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主页气相色谱分析(GC)顶空级溶剂在有机挥发性杂质分析之中的应用

顶空级溶剂在有机挥发性杂质分析之中的应用

Katherine Stenerson , Shyam Verma

Reporter US, Volume 28.1

简介

在制药制剂合成和生产步骤之中,有时仍存在有机挥发性杂质(OVI)残留问题。出于健康和安全原因,须检验确保这类溶剂未超过美国药典(USP)和国际协调会(ICH)指南(1,2)规定的浓度限制。静态顶空液相色谱(SH-GC)是分析这类OVI常用的技术。该技术可浓缩挥发性分析物,其无样品基质的情况下进行分析。

SH-GC分析样品必须溶解在适宜的溶剂中;除溶解样品外,所选溶剂还必须对顶空目标分析物具有充分的灵敏度。分配系数会影响分析物从液体样品进入顶空的能力,数值越低,蒸气压越高,顶空灵敏度越高(3)。因此,对于低含量检测,目标分析物在所选溶剂中的分配系数必须足够低。此外,溶剂本身的蒸气压应足够低,以免“溢流”顶空而影响OVI分析物检测。

水具有超低的分析物分配系数且蒸气压较低,但并非在所有情况下均适用。USP <467>和欧洲药典(EP)各论列出了水溶性和水不溶性样品的操作程序。对于水不溶性样品,USP <467>指定使用二甲基亚砜(DMSO)和二甲基甲酰胺(DMF)溶剂。其他经证适合水不溶性样品顶空分析的溶剂包括二甲基乙酰胺(DMAC)和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI),稍后将在EP方法2.4.24 (4)中详述。在色谱分析时,这类溶剂迟于大多数OVI分析物洗脱,且蒸气压远远低于许多其他高沸点有机化合物。

为避免色谱分析出现多余的峰并干扰目标分析物,溶剂纯度至关重要。许多进行OVI分析的实验室遵循的实验方案都要求分析允许的空白样,某些公开的方法(例如EP方法2.4.24)要求分析空白样以验证是否存在干扰峰。我们现在可提供经过专门检验、保证适于SH-GC分析的高纯度顶空级溶剂。

实验

本实验评估了DMSO顶空级溶剂在SH-GC分析OVI中的应用。使用顶空级和其他等级的DMSO制备空白样,评估顶空溶剂纯度。然后将空白样中的峰保留时间与顶空级DMSO溶剂制得的OVI标准品进行比较。

将1 mL DMSO吸取到10 mL顶空瓶中制备空白样,针对密封瓶进行SH-GC分析。OVI工作标准品包括多种常见工艺溶剂,代表了USP <467>和ICH指南规定的不同类别。这类标准品采用顶空级DMSO稀释DMAC储备溶液制得。表1总结了OVI工作标准品的组分和终浓度。以与空白样类似的方式制备SH-GC分析工作标准品。使用表2中列出的参数SH-GC分析空白样和标准品。

表1.图3之中的OVI标准品浓度 + 峰ID
表2.SH-GC参数

结果

图1和图2为顶空和有机合成级DMSO的SH-GC空白样色谱图。总体而言,顶空级空白样在OVI洗脱范围内的峰少于有机合成级空白样。将利用空白样与在顶空级DMSO制备的OVI工作标准品的色谱图进行对比(图3),发现两个空白样均含有部分DMF。有机合成空白样含一个洗脱峰,保留时间与乙醇相近。该峰可能干扰作为OVI乙醇的正确检测和分析。SH-GC空白样检测到与DMI保留时间对应的峰。采用顶空级DMSO制备的OVI工作标准品也检测到同一峰。

SH-GC空白样,DMSO - 有机合成级

图 1.SH-GC空白样,DMSO - 有机合成级

SH-GC空白样,DMSO - 顶空级

图 2.SH-GC空白样,DMSO - 顶空级

SH-GC分析采用顶空级DMSO制备的OVI工作标准品

图 3.SH-GC分析采用顶空级DMSO制备的OVI工作标准品

结论

相对于更低级别的DMSO,顶空级DMSO可提供更“洁净”的SH-GC分析空白样。洗脱顶空级溶剂空白样出现的峰超出了分析的OVI的保留时间范围之外。此应用还可选择其他顶空级溶剂(DMF、DMAC和DMI)。可索取Supelco出版物T409180(仅限电子版),获取与本文所述DMSO类似的实验数据。

致谢

感谢美国Genentech公司的Amanda Quiroga和Michael Dong提供此次评估数据以及宝贵的意见。

材料
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参考文献

1.
2008. United States Pharmacopoeia (USP).. 31st Edition,<467>残留溶剂.
2.
1997. ICH Guidelines for Industry, Q3C Impurities: Residual Solvents, US Dept. of Health and Human Services Food and Drug Administration, Center for Drug Evaluation and Research (CDER), Center for Biologics Evaluation and Research (CBER), ICH December..
3.
Sitaramaraju Y, van Hul A, Wolfs K, Van Schepdael A, Hoogmartens J, Adams E. 2008. Static headspace gas chromatography of (semi-)volatile drugs in pharmaceuticals for topical use. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 47(4-5):834-840. http://dx.doi.org/10.1016/j.jpba.2008.04.006
4.
2004. European Pharmacopoeia (EP) 5.0, Vol.1, 2.4... 24 Identification and Control of Residual Solvents.
5.
Quiroga A, Dong M, Stenerson K, Verma S. 2009. The Utility of Headspace Grade Solvents in the Analysis of Organic Volatile Impurities.Supelco Publication T409180, November..