。还应该记住一无损NMR光谱的性质。半岛综合体育官方APP下载德甲

DOSY方法允许测量平动自扩散的分子在一个解决方案。基于mono - multi-exponential衰变的分析,光谱混合组件可以被分离的价值取决于其表观扩散系数。扩散测量通过核磁共振,特别是DOSY-type实验是这样强大的分析工具,至今仍被大多数科学家忽略。

本文概述了使用DOSY NMR方法应用于药物分析和筛查假药或假的草药。

实验

的¹H NMR实验进行力量皇冠500光谱仪操作在500.13 MHz。解决方案的NMR分析药品准备如下:药片或胶囊把粉粉是resuspended 5毫升的氘NMR溶剂;暂停然后离心机和上层的分析。使用的溶剂是acetonitrile-d的混合物₃(CD₃CN):重水(D₂O)(80: 20)草药或dimethylsulphoxide-d₆(DMSO-d6)真正的和假青蒿琥酯。所有的化学变化(d)指一个内部trimethylsilylpropane磺酸(tmp)参考。

对于2 d DOSY¹H NMR,刺激回波双梯度脉冲实验使用脉冲延迟3女士每次梯度后,脉冲场梯度长度1 - 2女士根据实验和扩散延迟约100 - 150 ms。所有数据与氮磷钾复合肥处理软件,实现了拉普拉斯逆变换方法使用最大熵(MaxEnt)算法。3 d DOSY-COSY收购是记录在假冒青蒿琥酯的配方。2 d舒适(关联能谱法)和DOSY实验获得半岛综合体育官方APP下载德甲了DQF-COSY iDOSY参数。这些3 d实验使用氮磷钾复合肥处理软件与NMRnotebook包所有的实验分析。²

DOSY核磁共振原理

基本的2 d DOSY NMR实验可以获得参照图1。DOSY核磁共振是一个二维核磁共振实验;一维占常规化学变化,另一个用于扩散系数。使用核磁共振测量分子的自扩散系数解决方案是基于脉冲场梯度(PFG)刺激旋转回声(STE)实验。通常情况下,一系列的1 d PFG-STE实验获得的系统变化梯度脉冲幅度(图1)。信号衰减的速度直接相关分子的扩散系数D,这取决于分子量和其他水动力特性(尺寸、形状、电荷)以及周边环境(温度、聚合状态)。扩散系数可以被分析指数信号的衰减估计。小分子的信号(大D)衰变速度比从大分子(小D)作为脉冲场梯度递增(图1 a和1 b)。NMR信号的傅里叶变换和拉普拉斯逆变换的衰减信号(图1 c)导致DOSY谱:混合Fourier-Laplace光谱的化学变化在ppm (d)躺在水平轴,而扩散系数是在µm正交轴(d²年代¹)(图1 d)。所有信号(点)属于同一物种是一致的和可以测量扩散系数。

图1所示。原理示意图DOSY NMR实验记录在一个假的青蒿琥酯配方。布朗运动在液体中导致转化各种溶质的扩散,以及分子位移是观察到的扩散延迟(D)。(a) PFG-STE实验在不同梯度脉冲振幅;(B)这种位移的影响减少了信号强度的指数定律:我(q) = I0 exp (-DDq2)与q = g g d, d是扩散系数,旋磁比g, g和d的强度和持续时间的脉冲场梯度,分别;使用NMRnotebook包(C)数据处理;(D) 2 D DOSY 1 h NMR谱。

掺假的草药

在过去的几十年里已经有一个中药领域的指数增长。他们在发展中国家和发达国家越来越普及,发挥积极参与人群的医疗保障。这些产品都是被许多人视为是无害的,因为他们的自然起源,并有助于治疗一些慢性疾病,维护身体健康。然而,草药与众多相关问题涉及他们的质量,特别是故意草药配方中使用合成药物,这是一个严重的问题,监管机构和用户的喜爱。事实上,为了改善他们的影响,一些制造商包括合成药物在制定过程中产品销售的“草药”或“膳食补充剂”。

图2显示了两个配方的DOSY NMR光谱制造商的广告是“纯天然”或只包含维生素。第一个配方(A)是市场对性功能障碍和第二(B)出售天然的减肥产品;他们在台湾和中国大陆生产,分别。DOSY NMR的优点是允许检测复杂混合物的各种组件在单个运行。它允许掺假的检测样品的例子没有任何先验知识的内容。

图2。两个配方的2 d DOSY 1 h NMR光谱声称草药药物记录在500 MHz CD3CN: D2O (80: 20)。在台湾(A)配方制造(黄胶囊)掺入他达拉非和hydroxyhomosildenafil。(B)制定中国制造的平板电脑(绿色)掺入西布曲明和酚酞。机动式:硬脂酸镁,女士:甲烷磺酸盐,ACN:氘乙腈(CD3CN)。

制定一个是掺入他达拉非(西力士^®),合成phosphodiesterase-5 (PDE-5)抑制剂药物,和hydroxyhomosildenafil。事实上,成功的合成PDE-5-inhibitor药物(西地那非、伐地那非和他达拉非),这是受欢迎的品牌(伟哥的成分^®,艾力达^®和西力士^®分别)治疗男性勃起功能障碍,导致了他们的广泛使用草药膳食补充剂”的目的。³配方还包含hydroxyhomosildenafil,西地那非类似物。PDE-5抑制剂在结构上接近母公司化合物的类似物,替换修改涉及小结构变化的官能团。这种类似物很难由普通的实验室检测方法由于各种结构修改,他们可能使用为了逃避监管检查。其他信号在配方中发现的是那些不活跃的化合物,即蔗糖和镁硬脂酸(毫克)。

制定B,减肥草药产品,与西布曲明掺假,这是一个批准的药物只有在处方作为治疗肥胖抑制食欲。酚酞,另一个掺杂物被发现;它已被用于在一个世纪泻药和目前市场因担心致癌性。无活性成分的蔗糖和镁硬脂酸(Mgs)也被检测到。

掺假定量数据可以从传统获得1 d NMR谱。他达拉非的配方包含31毫克三次正常的起始剂量和48 mg的hydroxyhomosildenafil毒理学数据是未知的或不可用。制定B包含5毫克的西布曲明,低于正常的起始剂量(10毫克)和另外36毫克的酚酞。

真正的和伪造的抗疟药配方

的伪造商业产品(如服装、手表、软件、和药物)是一个不断增长的全球问题。然而,从购买假冒的手表公共卫生风险最小的风险相比使用伪造的医药产品。广泛的分析方法可用于筛查和疑似伪造药品的采购,例如比色方法,高效液相色谱法、x射线衍射、近红外(NIR)或拉曼光谱。半岛综合体育官方APP下载德甲2 d DOSY NMR现在可以这些分析工具的一部分,自从2 d DOSY光谱可以作为简单的可视化工具区分真正的和非法的或假的配方。事实上,DOSY光谱清楚地表明异同组成药物的制药配方,从而使一个签名的制定过程和最终可能的制造商。

在图3中被报道青蒿琥酯和模仿的真正的配方。平板电脑都是在中国制造的。青蒿素是一种抗疟药青蒿素衍生品开发的中华人民共和国,这对疟疾治疗是至关重要的。广泛用作mono的一部分或联合疗法在南东(SE)亚洲和非洲日益治疗恶性疟原虫疟疾。其高成本和需求使得造假者的首选目标。估计33 - 53%的青蒿素抗疟药出售在东南亚大陆已报告是伪造的,包含没有或sub-therapeutic青蒿琥酯的量。⁴

图3。1 h NMR谱的青蒿琥酯配方记录在DMSO-d6 500 MHz。(一)2 d DOSY 1 h NMR谱的真正的配方;(B) 2 d DOSY 1 h NMR谱的一个假的配方;(C) COSY-DQF光谱假配方;舒适的拔牙从3 D DOSY-COSY假实验配方(D) 630µm2 s - 1和260 (E)µm2 s - 1(红色虚线矩形(B))。

2 d DOSY¹H NMR允许一个人很容易证明药片的成分是不同的。真正的配方(图3)含有青蒿琥酯、淀粉和蔗糖平板润滑剂一样平板稀释剂和硬脂酸镁。假冒配方内容是一个真正的相去甚远(图3 b);实际上它包含错误的活性药物成分,在这种情况下对乙酰氨基酚(扑热息痛),这是一个积极、广泛使用止痛和退热的药物成分。此外糊精已被确认为平板稀释剂使用在这个假的配方。图3中强调的利益使用2 d DOSY和3 d DOSY-COSY互补的方法,首先,识别假配方的DOSY NMR光谱的结构识别错误的添加了活性药物成分。在完整的舒适的光谱(图3 c),对角信号和非对角交叉峰扑热息痛和糊精。其他光谱(图3 d和3 e)从3 d DOSY-COSY预测的实验。这些舒适的光谱提取为每个组件的混合物从选定行DOSY频谱。扑热息痛的舒适的预测和糊精在扩散系数提取630µm (D)²年代¹和260年µm²年代¹,分别。通过使用三维核磁共振实验方案、结构信息未知组件可以巧妙地从复杂的混合物,没有获得任何之前净化或色谱分离。

结论

确保药品的质量变得越来越重要和富有挑战性的。这意味着制药分析师需要更多的技术来履行他的职责。我们认为,除了传统的技术,DOSY现在可以“分析工具箱”的一部分,任何光谱学家处理复杂混合物分析在医药,特别是分析师调查质量控制、伪造和走私。此外,这种技术可能有助于确定不同样本之间的关系所以协助调查的这些药物的来源。事实上,DOSY光谱清楚地表明异同在制剂的成分,从而使制定的化学指纹和签名的制造商。这光谱特征不仅包括活性药物成分(s)也是辅料。⁵

提供大多数信息的分析方法赋形剂成分是固体拉曼光谱等方法,近红外光谱和x射线衍射,而色谱方法允许活性药物成分的准确识别但不给辅料的信息。半岛综合体育官方APP下载德甲DOSY核磁共振是一个整体的方法,允许考虑整个药物制剂,活性化合物和辅料提供信息。掺假的中药分析、组件的身份和2 d DOSY事先是未知的¹因此H NM半岛综合体育官方APP下载德甲R光谱是一种强大的方法,提供多元指纹。⁶这项技术现在应该被认为是一个有用的和互补的工具在标准的2 d NMR分析包。此外,它的发展对3 d DOSY-COSY实验明显增加其利益结构数据很容易获得。

确认

作者要感谢法昆Fernandez博士(美国乔治亚理工学院,亚特兰大,0)和保罗·牛顿博士(丘吉尔医院,牛津大学,牛津大学,英国)提供讨论抗疟药青蒿琥酯的样品和有帮助。

引用

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