Rapid GC-MS assessment of hand sanitizers according to the U.S. FDA method

Význam tématu

Testování kvality alkoholových dezinfekčních přípravků je zásadní pro zajištění účinné ochrany proti šíření infekčních chorob, zejména v kontextu pandemie COVID-19. Přítomnost vysoce neurotoxických nečistot (např. methanol, 1-propanol) může představovat riziko pro zdraví uživatelů a proto vyžaduje citlivou a spolehlivou analytickou metodu pro kontrolu hotových výrobků.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo demonstrovat schopnost metody U.S. FDA pro současné stanovení obsahu ethanolu či isopropanolu a škodlivých nečistot v dezinfekčních gelech. Autoři prezentují úpravu USP <467> a aplikaci přímé injekce vzorku do GC–MS s cílem dosáhnout rychlého, robustního a validovatelného analytického postupu.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky dezinfekčního gelu byly ředěny acetonitrilem a analyzovány přímou injekcí (1 µL, split 50:1) na zařízení

• plynový chromatograf Thermo Scientific TRACE 1310 s kolonkou TraceGOLD TG-624 SilMS (30 m × 0,25 mm × 1,4 µm),
• autosampler Thermo Scientific AS 1310 s injekční jehlou 10 µL, volba pomalého naplnění a studené jehly,
• single quadrupole hmotový spektrometr Thermo Scientific ISQ 7000 s technologií NeverVent a ExploreBrite zdrojem iontů,
• ionizace EI 70 eV, scan m/z 25–110, teplota zdroje 300 °C, přenosové vedení 280 °C.

Kalibrace byla prováděna matricově, v šesti bodech (n=6), opakovaných ve třech injekcích každá, s vynutitelností bezšpičkových mezer a s opravným SmartTune laděním pro denní kontrolu výkonu.

Hlavní výsledky a diskuse

Chromatografické rozdělení všech sledovaných sloučenin bylo dosaženo do 9 minut s hodnotami rozlišení Rs>1,5 pro většinu párů a peaky symetrie As<1,2. Koeficient lineárity R>0,999 pro všech 15 nečistot, průměrný AvCF %RSD <5,3. Mezi mezními detekčními limity (LOD) patří metodické hodnoty 0,03 ppm pro benzén až 10 ppm pro methanol a acetone.
Obnovení spiků (recovery) se pohybovalo mezi 80–120 % a RSD injekcí bylo <5,5 %. Systémová spolehlivost (SST) byla ověřena RSD<10 % pro standardy při denních kontrolách (celkem 120 injekcí, 5 dnů). V modelových komerčních vzorcích nebyly detekovány žádné nebezpečné hladiny úrovně 1; v izopropanolovém gelu byly zjištěny stopy 1-propanolu pod mezním limitem. Obsahy ethanolu (101 % label claim) a isopropanolu (89 %) odpovídaly deklaraci.

Přínosy a praktické využití metody

• vysoká propustnost analytického systému (cyklus <16 minut),
• jednoduchá a automatizovaná příprava vzorku přímou injekcí,
• vysoká citlivost a specifita pro nečistoty i alkohol,
• plná shoda s požadavky U.S. FDA a USP pro QA/QC laboratoře,
• integrované řízení a reporting v Chromeleon CDS umožňující cGMP compliance.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj může směřovat k rozšíření škály analyzovaných nečistot, nasazení rychlé derivatizace, využití vysoce rezolutních detektorů či miniaturních GC modulů pro terénní kontroly. Integrace umělé inteligence pro automatizovanou identifikaci špiček a prediktivní údržbu přispěje k dalšímu zvýšení efektivity.

Závěr

Popisovaná metoda GC–MS založená na U.S. FDA postupu poskytuje robustní, přesné a reprodukovatelné stanovení obsahu alkoholu a neurotoxických nečistot v dezinfekčních přípravcích. Díky kratšímu chromatografickému cyklu, vysoké citlivosti, stabilitě systému a plné automatizaci představuje vhodné řešení pro rutinní QA/QC laboratoře ve farmaceutickém i průmyslovém sektoru.

Reference

1. U.S. Food and Drug Administration. Direct Injection GC–MS Method for Detection of Impurities in Hand Sanitizers, 08/2020.
2. World Health Organization. Guidelines on Hand Hygiene in Health Care.
3. U.S. FDA. Update on methanol testing in hand sanitizers, August 2020.
4. U.S. FDA. Warning on 1-propanol contamination in hand sanitizers, August 2020.
5. FDA/CDER. Temporary Policy for Preparation of Alcohol-Based Hand Sanitizers, March 2020.
6. United States Pharmacopeia. USP <621> Chromatography, 2017.
7. EPA. Definition and Procedure for the Determination of the Method Detection Limit, December 2016.
8. Tim Anderson et al. Innovations in low-resolution GC–MS technology, Pittcon 2018.