头孢菌素仿制品种需按照ICH的杂质研究指导原则和EMA的《抗生素有关物质标准制订指导原则》相关要求,对每一个品种进行相应的杂质谱研究。但国内仿制品种众多,且头孢菌素杂质谱的研究具有量少且不稳定的特点。按照传统的制备分离方法,工作繁杂且有效性差。本论文结合已上市品种的杂质研究信息,根据共有的降解反应机理,采用柱切换-液质联用的方法,分别对已知结构信息杂质、未知结构信息杂质中异构体杂质、聚合物杂质分别进行研究。建立杂质研究决策树,并提出相关研究规则,其主要内容分为三个部分：1.采用柱切换-LC/MS/MSn和柱切换-HRMS技术对头孢孟多酯钠、头孢唑肟钠混合杂质对照品、头孢替唑钠混合杂质对照品、头孢曲松钠混合杂质对照品进行系统研究。建立了头孢菌素类仿制药物已知结构信息杂质研究的决策树：利用杂质谱分析确定杂质数目,通过降解试验来判断是工艺杂质或者是降解杂质,采用LC/MS技术确定目标杂质分子量,并根据原料药的质谱裂解规律分析,推测杂质的可能结构,最后通过高分辨质谱确证元素组成,确证杂质结构式。2.采用制备液相富集异构体杂质,利用光谱、质谱和核磁共振技术对头孢孟多酯钠、头孢唑肟钠混合杂质对照品、头孢替唑钠混合杂质对照品、头孢曲松钠混合杂质对照品中异构体杂质进行系统研究。根据实验方法及研究结果,建立头孢菌素类仿制药物未知结构信息杂质—异构体杂质研究的决策树：利用液质方法确定杂质为异构体,结合紫外光谱数据,判断最大吸收波长是否一致,如果不一致,且发生蓝移,推测为△-3异构体杂质,利用多级质谱中存在的特征性碎片离子,验证杂质为△-3异构体；如果一致,结合结构特点和降解试验来判断异构体杂质种类：光降解试验产生顺反异构体,部分头孢菌素品种通过二级质谱的特征碎片离子可确证结构；碱性降解试验产生RS异构体,其他降解试验产生侧链异构体,利用光谱和质谱技术不能确证分析杂质结构,可通过制备液相富集纯化目标杂质,利用核磁技术确证结构。3.利用中国药典的头孢菌素类有关物质检查方法,调整有机相比例,通过柱切换-LC/MS/MSn技术研究头孢唑肟钠、头孢氨苄、头孢嗪咪钠、头孢噻肟钠、头孢西丁钠中二聚体杂质,推测各类型聚合物杂质的聚合方式,对聚合杂质类型进行总结。建立十八烷基硅胶柱对聚合物的检查方法,经方法学验证,所建立的方法可满足二聚体杂质的有关物质检查。根据研究内容,分别建立各类杂质研究决策树,并提出研究规则：规则1.如果杂质峰的保留时间,UV光谱和MS信息(分子量和二级质谱碎片)与对照品相同,则认为杂质与对照品结构一致。规则2.对工艺杂质(反应前体、起始物、中间体),如可以获得实物,可参照规则1确认结构：如无法获得实物,应结合MS裂解规律和HRMS数据对结构进行确证。规则3.对降解杂质,如具降解反应机理明确,如β-内酰胺开环、3位侧链水解等,可根据反应机理设计加速试验验证降解物是否符合已知的降解机理,并参照规则2对结构进行确证。规则4.对异构体杂质,除了△3异构和7位具有氨噻肟结构的头孢菌素的反式异构,可通过光谱、质谱技术确证结构外,其他还需要结合NMR等分析结果确证结构；对R、S异构体至少需要H1 NMR数据确证异构位点。规则5.建立十八烷基硅胶柱检查聚合杂质方法,可通过柱切换—LC/MS/MSn可确定其类型(二聚体、三聚体),并经柱切换—HRMS技术验证结构,但无法判断其聚合位点。本论文的研究内容是β-内酰胺类抗生素杂质谱研究中的一部分,本研究内容有助于药物分析工作者快速、准确、有效的分析头孢菌素类仿制药的杂质谱,有利于国内头孢菌素类仿制药的质量标准提高,快速提升国内制药企业的仿制药生产水平,保障头孢类药物用药的安全性和有效性。