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首頁氣相層析 (GC)頂空級溶劑在有機揮發性雜質分析中的效用

頂空級溶劑在有機揮發性雜質分析中的效用

Katherine Stenerson, Shyam Verma

Reporter US Volume 28.1

引言

由於合成和製造程序的關係,有時有機揮發性雜質或「OVI」會殘留在製劑中。基於健康與安全的考量,必須進行測試以確保這些溶劑不會超過美國藥典 (USP) 與國際協調會議 (ICH) 指南所列的濃度限制 (1,2)。靜態頂空 GC (SH-GC) 是分析這些 OVI 的常用技術。

使用 SH-GC 分析的樣品必須溶解在合適的溶劑中;除了能夠溶解樣品之外,所選的溶劑還必須允許頂空分析物質具有足夠的靈敏度。分離係數會影響分析物從液體樣品進入頂空的能力,分離係數值越低,蒸氣壓力越高,因此在頂空中的靈敏度也越高 (3)。因此,若要進行低濃度檢測,相關分析物在所選溶解溶劑中的分配係數必須較低。此外,溶解溶劑本身的蒸氣壓應該足夠低,這樣才不會因 「淹沒 」頂空而影響 OVI 分析物的檢測。

水對分析物的分配係數非常低,而且蒸氣壓低,但不能在所有情況下使用。USP <467>和歐洲藥典 (EP) 方法列出了水溶性和非水溶性樣品的處理程序。對於不溶於水的樣品,USP <467>指定使用溶劑二甲亞砜 (DMSO) 和二甲基甲酰胺 (DMF)。其他被發現有助於水不溶性樣品頂空分析的溶解溶劑包括二甲基乙酰胺 (DMAC) 和 1,3-二甲基-2-咪唑烷酮 (DMI),後者被描述用於 EP 方法 2.4.24 (4)。

這些溶劑在色譜分析中的洗脫時間晚於大多數 OVI 分析物,其蒸氣壓也明顯低於許多其他高沸點有機化合物。

溶解溶劑的純度對於避免色譜分析中出現不相干的峰值以及防止干擾所關注的分析物而言至關重要。進行 OVI 分析的實驗室所遵循的許多規程都要求分析可接受的空白,某些已公佈的方法(如 EP 方法 2.4.24)要求分析空白,以驗證是否存在干擾峰。

Experimental

在本評估中,我們評估了 DMSO 頂空級溶劑在 OVI 的 SH-GC 分析中的用途。使用頂空和其他等級的 DMSO 製備樣品空白,評估頂空溶劑的純度。

空白樣品的製備過程是將 1 mL 的 DMSO 移入 10 mL 的頂空瓶中,然後將密封的小瓶進行 SH-GC 分析。OVI 工作標準包括各種常見製程溶劑,代表 USP <467> 和 ICH 指南中描述的各種類別。它是用頂空級 DMSO 稀釋 DMAC 中的儲備溶液製備而成。表 1 中概述了 OVI 工作标准品的组成和最终浓度。工作標準品以類似空白樣品的方式製備用於 SH-GC 分析。使用表 2中列出的參數對空白和標準品進 行 SH-GC 分析。

表 1.圖 3 的 OVI 標準 + 峰值 ID 的組成
表 2. SH-GC 參數

結果

使用頂空級和有機合成級 DMSO 製備的 SH-GC 試劑的色譜圖見圖 1 和圖 2。將空白與以頂空級 DMSO 製備的工作 OVI 標準色譜圖(圖 3)比較,發現兩種空白均含有一些 DMF。有機合成空白含有一個接近乙醇保留時間的洗脫峰。此峰可能會干擾乙醇作為 OVI 的正常檢測和分析。在 SH-GC 空白樣品中檢測到與 DMI 保留時間相對應的峰值。在用頂空級 DMSO 製備的 OVI 工作標準物中也檢測到了相同的峰值。

SH-GC 空白、DMSO - 有機合成級

圖 1. SH-GC 空白、DMSO - 有機合成級

SH-GC 空白、DMSO - 頂空等級

圖 2. SH-GC 空白、DMSO - 頂空等級

在頂空級 DMSO 中製備的 OVI 工作標準的 SH-GC 分析

圖 3. 在頂空級 DMSO 中製備的 OVI 工作標準的 SH-GC 分析

結論

與較低等級的 DMSO 相比,頂空等級產生的 SH-GC 分析空白更「乾淨」。在頂空級溶劑空白中出現的峰洗脫至所分析的 OVI 保留範圍之外。另外還有其他適用於此應用的頂空級溶劑 (DMF、DMAC 和 DMI)。有關這些溶劑的實驗數據,與此處介紹的 DMSO 相似,可向 Supelco 索取刊物 T409180(僅提供電子版)。

鳴謝

我們要感謝 Genentech USA 的 Amanda Quiroga 和 Michael Dong,感謝他們為本評估提供了數據,並提供了寶貴的意見。

參考資料

1.
2008. United States Pharmacopoeia (USP).. 31st Edition, <467> Residual Solvents.
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. https://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. .
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