Analysis of Residual Solvents in Pharmaceuticals Using Headspace GC-FID/MS Detector Splitting System

Význam tématu

Analýza reziduálních rozpouštědel je klíčová pro zajištění bezpečnosti a kvality farmaceutických produktů. Nevhodná úroveň zbytkových organických rozpouštědel může ohrozit zdraví pacientů, proto farmakopejní metodiky, jako USP <467>, stanovují přísné limity a požadavky na identifikaci a kvantifikaci těchto látek.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentované studie je demonstrovat využití systému pro simultánní snímání plamenovou ionizační detekcí (FID) a hmotnostní spektrometrií (MS) pomocí dělicího rozbočovače toku. Tento přístup umožňuje současné získání kvalitativních a kvantitativních dat v jednom běhu, zvyšuje spolehlivost identifikace neznámých složek a usnadňuje splnění požadavků farmakopeje.

Použitá metodika a instrumentace

• Headspace příprava vzorku dle USP <467>, Procedure A (rovnováha 45 min, T=80 °C, tlak 76,4 kPa).
• Simultánní dělení výtoku GC mezi FID a MS s poměrem 1:1 pomocí Shimadzu Advanced Flow Technology Software.
• Chromatografické podmínky:
  
  • Kolona SH Rxi-624sil MS (30 m × 0,32 mm, 1,8 µm), split 1:5, konstantní tlak 89,4 kPa.
  • Teplotní program: 40 °C (20 min) → 10 °C/min → 240 °C (20 min).
  • Přenašeč: helia, restrictor FID 1,1 m × 0,25 mm, MS 1,5 m × 0,20 mm.
• Detekce FID: teplota 250 °C, H2 40 mL/min, He make-up 30 mL/min, vzduch 400 mL/min.
• MS: SCAN m/z 29–250, iontové zdroje 200 °C, interface 250 °C, event time 0,3 s.
• Instrumentace: Shimadzu HS-20, GCMS-QP2020, FID-2010Plus se splitting unit.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza standardních roztoků ukázala vynikající shodu retenčních časů pro FID i MS a splnění kritérií USP <467>:

• S/N poměr >5 pro klíčové špičky ve standardním roztoku třídy 1 a >3 pro roztok vhodnosti systému.
• Rozlišení acetonitrilu a dichlormetanu >2 (požadavek ≥1).
• Opakovatelnost (RSD) <3,5 % pro všechny sledované sloučeniny.

U testu skutečného vzorku API byly pomocí MS identifikovány nečekané špičky ethylacetát a n-butanol (třída 3), i slabá příměs dibutyletheru, která by v čistém FID zůstala nejasná.

Přínosy a praktické využití metody

• Kombinované FID/MS výrazně zvyšuje jistotu identifikace i stopových neznámých složek.
• Zrychluje kontrolu kvality a redukuje potřebu opakovaných analýz.
• Umožňuje splnění farmakopejních požadavků s přidanou hodnotou kvalitativního ověření.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření detekčních schémat pro další třídy rozpouštědel a nečistot.
• Integrace do automatizovaných QC linek s on-line reportingem výsledků.
• Vylepšení softwarového vyhodnocení pro rychlejší identifikaci nových kontaminantů.

Závěr

Systém simultánního rozdělení toku mezi FID a MS pro headspace GC poskytuje robustní a efektivní přístup k analýze reziduálních rozpouštědel ve farmaceutických přípravcích. Umožňuje splnit farmakopejní standardy a nabízí dodatečnou kvalifikaci složek, což zvyšuje spolehlivost a efektivitu testování.

Reference

• USP <467> Residue on Evaporation—Water-Soluble Articles.
• Shimadzu Application Note LAAN-A-MS-E038, First Edition, July 2016.