Analysis of Impurities in Alcohol-Based Hand Sanitizers by GC-MS

Aplikace | 2021 | ShimadzuInstrumentace
GC/MSD, GC/SQ
Zaměření
Průmysl a chemie, Farmaceutická analýza
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu


S postupným růstem poptávky po účinných dezinfekčních prostředcích, umocněném šířením infekčních onemocnění, je kritické zajistit kvalitu a bezpečnost alkoholových gelů a roztoků. Přítomnost nežádoucích organických nečistot, i v nízkých koncentracích, může ohrozit zdravotní nezávadnost produktu. Regulace ze strany FDA stanovuje seznam „listed impurities“ a maximální přípustné limity. Robustní analytická metoda rychlé a spolehlivé kvantifikace těchto sloučenin společně se stanovením obsahu alkoholu je klíčová pro výzkum, průmyslovou kontrolu kvality i regulační agendy.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem prezentované studie je implementace a verifikace metody vyvinuté FDA pro stanovení nečistot a koncentrace alkoholu v přípravcích na bázi ethanolu pomocí jednočtvercové GC-MS platformy Shimadzu GCMS-QP2020 NX. Studie zahrnuje kvantifikaci dvou tříd nečistot (Level 1 a 2), sledování linearity v širokém rozsahu a ověření přesnosti a opakovatelnosti analýzy pro tekuté i gelové vzorky.

Použitá metodika a instrumentace


  • Instrumentace:
    • GC-MS: Shimadzu GCMS-QP2020 NX
    • Automatizované podávání vzorků: AOC-20i Plus (injektor), AOC-20s Plus (sampelér)
    • Kolona: SH-Rtx-624 (30 m × 0,25 mm, film 1,4 μm)
  • Podmínky GC:
    • Teplota injektoru: 250 °C, split 50:1, nosný plyn He konstantním tokem 1 mL/min
    • Program teploty: 40 °C (5 min) – 30 °C/min – 240 °C (4 min), celkem ≈15,7 minuty
    • Objem injekce: 1 μL
  • Podmínky MS:
    • Ionizační metoda: EI, zdroj 230 °C, rozhraní 240 °C
    • Režim měření: FASST (automatické přepínání Scan/SIM)
    • Scan m/z 29–300, SIM dle charakteristických iontů (aceton, acetaldehyd, metanol aj.)
  • Vzorky: dva tekuté ethanolové roztoky (komerční a pivovarské) a jeden gel (≈80 % v/v ethanol), standardy připravené dle FDA protokolu.
  • Ověření: test návratu (spiked recovery), kritérium %RSD ≤10 %, % Recovery 80–120 %.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Spiked recovery test: %RSD < 2,5 % a Recovery 91–110 % pro všechny sledované nečistoty, splněny systémové parametry.
  • Stanovení nečistot: všechny Level 1 a 2 sloučeniny detekovány v rozsahu μg/mL pod FDA limity (např. acetaldehyd 50 ppm, metanol 630 ppm aj.).
  • Kalibrace: lineární křivky (R2 > 0,999) v širokém rozsahu 2–100× ředění standardů.
  • Stanovení alkoholu: výsledné hodnoty ethanol 70,5 %, 77,6 % a 78,0 % v jednotlivých vzorcích, splnění očekávaných parametrů.
  • Identifikace neznámých: pomocí FASST režimu odhalen a identifikován 2-methyl-1-butanol v pivovarském vzorku.

Přínosy a praktické využití metody


  • Jednoduchý jednorunový protokol k současnému stanovení nečistot i obsahu alkoholu.
  • Široký dynamický rozsah umožňuje měření jak stopových, tak vysokých koncentrací.
  • FASST režim rozšiřuje schopnost screeningu nepředvídaných vedlejších produktů či nečistot.
  • Vhodné pro rutinní QA/QC, regulatorní audit i vývoj nových dezinfekčních přípravků.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšíření metody na další alkoholy a nosiče (gel, pěny, spreje).
  • Integrace vysokopropustných technik a online monitoringu v produkčním procesu.
  • Automatizace vyhodnocení dat pomocí pokročilých algoritmů a strojového učení.
  • Adaptace na požadavky environmentální analýzy a forenzních aplikací.

Závěr


Metoda GC-MS na platformě Shimadzu GCMS-QP2020 NX byla úspěšně ověřena podle FDA doporučení. Splňuje požadavky na přesnost, opakovatelnost i citlivost pro stanovení jak předem definovaných nečistot, tak neočekávaných vedlejších produktů společně s kvantifikací ethanolu. Tento protokol poskytuje efektivní řešení pro průmyslovou a regulační kontrolu kvality alkoholových dezinfekčních přípravků.

Reference


  • U.S. Food and Drug Administration: Direct Injection GC-MS Method for Detection of Listed Impurities in Hand Sanitizers.
  • Shimadzu Corporation: GCMS-QP2020 NX Application Note No. M315, Mar. 2021.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Rapid GC-MS assessment of hand sanitizers according to the U.S. FDA method
Rapid GC-MS assessment of hand sanitizers according to the U.S. FDA method
Organic Impurities in Ethanol for Alcohol-Based Hand Sanitizer Products
Hand Sanitizer Analysis: Application Notebook