基于实验设计辅助的UPLC方法定量格列美脲和洛贝格列酮硫酸盐中亚硝胺杂质：绿色化学新策略

本研究针对抗糖尿病药物中致癌性亚硝胺杂质的检测难题，开发了基于Box-Behnken设计的UPLC方法，实现了格列美脲(glimepiride)、洛贝格列酮硫酸盐(lobeglitazone sulfate)及其亚硝胺杂质(IMP-3/IMP-1)的高灵敏度同步检测。通过DoE优化获得50%有机相、0.2 mL/min流速、pH 2.6的最佳条件，验证显示线性优异(r2>0.999)，LOD达0.29-1.23 μg/mL。结合LC-MS/MS鉴定降解产物，并通过ComplexGAPI等工具证实其绿色属性，为药品质量控制提供了兼具高效性与可持续性的分析方案。

　　

糖尿病作为全球性健康威胁，其治疗药物安全性备受关注。近年来，亚硝胺类基因毒性杂质在药品中的检出引发监管风暴——这类强致癌物即使在痕量水平也可能带来重大风险。格列美脲和洛贝格列酮作为临床常用降糖药，其亚硝胺衍生物IMP-3和IMP-1的检测却缺乏标准方法。更棘手的是，传统分析方法往往消耗大量有机溶剂，与可持续发展理念背道而驰。

针对这一双重挑战，来自国内的研究团队在《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis Open》发表创新成果。他们巧妙地将实验设计(DoE)与绿色化学理念融合，开发出新型超高效液相色谱(UPLC)检测平台。该研究不仅解决了复杂基质中多组分同步分析的难题，更通过系统优化将方法的环境足迹降至最低。

研究团队采用三大关键技术：首先运用Box-Behnken设计对有机相比例、流速和pH进行三维优化；其次建立基于ACQUITY UPLC系统的分离方法，采用1.7 μm粒径的BEH C₁₈
色谱柱；最后通过QTRAP 5500质谱仪对强制降解产物进行结构解析。样本来源于市售LOBG-G1复方制剂（含1 mg格列美脲+0.5 mg洛贝格列酮硫酸盐/片）。

3.1. Design of Expert-guided方法优化
通过17次BBD实验构建数学模型，发现有机相比例对保留时间(RT)影响最大（系数-0.1534），而pH对峰形参数(TF)作用微弱。最终确定的50%乙腈-0.1%甲酸体系，使4种分析物在4分钟内完全分离，理论塔板数均>2000。

3.2. 分析方法验证
方法验证严格遵循ICH Q2(R2)：线性范围覆盖5-200 μg/mL，IMP-1的LOQ低至0.92 μg/mL；日内精密度RSD<1.5%，加标回收率99.1-100.6%。强制降解实验显示，过氧化氢条件下药物降解最显著（glimepiride降解11.2%），而光照和热应力影响可忽略。

3.3. 质谱结构解析
LC-MS/MS鉴定出5种降解产物(DP1-DP5)，其中m/z 430.1007→126.0848的碎片提示格列美脲在酸水解时发生磺酰脲键断裂。亚硝胺杂质在氧化条件下更易降解，这与N-NO基团的反应活性相符。

3.6. 绿色度评估
通过AGREE、ComplexGAPI等四重评价体系证实方法的环保性：Eco-Scale得分75分（>75即属优秀），乙腈消耗量较常规HPLC降低60%。BAGI指数72.5分显示其兼具实验室适用性与生态友好性。

这项研究突破了降糖药杂质检测的技术瓶颈，其创新性体现在三个方面：首次建立两种亚硝胺杂质同步定量方法；通过DoE实现方法稳健性与绿色化的平衡；为制药行业提供了可推广的可持续分析范式。特别值得注意的是，该方法检测灵敏度满足EMA规定的亚硝胺限度要求（18 ng/天），而每分钟0.2 mL的流速设置使单次分析节省溶剂约12 mL。这些优势使其在药品质量控制领域具有广阔应用前景，也为其他高风险杂质的检测方法开发提供了重要参考。