Capillary GC Column Choices for Residual Solvent Analyses Using Direct Injection or Solid Phase Microextraction* (SPME)

Význam tématu

Analýza reziduálních organických rozpouštědel ve farmaceutických přípravcích je klíčová pro zajištění bezpečnosti pacientů. Regulace ICH, USP a EP vymezují třídy rozpouštědel podle jejich toxikologického rizika a limity dennodenní expozice. Validní a rychlé metody GC analýzy s citlivou detekcí zajišťují splnění legislativních požadavků a podporují kvalitu farmaceutických výrobků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem dokumentu je porovnat výkonnost tří ekvivalentních kapilárních GC sloupců (Equity-5, OVI-G43, SUPELCOWAX 10) pro přímou injekci reziduálních rozpouštědel tří ICH tříd (I, II, III) a představit rychlou, bezrozpouštědlovou techniku SPME s duálním GC rozdělením na Equity-1 a VOCOL.

Použitá metodika a instrumentace

Byly aplikovány dvě přístupy:

• Direct injection GC-FID: injekce ve split módu (33:1), kolony Equity-5, OVI-G43, SUPELCOWAX 10 (30 m × 0,53 mm ID, různé tloušťky filmu). Program teplot: 35 °C/15 min → 5 °C/min → 200 °C.
• SPME headspace: vlákna 100 µm PDMS (třídy I a III) a 85 µm polyakryláty (třída II); extrakce 5 min při 50–60 °C v 4 mL vialce se 2 mL vodného roztoku a 25 % NaCl; desorpce 3 min/250 °C do split 5:1 injektoru s duálními úzkoprofilovými kolonkami Equity-1 a VOCOL (10 m × 0,20 mm ID × 1,2 µm). Detekce FID (250 °C), helia tok 30 cm/s.

Hlavní výsledky a diskuse

• Direct injection: s použitím tří kolon byl separován 60 z 61 ICH rozpouštědel. Primary column Equity-5 s SUPELCOWAX 10 jako confirmace řeší koeluce, OVI-G43 poskytuje alternativní selektivitu.
• SPME: umožnila analýzu rozpouštědel třídy I–III do 10 minut. Z 60 analyzovaných vzorků bylo 57 doporučeno kvantifikovat SPME při 5 ppm, tři polární se extrahují obtížněji.
• Roche studie prokázala pro SPME/GC-FID detekční limity 0,002–5 µg/mL a RSD 0,5–7 % pro hlavní reziduální rozpouštědla.

Přínosy a praktické využití metody

SPME přináší eliminaci organických rozpouštědel, zkrácení doby vzorkování pod 10 min, vysokou citlivost a reprodukovatelnost. Duální kolony dovolují paralelní analýzu s potvrzovací selektivitou v jedné GC vaně. Metody nacházejí uplatnění v QA/QC farmaceutického průmyslu pro rutinní screening reziduí.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Vývoj nových povlaků SPME zvyšujících selektivitu a životnost vláken.
• Automatizace extrakce a integrace s GC–MS pro větší citlivost a identifikaci stopových analýz.
• Zkracování kolonek a použití ultrarychlých GC programů pro zvýšení propustnosti laboratoře.
• Hyphenované techniky (SPME–IMS, SPME–LC) pro rozšíření aplikací na méně těkavé látky.

Závěr

Komplexní přístup kombinuje konvenční přímou injekci na třech sloupcích s rychlým SPME/duálním GC. Duální kolony Equity-5/SUPELCOWAX 10 zabezpečují separaci širokého spektra reziduálních rozpouštědel. SPME nabízí výrazné časové a environmentální výhody, vhodné pro rutinní farmaceutické laboratoře.

Reference

1. ICH Guidance Q3C Impurities: Residual Solvents, FDA, CDER/CBER, ICH, 1997.
2. USP 25, NF20, <467>, 1943–1944.
3. European Pharmacopoeia 4, 2.4.24, 96–100.
4. Rosen Shaw S. et al., AAPS Conference, 1994.
5. Yang X., Peppard T., J. Agric. Food Chem. 42:1925–1930, 1994.
6. Zhang Z., Pawliszyn J., Anal. Chem. 65:1843–1852, 1993.