定量分析环氧乙烷聚山梨酯80

定量分析环氧乙烷聚山梨酯80赋形剂大大简化使用SIFT-MS第一个测试结果,时间是八倍的速度比当前compendial方法和日常样本9 - 14倍更高的吞吐量。

图片来源:伤风/ Irina Anosova

环氧乙烷(EtO)是广泛使用的原料化工、¹包括生产聚乙烯乙二醇(钉子),用作表面活性剂和乳化剂在化妆品,香水,和药品。

它也发现了作为消毒剂广泛应用在制药和医疗植入物行业由于其杀菌,杀孢子的和杀病毒的特性,而证明兼容一系列广泛的生物材料的辐射和热杀菌否则不相容的。亚博网站下载²

然而,这并不局限于微生物毒性:它对人类构成了诱变风险。³由于它检测微量乙烯氧化物杂质是至关重要的。

聚山梨酯80是一个氧化聚乙烯可用各种贸易项下的名字,⁴包括二层80^®,通常用作乳化剂在一系列的医药产品。美国药典(USP)专著聚山梨酯80概述了传统气体chromatography-flame电离检测埃托奥(GC-FID)方法分析。⁵

这种方法是吃力的从样品制备的角度以及执行样品分析。⁶样品制备的病原反应步骤是挂钩的净化长达6矩阵对应样本(1毫升的聚山梨酯80 1毫升的N, N-dimethylacetamide,和0.2毫升的水)。

此外,GC-FID周期运行时间是每样例38分钟。

在这篇文章中,一个精简的选择分析方法进行了探讨。利用更大的敏感性顶部空间分析当加上选择离子流管质谱(SIFT-MS),显著降低的聚山梨酯80顶隙GC-FID相比。

减少不需要矩阵匹配,因此消除了需要运行6小时盯住净化步骤。

此外,环氧乙烷的headspace-SIFT-MS分析聚山梨酯80提供了一个9倍样品处理量超过GC-FID,提供更快的时间第一次测试结果校准时,空格,系统适用性测试(SST)考虑(85分钟相比,6小时;请参见图1)。

图1所示。环氧乙烷的顶部空间SIFT-MS使分析聚山梨酯80(渐变80^®)进行显著更高的吞吐量,同时消除因增强灵敏度非常缓慢的样品制备。图片来源:Syft技术

方法:SIFT-MS技术

对于这个应用程序,Syft技术Voice200ultra SIFT-MS仪器操作使用氦载气。SIFT-MS(图2)利用软化学电离(CI)生产mass-selected试剂离子能迅速反应和量化挥发量接近part-per-trillion浓度(体积,pptV)。⁷

图2。原理图SIFT-MS——直接、chemical-ionization分析技术。图片来源:Syft技术

8试剂离子(H₃O⁺,没有⁺阿,₂⁺阿,^{- - - - - -},哦^{- - - - - -}阿,₂^{- - - - - -},没有₂^{- - - - - -}也没有₃^{- - - - - -})从微波放电获得空气现在用于商用SIFT-MS仪器。⁸这些试剂离子对挥发性有机化合物的仪器和其他跟踪分析物控制离子分子反应,但他们不与空气的主要组件(N反应₂阿,_2,和Ar)。

这有助于空气样本的直接分析实时跟踪和ultra-trace没有各种常用。快速切换试剂离子提供了更大的选择性,因为多个反应机制提供每个分析物的测量。

多个试剂离子不断消除不确定性等压重叠的多个分析物组成的混合物。

自动加入分析使用SIFT-MS乐器搭配了一个多功能autosampler(陈健民议员机械专业;Mulheim,德国)。陈健民大师的软件被用来控制autosampler。样本孵化45分钟在80°C陈健民搅拌器。

图3。例子顶部空间注入与同步SIFT-MS环氧乙烷的分析从80年渐变检测^®在水中稀释各级。图片来源:Syft技术

顶部空间顶部空间采样使用2.5毫升注射器(加热到150°C),此后注入流量50μL年代¹SIFT-MS仪器的autosampler入口(加热到150°C)通过陈健民自动封口的septumless采样头。

自从名义样本流入SIFT-MS仪器是420µL年代¹,补充气体流(超高纯度的氮)介绍了通过采样头。

下面的校准程序自动占这稀释。每个样品的分析时间为145秒(图3),和报告的浓度的均值值期间获得注入(即。ca之间。40和70秒)。应该注意的是,没有内部标准的应用。⁹

从乙醛SIFT-MS检测环氧乙烷和歧视

SIFT-MS免费检测环氧乙烷,显示在表1。反应速率系数k SIFT-MS敏感性的主要措施是,很明显,没有⁺试剂离子对环氧乙烷大大减少敏感比H₃O⁺和O₂⁺试剂离子。因此,没有⁺产品离子(m / z 74)只能使用环氧乙烷浓度增加。

气相中的线性测量如图4所示。乙醛是环氧乙烷的主要潜在的干扰物质,而不是与纲要GC-FID方法,¹⁰尽管都需要非常不同的分析方法。因此,概述SIFT-MS乙醛的化学反应是显示在表1。

表1。SIFT-MS反应化学(速率系数(k),产品离子公式、分支比(BR %),和质荷比(m / z))对环氧乙烷(EtO)和乙醛,潜在的干扰物质。离子在灰色通常用于定量,因为他们经常发生产品离子m / z为其他挥发性有机化合物的仪器。来源:Syft技术

图4。环氧乙烷的线性测量使用SIFT-MS在气相。图片来源:Syft技术

二层80^®样品通常具有低水平的环氧乙烷——特别是因为这项工作旨在利用最大灵敏度极限样本大小和减轻基体效应-减法的方法是应用。

H₃O⁺试剂离子利用测量结合环氧乙烷和乙醛的浓度。没有⁺用于量化乙醛浓度,使测定环氧乙烷的减法从前者后者的价值。

图5说明了这些化合物可以很容易地使用这种方法分开。乙醛的微不足道的信号仍用环氧乙烷浓度增加(图5(一个))与乙醛浓度增加,反之亦然(图5 (b))。

图5。有效的歧视和线性检测(一)环氧乙烷和(b)乙醛样本中包含的化合物。图片来源:Syft技术

样品

本研究中使用的商业聚山梨酯80产品是80年渐变^®(Croda,旗下公司,爱迪生,新泽西州)。

纲要方法相比,¹¹利用1 g的每个测试样本,渐变的数量80^®应用,在这种情况下,范围从5到100毫克,与水平衡提供一个样本总量的1毫升。

决定样本体积减少到1毫升被选中/ USP标准样品体积2.2毫升,因为孵化时间和顶空平衡已经优化,以适应较低的体积。

结果与讨论

为了确定定量的限制SIFT-MS环氧乙烷的分析从80年渐变分区^®和水的混合物,分析少量的补间80^®在水中进行。

SIFT-MS结果显示在图3表明,环氧乙烷可以检测到高于基线即使只是80毫克的渐变^®使用(信噪比为5.0)。

在25毫克,一式三份样品进行分析提供一个相对标准偏差(RSD)为4.5%,这是符合其他headspace-SIFT-MS研究。¹²

图6 (a)显示了环氧乙烷反应获得使用headspace-SIFT-MS渐变80的质量^®多种多样(5至94毫克)。随着矩阵组成80二层的质量波动^®的增加,二次拟合表明,即使在较低的稀释浓度(50和100毫克),可能有一个矩阵的效果。

图6 (b)展览一个线性(回归系数,R²0.996)收购了在高稀释(5 80年25毫克的渐变^®),说明在这个范围内,基体效应、系统类似于水的一致性。这些高稀释水平适合SIFT-MS但不是GC-FID由于更大的敏感性SIFT-MS技术。

图6。环氧乙烷浓度在80年渐变^®在水中稀释使用headspace-SIFT-MS分析决定(一)在完全稀释和范围(b)在稀释最高的三个层次(消除基体效应)。图片来源:Syft技术

图7中突出了一式三份的意思是环氧乙烷测量25毫克渐变80^®ng样品在水中和水100毫升¹环氧乙烷的标准。在水中使用单点校准,获得了8.47 ng的环氧乙烷80年25 mg渐变^®样本,产生浓度渐变80^®样品339 ng g¹(或0.339 ppm (w / w))。

基体效应不需要调整时可以忽略这些相对高稀释在水里。

因此,据推测,当进行分析环氧乙烷与headspace-SIFT-MS聚山梨酯80,只有10毫克样品需要引入1毫升的水,针对外部校准执行标准准备在水里。

这消除了需要净化阵匹配校准标准,当利用GC-FID挂钩,大大减少分析的样品制备。

图7。测量环氧乙烷80年渐变的浓度^®基于单点外部校准。两种解决方案都准备在水里。80年渐变的体积小^®用否定任何挂钩的基体效应。一式三份测量的误差线代表1个标准差。图片来源:Syft技术

结论

高灵敏度headspace-SIFT-MS分析可以检测环氧乙烷100倍降低样本质量,促进消除matrix-matched 6小时准备所需的标准。

Headspace-SIFT-MS分析环氧乙烷是9 - 14倍的速度比纲要GC-FID方法,生成样本吞吐量高达每天224个样本。

通过消除matrix-matched标准和提供快速分析,SIFT-MS能够供应第一个测试结果GC-FID相比快八倍。样品制备简单,易于使用,并被行业技术使SIFT-MS准备充分的QA / QC实验室和生产线。

引用

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