GC, HeadSpace
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceShimadzu
Význam tématu
Od začátku pandemie COVID-19 vzrostl výrazně zájem o dezinfekční přípravky na ruce. I když je mytí mýdlem a vodou ideální, v praxi se často používají alkoholové gely, zejména v situacích bez přístupu k vodě. Správné stanovení obsahu alkoholu zajišťuje účinnost produktu a případně splnění legislativních požadavků (minimálně 60 % etanolu nebo 70 % isopropanolu podle CDC).
Cíle a přehled studie
Cílem bylo vyvinout robustní, rychlou a ekonomicky výhodnou metodu pro stanovení obsahu alkoholu v dezinfekčních gelech a kapalinách s využitím techniky hlavy-vzorku (HS) spojené s plynovou chromatografií s FID detektorem. Záměrem bylo omezit potenciální kontaminaci kolony a nahradit drahý heliový nosný plyn dusíkem.
Použitá instrumentace
- Headspace autosampler HS-20 (Shimadzu)
- GC-FID systém Nexis™ GC-2030AF (Shimadzu)
- Kolona SH-Rxi™-624Sil MS, 30 m × 0,32 mm I.D., df = 1,80 µm
Použitá metodika
Vzorky dezinfekčních přípravků se ředily vodou a modifikátorem matice (2 % acetonitril a n-butanol v roztoku s 180 g NaCl/500 mL) podle EPA 5021A pro snížení rozdělovacího koeficientu analyzovaného alkoholu. Do vialky se přidalo 5 mL modifikátoru, 1 mL vzorku a 1 mL standardního roztoku. Parametry hlavy-vzorku: ohřev na 85 °C, linka vzorku 100 °C, transfer line 110 °C, rovnovážný čas 20 min, dusík 90 kPa. GC-FID: split 50:1, teplota pece 50 °C (1 min) → 20 °C/min na 250 °C (4 min), detektor 250 °C, dusík jako nosný plyn konstantní lineární rychlostí (27,3 cm/s).
Hlavní výsledky a diskuse
Chromatogramy standardů i vzorků prokázaly dobrou separaci etanolu, isopropanolu, acetonitrilu a surrogátu n-butanolu při použití dusíku. Kalibrační křivky etanolu a IPA vykázaly vynikající linearitu (R2 0,99994 a 0,99982). Opakovatelnost (n=6) pro 0,1 % (v/v) byla pod 0,3 % RSD. Analýza tří reálných přípravků ukázala koncentrace etanolu kolem 69–70 % u gelu a 70–72 % u kapalin a IPA kolem 2,8 % u gelu a 72 % u kapalných vzorků. Návratnost surrogátu n-butanolu byla blízko 100 %, což potvrzuje přesnost metody.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá příprava vzorku bez přímé injekce kapaliny, ochrana chromatografické kolony
- Vysoká linearita a opakovatelnost při nízkých mezerách RSD
- Nižší provozní náklady díky nahrazení helia dusíkem
- Univerzální použití pro různé matrice obsahující barviva a zahušťovadla
Budoucí trendy a možnosti využití
Metodu lze rozšířit na další těkavé organické látky v kosmetice a farmaceutických produktech. Další optimalizace automatizace a multikomponentní analýzy by umožnily širší aplikaci v regulačních laboratořích a průmyslové kvalitě. Možné jsou rovněž aplikace v environmentálních vzorcích a potravinářství.
Závěr
Ukázalo se, že HS-GC-FID s dusíkem jako nosným plynem je spolehlivou a ekonomickou alternativou k tradičním metodám pro stanovení obsahu alkoholu v dezinfekčních prostředcích. Metoda poskytuje vysokou přesnost, opakovatelnost a ochranu chromatografické kolony.
Reference
- CDC (2020) Hand Hygiene Recommendations for Healthcare Personnel. Centers for Disease Control and Prevention.
- Shimadzu Application News No. G333, Alcohol Determination of Sanitizer Gel in accordance with USP<611>.
- Lee J. et al. (2020) Hand Sanitizers: A Review on Formulation Aspects, Adverse Effects and Regulations. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(9):3326.
- US EPA Method 5021A (2014) Volatile Organic Compounds in Various Sample Matrices Using Equilibrium Headspace Analysis.
- Ettre L.S., Kolb B. (2006) Static Headspace-Gas Chromatography. John Wiley & Sons.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.