美研|CMC系列(十五)：杂质制备及结构确证案例分享

杂质谱研究要全面的考虑杂质的来源、去向，需要结合具体的反应监控及后处理监控来开展，特别是起始物料的杂质研究，如果起始物料中的杂质研究不够透彻，那么起始物料的杂质就会有很大的可能性继续传递至后续的中间体。

案例分享：对中间体的未知工艺杂质进行制备和结构确证

研究背景

客户委托对中间体M01的未知工艺杂质进行制备和结构确证。该杂质LCMS不电离，无法通过LCMS得到化合物的分子量，在对制备液进行后处理时，旋蒸和冻干都拿不到产物。

❖ 中间体M01的ROS：

研究思路

1、对比杂质及中间体的紫外光谱

2、制备情况

1）液相纯度大于98%；
2）waters SQD2碱性体系化合物不电离，酸性体系也不电离；
3）制备液高温、室温旋蒸后都会消失不见；
4）制备液冻干后，检测不出峰。

3、根据以上，可以肯定的以及猜测可能的情况

1）从紫外判断，未知杂质的母核肯定有萘环结构，杂质和中间体M01的紫外吸收完全一致，说明萘环没有连接会导致紫外红移或者蓝移的基团。
2）最有可能的是和萘环直接相连的亚甲基上面发生了变化。
3）不电离，化合物没有ESI源可以电离的基团。
4）旋蒸和冻干后液相检测都不出峰。

4、SM01的ROS

5、制备液检测GCMS

检测发现杂质分子量是142.2，比萘多了一个甲基，根据制备液GCMS的检测结果，结合起始物料的ROS，起始物料制备过程中可能会产生副产物甲基萘，随后对甲基萘进行调研。

❖ 甲基萘的理化性质：
甲基萘是一种无色油状液体，有类似萘的气味，能与蒸气一同挥发，易燃，不溶于水，易溶于乙醚和乙醇。相对密度（20℃）1.025,沸点245℃，闪点82.2℃。

从甲基萘的理化性质，可以了解到甲基萘可以随蒸汽一同挥发：甲基萘的极性小，水溶性差，制备液中有大量的水存在，在对制备液进行旋蒸和冻干处理时，甲基萘会随着蒸汽同时挥发；这一点很重要，关系到制备液的正确后处理方式。

6、改变制备液后处理方式

◆ 制备液直接使用正己烷萃取，充分振摇后取等体积上清液和下清液用等体积乙醇稀释至相同体积；
◆ 检测甲基萘的含量，发现正己烷层溶液中甲基萘含量高于水层，大概是5:1的比例；
◆ 取正己烷层旋蒸后处理，取一滴旋蒸液加乙醇稀释后进样检测，可以检测到杂质峰，对中间体M01的未知杂质进行定位对比，旋蒸液检测的出峰时间与M01中未知杂质出峰时间一致；
◆ 进而对旋蒸液进行GCMS检测（图1），旋蒸液检测的分子量和制备液检测的分子量一致，确定后处理方法，制备液第一次萃取处理完后再进行第二次萃取，减少样品损失，拿到产物后进行核磁检测确认（图2），确定杂质为1-甲基萘。

图1：GCMS棒状图

图2：H-NMR

总 结

未知杂质研究是一个综合性工作，需要的知识也是综合性的，需要研究者能够根据杂质和主成分的检测情况推测可能的结构变化，比如根据杂质和主成分的紫外光谱差异来判断杂质的共轭变化、根据杂质的红外检测情况推断官能团变化、通过质谱确定未知杂质是否含有卤族元素（主要是Cl和Br）以及卤族元素的数目等，还需要研究者有一定的有机化学功底，根据ROS推测反应可能存在的副产物，结合杂质的检测情况综合来判断杂质的结构。

美研|CMC系列回顾

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