Analysis of Ethylene Glycol and Diethylene Glycol in Glycerin, Propylene Glycol and Sorbitol via GC-FID in Accordance with USP Monographs

Význam tématu

Glycerin, propylenglykol a sorbitol patří mezi nejčastěji používané excipienty ve výrobě léčivých sirupů. Kontaminace ethylenglykolem (EG) a diethylenglykolem (DEG) vyvolala závažné toxické případy, včetně úmrtí, což klade vysoké nároky na kvalitu a bezpečnost surovin. Nasazení citlivých analytických metod je klíčové pro ochranu spotřebitelů a splnění farmakopejních standardů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo vyvinout a ověřit metodu pro stanovení EG a DEG v glycerinu, propylenglykolu a sorbitolu podle monografií USP. Použití GC-FID mělo prokázat dostatečnou citlivost, rozlišení a opakovatelnost pro rutinní kontrolu jak surovin, tak i potenciálně kontaminovaných vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

Analýzu zabezpečil plynový chromatograf Shimadzu GC-2010 Pro se zařazeným automatickým vzorkovačem AOC-20i+s Plus a detektorem plaménkové ionizace (FID). Pro generování vodíku do FID sloužil Precision SL 100 Hydrogen Generator (PEAK Scientific). Použity byly kolony SH-624 (USP G43) pro glycerin a PG a SH-1701 (USP G46) pro sorbitol. Injekční objem byl 0,5 µL u glycerinu a PG (split 10:1) a 1,0 µL u sorbitolu. Program teploty kolony a FID byl upraven dle požadavků USP.

Hlavní výsledky a diskuse

Pro systémovou vhodnost byla ověřena rozlišitelnost (resolution) spárovaných píků: DEG/glycerin ≥15,9 (požadavek ≥1,5), EG/PG ≥7 (požadavek ≥5) a EG/DEG ≥54 (požadavek ≥30). Opakovatelnost (n=5) vykázala %RSD nižší než 2,7 % pro poměr píků (EG/IS a DEG/IS) a S/N>26. V surovinových vzorcích glycerinu a PG nebyly EG ani DEG detekovány, což potvrzuje shodu s limitem ≤0,10 %. Ve vzorcích sorbitolu byla detekována pouze nízká stopová hladina EG (peak area ~2 153), splňující požadavky USP.

Přínosy a praktické využití metody

• Metoda umožňuje rychlý a spolehlivý screening kontaminace EG a DEG pod limitem 0,10 %.
• Vysoké rozlišení snižuje riziko zkřížených signálů a znečištění chromatografického systému.
• Opakovatelnost a robustnost podporují rutinní QC testování surovin i hotových produktů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s hmotnostní spektrometrií pro zvýšení selektivity a citlivosti.
• Automatizace přípravy vzorků a zkrácení analytického času.
• Rozšíření aplikace na další matricové druhy a polykapilární kolony pro snížení spotřeby fází.

Závěr

Navržená GC-FID metoda na přístroji Shimadzu GC-2010 Pro prokázala výborné analytické parametry dle monografií USP. Díky vysokému rozlišení a opakovatelnosti představuje účinný nástroj pro kontrolu kvality glycerinu, propylenglykolu a sorbitolu ve farmacii.

Reference

• WHO says toxic syrup risk ongoing, more countries hit. Channel NewsAsia, 2023 [Accessed 28 June 2023]
• WHO issues alert against Indian cough syrups blamed for Uzbek deaths. The Straits Times, 2023 [Accessed 28 June 2023]
• Indonesia police probe drug regulators over cough syrup. Channel NewsAsia, 2023 [Accessed 27 June 2023]
• Chia C. G. et al. Screening of Ethylene Glycol and Diethylene Glycol in Medicinal Syrup by GCMS with FASST mode (Part 1 – as per Indonesia BPOM Method), Shimadzu Application News No. 04-AD-0283-EN, 2023
• Chia C. G. et al. Screening of Ethylene Glycol and Diethylene Glycol in Medicinal Syrup by GCMS with FASST mode (Part 2 – Improved Method for QC Testing), Shimadzu Application News No. 04-AD-0288-EN, 2023
• USP Monographs: Glycerin; Official as of 01-May-2020 [Accessed 15 July 2021]
• USP Monographs: Propylene Glycol; Official as of 01-May-2020 [Accessed 31 July 2021]
• USP Monographs: Sorbitol Solution; Official as of 01-May-2021 [Accessed 01 August 2021]
• USP General Chapter <621> Chromatography. [Accessed 16 March 2022]