Monitor Organic Volatile Impurities (OVIs) in Pharmaceutical Products, Using Solid Phase Microextraction/Capillary GC

Význam tématu

Solid-phase mikroextrakce (SPME) představuje ekologickou a účinnou alternativu pro detekci organických těkavých nečistot (OVIs) v farmaceutických produktech. Její schopnost minimalizovat spotřebu organických rozpouštědel a zkrátit dobu přípravy vzorku významně zvyšuje efektivitu a bezpečnost analýz.

Cíle a přehled studie / článku

Studie Hoffmann-La Roche hodnotila headspace a immersní režimy SPME pro stanovení OVIs a reziduálních rozpouštědel ve vodou rozpustných léčivých substancích dle USP <467>. Cílem bylo porovnat přesnost, citlivost, detekční limity a provozní náklady obou metod pro rutinní kontrolu kvality.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika:

• SPME vlákna: 100 µm polydimethylsiloxan (pro méně polární OVIs) a 85 µm polyakryláty (pro polární alkoholy).
• Sampling: headspace a immersní extrakce (15 min), termální desorpce (1 min) v GC injektoru.
• Chromatografie: kapilární kolona 6 % cyanopropylfenyl/94 % polydimethylsiloxan (75 m × 0,53 mm ID, 3 µm film).
• Program teploty: 40 °C (35 min) → 220 °C (40 °C/min), držení 5 min.
• Detekce: FID (80 °C), splitless injekce (200 °C, uzavřeno 3 min).
• Přídavek metanolu (1 % v/v) do vodného ředidla pro zlepšení reproducibility.

Použitá instrumentace:

• SPME držák a vlákna Supelco (100 µm PDMS, 85 µm polyakrylát) pro manuální i Varian 8100/8200 autosampler.
• GC přístroj s kapilární kolonou a FID detektorem.
• Helium jako nosný plyn (35 cm/s).

Hlavní výsledky a diskuse

• Detekční limity: headspace SPME 0,06–0,002 µg/mL; immersní 0,3–0,002 µg/mL.
• Precision (RSD): headspace 0,5–7 %, immersní 0,5–5,8 %.
• Immersní SPME vhodnější pro sloučeniny převážně v kapalné fázi, headspace SPME pro plynné fázi.
• Headspace metoda prodlužuje životnost SPME vlákna a minimalizuje kontaminaci.

Přínosy a praktické využití metody

• Bezrozpouštědlová extrakce s nízkými náklady a minimem odpadů.
• Rychlá příprava vzorku bez další koncentrace.
• Vysoká opakovatelnost a citlivost vhodná pro screening i kvantitativní analýzy.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Vývoj nových fází SPME pro širší spektrum polárních a nepólárních analyzovaných látek.
• Integrace SPME s GC–MS pro detailní profilování nečistot.
• Online monitoring výrobního procesu v reálném čase.

Závěr

SPME/GC nabízí robustní, ekologickou a efektivní metodu pro stanovení OVIs v farmaceutických přípravcích. Volba mezi headspace a immersní extrakcí umožňuje přizpůsobit postup charakteru analyzovaných sloučenin a provozním podmínkám, čímž se zvyšuje flexibilita a spolehlivost analýz.

Reference

1. Rosen Shaw S., Smith A.-M., Clark Nelson L., Scypinski S. Poster presentation, American Association of Pharmaceutical Science Conference, June 1994.
2. Yang X., Peppard T. Determination of trace volatile organic compounds by SPME. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 42, 1925–1930 (1994).
3. Zhang Z., Pawliszyn J. Theory and application of headspace SPME. Analytical Chemistry, 65, 1843–1852 (1993).