Quantitation of Acetaldehyde, Ethylene Oxide, 2-Chloroethanol, Ethylene Glycol, 1,4-Dioxane & Diethylene Glycol in PEG 3350 by using dynamic headspace GC-MS/MS

Význam tématu

Polyethylenglykol 3350 (PEG 3350) patří mezi nejčastěji používané osmotické projímavé léky. Přítomnost nízkomolekulárních nečistot, jako jsou acetaldehyd, ethylenoxid, 2-chlorethanol, ethylenglykol, 1,4-dioxan a diethylenglykol, představuje riziko pro zdraví pacientů i kvalitu finálního produktu. Precizní a citlivá analýza těchto sloučenin je proto klíčová pro dodržení farmaceutických norem a ochránění spotřebitele před toxickými látkami.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout jedinou, rychlou a citlivou metodu pro simultánní kvantifikaci šesti rizikových nečistot v PEG 3350. Výzkumný tým optimalizoval celý postup od přípravy vzorku až po konečnou analýzu prostřednictvím dynamické hlavové prostoru (dynamic headspace) spojeného s GC-MS/MS. Studie zahrnovala validaci parametrů, jako je přesnost, opakovatelnost, linearita a mez stanovitelnosti pro cílové sloučeniny.

Použitá metodika

Analýza byla založena na zachycení par vzorku v pasti (-10 °C) s následnou desorpcí při 280 °C a přenosu do chromatografu. Pro identifikaci a kvantifikaci byla aplikována technika segmentovaného MRM pro acetaldehyd, ethylenoxid a 2-chlorethanol a SIM pro 1,4-dioxan, ethylenglykol a diethylenglykol. Standardy byly připraveny ve formě referenčních roztoků a kalibrační křivky byly konstruovány při šesti koncentracích ve 10 % matici PEG 3350.

Použitá instrumentace

• GC-MS/MS systém Shimadzu GCMS-TQ8050 NX s hlavovým prostorem HS-20 NX (Trap)
• Kolona SH-Rxi-624 Sil MS, 60 m × 0,25 mm I.D., 1,4 µm
• Splitový vstup 30:1, proud helia 1,4 mL/min
• Elektronová ionizace (EI), zdroj 240 °C, rozhraní 250 °C
• Parametry hlavového prostoru: teplota trubice 110 °C, vzorová trubice 130 °C, transfer line 150 °C

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala meze stanovitelnosti (LOQ) v rozmezí 1–200 µg/g dle nečistoty, s relativními směrodatnými odchylkami opakovatelnosti nižšími než 10 % pro většinu sloučenin. Linearita kalibračních křivek přesahovala hodnotu r2 > 0,995 pro všechny analyty. Při aplikaci na reálný vzorek PEG 3350 nebyla u žádné z analyzovaných nečistot překročena mez stanovitelnosti (vše BLQ). Výsledky naznačují vysokou citlivost a robustnost navržené ­metodiky.

Přínosy a praktické využití metody

• Simultánní stanovení šesti nečistot v jednom běhu
• Vynikající citlivost a minimální meze stanovitelnosti
• Omezení rušivých maticových efektů díky dynamickému hlavovému prostoru
• Žádné dodatečné čisticí postupy ani extrakční soli
• Rychlý analytický cyklus do 40 minut

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze snadno adaptovat na další polymerní matrice nebo vyšší molekulové hmotnosti PEG. Možný směr vývoje zahrnuje kombinaci s novými detektory pro sledování ještě nižších koncentrací nečistot či rozšíření na screening nepovinných vedlejších produktů. Integrace s automatizovanými systémy zkrátí dobu přípravy vzorku a zvýší kapacitu rutinních laboratoří.

Závěr

Vyvinutá metoda dynamického hlavového prostoru GC-MS/MS poskytuje spolehlivé, rychlé a velmi citlivé stanovení klíčových toxických nečistot v PEG 3350. Vysoká linearita, nízké meze stanovitelnosti a robustní validace ji předurčují pro rutinní kontrolu kvality v farmaceutickém průmyslu.

Reference

• EURL-SRM – Analytical Observation Report, Version 1.1 (December 2020)
• The Polyethylene Glycol 3350 Revision Bulletin (December 2020)