Analysis of Ethylene Glycol and Diethylene Glycol in Oral Syrup Containing Glycerin

Význam tématu

Kontaminace ethylenglykolem (EG) a diethylenglykolem (DEG) v kapalných perorálních přípravcích obsahujících glycerin představuje závažné zdravotní riziko. Regulátoři jako US FDA proto doporučují citlivé a reprodukovatelné analytické postupy pro rutinní kontrolu těchto toxických zbytků v lékových formách. Schopnost detekovat EG/DEG na úrovních řádu částí na milion (ppm) je klíčová pro zajištění bezpečnosti pacientů a souladu s předpisy.

Cíle a přehled studie / článku

Studie měla za cíl ověřit a optimalizovat metodiku pro stanovení EG a DEG v orálních sirupech obsahujících glycerin za použití plynové chromatografie spojené s hmotnostním spektrometrem (GC/MS). Konkrétně autoři demonstrovali použití systému Agilent 8890 GC spojeného s Agilent 5977C single-quadrupole MSD, dosáhli instrumentálního LOQ 0,1 ppm a vytvořili solventní kalibraci v rozsahu 0,1–4 ppm s vnitřním standardem.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda zahrnovala jednoduchou extrakci vzorku metanolem, přidání vnitřního standardu a filtraci před analýzou GC/MS. Pracovní postupy a příprava standardů byly následující:

• Stock standardy EG a DEG: 1 mg/mL v methanolu.
• Vnitřní standard: 2,2,2-trichloreoethanol 1 mg/mL v methanolu.
• Pracovní QC standard: 50 µg/mL připravený z ředění stock roztoků a přídavku vnitřního standardu.
• Příprava vzorku: 1,0 g produktové matrice do 10 mL objemu, přídavek 0,1 mL vnitřního standardu, doplnění metanolem; v případě zákalu filtrace 0,20 µm PTFE.
• Kalibrace: solventní kalibrační řada 0,1–4 ppm; kvantifikace pomocí vnitřního standardu.

Použitá instrumentace

• Analytický systém: Agilent 8890 GC spojený s Agilent 5977C single-quadrupole GC/MSD.
• Kolona: DB-WAX, 30 m × 0,25 mm, 0,50 µm (p/n 122-7033).
• Vstupní podmínky: inlet 240 °C, injekce 1 µL, split 20:1, helium 1,0 mL/min (konstantní průtok).
• Program pece: start 130 °C (4 min), ramp 17 °C/min do 195 °C (4 min), poté 35 °C/min do 240 °C (4 min).
• MS podmínky: transfer line 240 °C, ionizační zdroj 230 °C, kvadroplól 150 °C; SIM analyty m/z 31, 33, 43, 75, 113.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosáhla instrumentální meze kvantifikace (iLOQ) 0,1 ppm pro EG i DEG při použití vnitřního standardu. Další klíčové výsledky:

• Kalibrační rozsah: 0,1–4 ppm (solventní kalibrace s vnitřním standardem).
• Precision (šesti replikačních měření pracovního standardu): %RSD plochy pro EG = 1,83 % a pro DEG = 1,58 %.
• %RSD plochy vnitřního standardu pro šest replikátů = 1,81 % (pro oba analyty), což svědčí o dobré opakovatelnosti kvantifikace.

Chromatogramy pro 0,1 ppm ukazují zřetelné špičky EG a DEG společně s vnitřním standardem, což potvrzuje citlivost metody v matici obsahující glycerin. Autoři neuvádějí potřebu chemické derivatizace; jednoduché metanolové ředění a filtrace se ukázaly jako dostatečné pro potlačení interferencí v testovaných matricích.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí několik praktických výhod pro rutinní kontrolu kvality:

• Vysoká citlivost (iLOQ 0,1 ppm) vyhovující doporučením US FDA pro analýzu EG/DEG.
• Jednoduchá a rychlá příprava vzorku bez nutnosti derivatizace, vhodná pro vysoké propustnosti laboratoří.
• Dobrá opakovatelnost díky použití vnitřního standardu, což zvyšuje spolehlivost kvantifikace v různých matricích obsahujících glycerin.

Budoucí trendy a možnosti využití

Pro rozšíření a další zlepšení analytického výkonu lze doporučit následující směry:

• Použití stabilně izotopově značených vnitřních standardů pro eliminaci maticových efektů a přesnější kvantifikaci.
• Nasazení tandemového MS (GC-MS/MS) nebo HRMS pro zvýšení selektivity a snížení pozadí při komplexních matricích.
• Automatizace přípravy vzorků a zavedení hlavičkového nebo přímého vstřikování pro specifické formulace.
• Pro rozsáhlejší screening aplikací lze metodu adaptovat i pro další polyoly nebo kontaminanty v jiné farmaceutické matrici.

Závěr

Autoři prokázali, že kombinace Agilent 8890 GC se 5977C MSD a jednoduchého metanolového extrakčního postupu umožňuje rychlé, citlivé a reprodukovatelné stanovení EG a DEG v orálních sirupech obsahujících glycerin. Instrumentální LOQ 0,1 ppm a nízké %RSD potvrzují vhodnost metody pro rutinní QC podle doporučení US FDA.

Reference

• U.S. Food and Drug Administration. Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) Method for the Determination of Ethylene Glycol (EG) and Diethylene Glycol (DEG) in Cough, Cold, and Allergy Products Containing Glycerin. FDA Laboratory Methods 2025.