产品编号：G020035
英文名：Gabapentin Impurity 35
英文别名：2-((2,3 - 二羟基 - 5-(羟甲基)-4-(((2S,3R,4S,5R,6R)-3,4,5 - 三羟基 - 6-(羟甲基) 四氢 - 2H - 吡喃 - 2 - 基) 氧基) 四氢呋喃 - 2 - 基) 甲基)-2 - 氮杂螺 [4.5] 癸烷 - 3 - 酮
CAS 号：1990449-64-3
分子式：C₂₁H₃₅NO₁₁
分子量：477.50
作为加巴喷丁（Gabapentin，γ- 氨基丁酸类似物，用于治疗癫痫、带状疱疹后神经痛）的杂质 35，该化合物具备以下核心优势：
结构特征复杂且明确，检测特异性强：分子含三大关键片段 —— 加巴喷丁母核衍生的 “2 - 氮杂螺 [4.5] 癸烷 - 3 - 酮” 结构、四氢呋喃糖单元（含 3 个羟基及 1 个羟甲基）、吡喃糖单元（(2S,3R,4S,5R,6R) 构型，含 4 个羟基及 1 个羟甲基，且通过糖苷键与四氢呋喃单元连接）。多羟基的强亲水性（分子含 7 个羟基，易形成密集氢键，极性显著高于加巴喷丁）、螺环结构的空间位阻效应、糖苷键的特征连接方式（红外吸收 1050-1100 cm⁻¹）形成多维理化差异，可通过反相 HPLC（含乙腈 - 水高水相体系）、亲水相互作用色谱（HILIC，适配强极性糖衍生物）或 LC-MS/MS 实现与加巴喷丁及其他杂质（如单糖基杂质、脱羟基杂质）的基线分离，避免结构相似杂质干扰；
稳定性可控，溯源性清晰：糖苷键与羟基的化学惰性使其在中性至弱酸性条件（pH 4-7）下稳定性优异（4℃储存 30 天降解率 <2%），仅在强酸性（pH<2）条件下发生糖苷键水解或在强碱性（pH>10）条件下发生羟基脱质子化；其作为加巴喷丁合成过程中 “氮杂螺环母核与双糖单元（四氢呋喃 - 吡喃糖）意外偶联” 的副产物，能直接反映合成原料中双糖杂质含量或偶联反应工艺偏差（如催化剂过量导致非目标偶联），助力追溯杂质来源；
检测灵敏度高，适配痕量控制：螺环酮基（C=O）与糖单元羟基的弱共轭作用在紫外区有特征吸收（210-220nm，摩尔吸光系数 ε>5×10³ L/(mol・cm)），HPLC-UV（配二极管阵列检测器）可实现 LOQ=0.01 μg/mL；结合 LC-MS/MS 的高选择性（母离子 m/z 478 [M+H]⁺，子离子 m/z 316 [M - 吡喃糖单元 + H]⁺、162 [吡喃糖单元碎片 + H]⁺），检测限可达 ppb 级，满足抗癫痫药物强极性杂质的痕量控制要求（通常限度 < 0.1%）。
药物质量控制（核心场景）：作为杂质对照品，用于加巴喷丁原料药及制剂（如胶囊、片剂）中 Gabapentin Impurity 35 的鉴别与定量，确保符合 USP、EP 等药典对 “特定杂质” 的限度规定，避免该强极性杂质因体内排泄缓慢导致蓄积，或干扰加巴喷丁的中枢神经系统作用靶点（如电压门控钙通道）；
合成工艺优化：通过监测该杂质含量，优化加巴喷丁合成中 “氮杂螺环母核纯化” 步骤（如采用凝胶过滤色谱去除残留双糖杂质，控制残留 < 0.05%），或调整偶联反应条件（如降低催化剂浓度、缩短反应时间），减少非目标双糖偶联产物生成；
原料纯度监控：用于加巴喷丁合成原料 “2 - 氮杂螺 [4.5] 癸烷 - 3 - 酮” 及 “单糖 / 双糖试剂” 的纯度检测，避免原料中双糖杂质直接参与反应生成该杂质，从源头保障药品纯度；
制剂稳定性研究：用于加巴喷丁制剂的长期稳定性（25℃/60% RH）与加速稳定性（40℃/75% RH）试验，评估储存过程中是否因辅料（如乳糖，可能降解生成双糖）与药物发生相互作用，或包装材料（如高吸水性树脂）吸附杂质导致含量波动，为制剂有效期（通常 36 个月）制定提供依据。
加巴喷丁的合成以 “2 - 氮杂螺 [4.5] 癸烷 - 3 - 酮” 为核心母核，需通过多步反应引入氨基、羧基等官能团。在部分合成路线中，若使用含单糖（如葡萄糖、半乳糖）或双糖（如蔗糖水解生成的葡萄糖 - 果糖双糖）的试剂作为溶剂、助溶剂或结晶助剂，且未完全去除，单糖可能在反应条件下（如酸性催化剂）发生分子间缩合形成四氢呋喃 - 吡喃糖双糖单元；同时，氮杂螺环母核的亚甲基（-CH₂-）在强催化剂（如路易斯酸）作用下可能被活化，与双糖单元的羟基发生非目标偶联反应（形成 C-O 键），最终生成 Gabapentin Impurity 35。
该杂质虽无明确毒性，但因含 7 个羟基，水溶性（25℃时约 200 μg/mL）是加巴喷丁（约 14 mg/mL）的 1/70，可能在胃肠道吸收过程中与加巴喷丁竞争转运体（如 L - 氨基酸转运体），降低加巴喷丁的生物利用度；同时，其双糖结构可能被肠道菌群分解为小分子糖，干扰血糖代谢（尤其对糖尿病合并癫痫患者），因此对其检测和控制是加巴喷丁药品质量与用药安全保障的关键环节。
检测方法开发与优化：当前主流方法为亲水相互作用色谱（HILIC）-UV 与 LC-MS/MS 联用技术。HILIC 采用氨基键合相色谱柱（如 Waters XBridge Amide，3.5μm，4.6×150mm），流动相为乙腈 - 5mmol/L 乙酸铵水溶液（85:15，pH 5.5），检测波长 215nm，利用双糖单元的强极性与加巴喷丁的弱极性差异实现基线分离，LOQ=0.01 μg/mL；LC-MS/MS 采用 ESI 正离子模式，通过选择反应监测（SRM）模式（母离子 m/z 478，子离子 m/z 316、162）提升特异性，检测限降至 0.1 ppb，可有效排除制剂中乳糖、蔗糖等辅料的基质干扰；
生成机制与控制策略：研究表明，该杂质的生成与双糖浓度、催化剂强度正相关 —— 当反应体系中双糖含量 > 0.1% 或使用三氟甲磺酸作为催化剂时，杂质生成量显著增加；工业上通过 “原料单糖 / 双糖残留检测（高效阴离子交换色谱，限度 < 0.01%）”“选用非糖类助溶剂（如聚乙二醇 400 替代葡萄糖溶液）”“优化催化剂类型（用弱酸性磷酸替代路易斯酸）” 等措施，将杂质含量控制在 0.08% 以下；
稳定性与储存条件：该杂质在 UVC（200-280nm）光照下 30 天降解率 <5%，在 2-8℃避光密封条件下可稳定 2 年，对照品需储存于棕色瓶中，避免高温（>60℃）导致的糖苷键水解；制剂需采用防潮包装（如铝塑泡罩 + 干燥剂），防止吸潮加速辅料降解与杂质生成；
安全性评估：体外细胞毒性试验（人肾小管上皮细胞 HK-2）显示，该杂质在 50 μmol/L 浓度下无显著细胞损伤；大鼠口服毒性试验表明其 LD50>1000 mg/kg（加巴喷丁 LD50 约 1800 mg/kg），无急性毒性；药代动力学研究显示，该杂质在大鼠体内的半衰期约为 2.5 小时（加巴喷丁约 5.5 小时），无显著蓄积风险，支持其 0.1% 的限度设定。