藥包材相容性研究與醫療器械化學表征中的未知物解析

通常，核磁共振波譜（NMR）技術是最準確的結構鑒定方法，然而在藥包材與醫療器械領域，由于材料和制造過程的復雜，產生的可提取物與可瀝濾物種類繁雜，且這些化合物通常在提取液與浸出液中的含量較低， NMR技術需要大量高純度的樣品，難以高效地解析此類物質的結構。因此，質譜技術，尤其色譜串聯質譜法，成為了結構鑒定的有力工具，能夠有效應對這些挑戰。

如何應用質譜結構解析可靠準確地鑒定未知化合物的結構？SGS根據多年的經驗制定了一套解析流程：

某一聚醚砜材料醫療器械的浸提液使用LC-HRMS在負模式檢測出三個未知物，其質譜圖見下圖一。

圖一  1.化合物1 m/z = 654.9949;  2.化合物2 m/z = 887.0150;  3.化合物3 m/z = 1119.0350

（1）分析質譜圖，推測分子式

通過質譜圖可以得到這些化合物的精確分子量，再通過得到的精確分子量，質量虧損、同位素豐度比和不飽和度等規則可以推測出元素組成和化學式，計算得到該化合物的化學式分別為：C30H21O9ClS3、C42H29O12ClS4、C54H37O15ClS5，同時也進一步得知這三個化合物屬于同一類型。

（2）分析醫療器械制造材料的單體與合成工藝

聚醚砜材料通常由雙酚S和4,4-二氯二苯砜為單體聚合而成。雙酚S作為親核試劑，與4,4'-二氯二苯砜發生反應。雙酚S的羥基（-OH）攻擊4,4'-二氯二苯砜的氯原子，形成新的C-O鍵，同時釋放出氯離子，隨著反應的進行，雙酚S的兩個羥基與4,4'-二氯二苯砜的兩個氯原子分別反應，形成醚鍵（-O-），從而構建起聚醚砜的重復單元，合成路線圖見下圖二。

圖二  聚醚砜材料合成路線圖

（3）通過質譜信息，推測化合物的結構

從圖一中的三個化合物的準分子離子可以看出m/z=655、m/z=887、m/z=1119之間均相差232，中性丟失為C12H8O3S，可以歸屬為4-(苯磺酰基)苯酚相關的碎片，推測化合物為聚醚砜的寡聚物。

（4）綜合信息驗證解析結果

綜合上述信息，這類化合物為聚醚砜材料的寡聚物，鑒定為PES Linear Oligomer，IUPAC名稱與結構描述見下圖三。

圖三  聚醚砜材料醫療器械中三個化合物的結構式與IUPAC名稱

質譜結構解析是一項高度專業化的工作，需要由專業人士來執行，SGS Extractables and Leachables（E&L）實驗室擁有經驗豐富的質譜解析專家團隊，能夠從海量的數據中篩選出關鍵信息，并依賴豐富的經驗進行科學的分析和判斷，同時也配備Wiley Registry/NIST GC-MS質譜庫具有1,180,000張質譜圖，自建E&L相關LC-MS/MS質譜庫具有490,000張質譜圖，為未知物鑒定提供強有力的支持。