Alkalmazott gázkromatográfia I. 2010. Rikker Tamás WESSLING Nemzetközi Kutató és Oktató Központ Kh.Np. Kft. rikker.tamas@wirec.eu www.wirec.eu
Amiről szó lesz Az alkalmazás körülményei Gyógyszeranalitikai alkalmazások Környezetanalitikai alkalmazások
A mai nap programja Az alkalmazás körülményei Jogi elvárások Szakmai elvárások Felhasználói elvárások Eszköztár Elmélet és valóság (kompromisszumok) Gyógyszeranalitikai alkalmazások
Jogi elvárások Törvények és rendeletek tartalmazzák a kijelölt célokat és az alkalmazandó szakmai irányt. A cél lehet konkrét paraméter koncentrációjának határértékre történő vizsgálata, vagy döntési elv. A szakmai útmutatás kijelölhet kötelezően, vagy ajánlottan alkalmazandó szabványt, illetve megjelölheti az elvárt műszaki hátteret, alkalmasságot.
Műszaki elvárások Szabványok (MSZ, EN, ISO, DIN, EPA) Gyógyszerkönyv (PhHg, PhEur, USP) Élelmiszerkönyv (MÉ) Ajánlások (MADEP, ISO TR) Cikkek
Felhasználói elvárások A legfontosabb szempont Alapvetően az a cél, hogy a lehetőleg jól megfogalmazott kérdésre kielégítő választ adjunk. IDŐ és PÉNZ!!
Eszköztár ÁLTALÁNOS ELVÁRÁSOK Hatékonyság Termelékenység Rugalmasság
Eszköztár Fontos elvárások a korszerű gázkromatográffal szemben: - elektronikusan vezérelt hőmérséklet- és nyomásszabályozás több zónában, - számítógépes vezérlés és adatgyűjtés, - moduláris felépítés, - automata mintabeviteli eszközök csatlakoztathatósága
Eszköztár INJEKTOROK H T R Split/Splitless + ++ + PTV (Programmed Temperature Vaporizer) ++ - ++ On-column ++ - -
Eszköztár DETEKTOROK ÁLTALÁNOS ELVÁRÁSOK Hatékonyság (szelektivitás) Termelékenység (érzékenység) Rugalmasság (univerzális)
Eszköztár DETEKTOROK U SZ É FID ++ - + MS ++ + ++ ECD - ++ ++ TCD + - - NPD - + + PID -(+) +(-) + ELCD - ++ ++ PFPD -(+) +(+) +
Eszköztár ANALITIKAI OSZLOPOK Az elválasztás kulcsa!! Döntő a jó választás! Gazdag választék Geometriában, fázisban Jellemző a kapilláris oszlopok használata, DE a gyógyszeranalitika és a gázanalitika még jellemzően töltetes oszlopokat használ.
Eszköztár
Eszköztár Egy elhanyagolt apróság Inlet liner
Eszköztár Még két apróság : Szeptum Vivőgáz
Eszköztár Automata mintaelőkészítő/-adagoló rendszerek
Elmélet és valóság (kompromisszumok)
Elmélet és valóság Az analitikai alkalmazások tervezésénél meg kell találni azt az elfogadható kompromisszumot, ahol a megfelelő válasz adható a feltett kérdésre, elfogadható ráfordítások árán.
Kompromisszumok TPH környezeti mintából
Gyógyszeranalitika Termékek vizsgálata Hatóanyag-tartalom Tisztaság Szermaradékok a biológiai környezetben (hatóanyag, ill. metabolitok követése a terméktől, a gyógyítandón át a környezetig)
Gyógyszeranalitika Hatóanyag-tartalom meghatározása Viszonylag egyszerű (gyakran nem korszerű) módszerek Jól behatárolható kémiai környezet Szigorú minőségi (dokumentálási) kötelezettség
Gyógyszeranalitika Hatóanyag-tartalom meghatározása X -tabletta Butil-hidroxi-anisol (BHA) tartalmi meghatározása Oldatok: Rendszeralkalmassági (BHA/BHT R>1,5), Vak (aceton), Referencia (BHA/aceton), Minta (elporított tabletta acetonban).
Gyógyszeranalitika Hatóanyag-tartalom meghatározása X -tabletta Butil-hidroxi-anisol (BHA) tartalmi meghatározása Kromatográfiás paraméterek Oszlop HP-624 (30m x 0,53mm x 3µm) Kolonnatér hőmérséklete 175 C Futásidő 10 min Injektor hőmérséklete 270 C FID hőmérséklete 290 C Vivőgáz (N 2 ) áramlási sebesség 10 ± 1 ml/perc Segédgáz (N 2 ) áramlási sebesség 20 ± 1 ml/perc Injektálás 1µl, split 1:50
11.731 11.740 12.153 11.770 Gyógyszeranalitika Norm. FID1 A, (U:\HPCHEM\2\DATA\050325\025F2501.D) 5900 BHA Referencia 5800 FID1 A, (U:\HPCHEM\2\DATA\050325\002F0201.D) 5700 Norm. 9500 BHA RA 5600 5500 9000 5400 8500 5300 8000 5200 11 11.2 11.4 11.6 11.8 12 12.2 12.4 12.6 min 7500 FID1 A, (U:\HPCHEM\2\DATA\050325\005F0501.D) 7000 Norm. BHA Minta 11 11.2 11.4 11.6 11.8 12 12.2 12.4 12.6 min 10000 9000 8000 7000 6000 5000 11 11.2 11.4 11.6 11.8 12 12.2 12.4 12.6 min
Gyógyszeranalitika Hatóanyag-tartalom meghatározása
Tisztaság Oldószer-maradékok meghatározása (ICH Guideline for Residual Solvents) Gyógyszeranalitika Class 1. elkerülendő karcinogén oldószerek (pl.: benzol) QL: 1-10 mg/kg Class 2. korlátozott neurotoxin, ill. teratogén oldószerek (pl.: acetonitril) QL: 50-2000 mg/kg Class 3. alacsony toxicitású oldószerek (pl.: 2-propanol) QL: >5000 mg/kg Egyéb, a technológia során előforduló, nem bizonyítottan toxikus oldószerek
Gyógyszeranalitika Oldószer-maradék meghatározása X -tabletta 2-propanol-tartalmának meghatározása QL: 125000mg/kg (Class 3. 50 mg/nap) Oldatok Rendszeralkalmassági (DKM/2-propanol DMF-ban) Referencia (2-propanol DMF-ban) Vak (DMF) Minta (darabolt tabletta DMF-ban)
1.221 1.342 1.216 1.220 1.215 1.343 Gyógyszeranalitika counts 50000 40000 FID1 A, (U:\HPCHEM\2\DATA\050406\001F0101.D) 2-Propanol RA FID1 A, (U:\HPCHEM\2\DATA\050331\003F0301.D) counts 250000 2-Propanol Referencia 200000 30000 150000 20000 100000 10000 50000 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 min 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 min FID1 A, (U:\HPCHEM\2\DATA\050406\002F0201.D) FID1 A, (U:\HPCHEM\2\DATA\050331\029F2901.D) counts counts 18000 16000 2-Propanol Vak 18000 16000 2-Propanol Minta 14000 14000 12000 12000 10000 10000 8000 8000 6000 6000 4000 4000 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 min 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 min
Gyógyszeranalitika Oldószer-maradék meghatározása Mérés paraméterei Analitikai oszlop: HP ULTRA-2 (30m x 0,2mm x 0,33µm) Hőmérsékletprogram: 45 C (6 ), 25 C/perc 200 C Injektálás: 180 C, split 1:100, 1cm 3 gőztér Vivőgáz: H 2 5.0 1,4 cm 3 /perc állandó térfogatáram Detektor: FID 270 C
Oldószer-maradék meghatározása Mintaelőkészítés Gyógyszeranalitika 0,2 cm 3 DMF (oldat) + 1,8 cm 3 H 2 O + 0,8 g Na 2 SO 4 10 cm 3 -es HS edényben Inkubáció: 80 C, 20 Transfer line hőmérséklete: 180 C Hurok hőmérséklete: 105 C Túlnyomás: 10 psi, 0,5 Huroktöltés: 0,1 Injektálás: 0,5
Gyógyszeranalitika Hurkos HS működése
Gyógyszeranalitika Oldószer-maradékok meghatározása II. Restek alkalmazás
Gyógyszeranalitika Oldószermaradékok meghatározása III.
Gyógyszeranalitika Oldószermaradékok meghatározása III.
Gyógyszeranalitika Oldószermaradékok meghatározása III.
Gyógyszeranalitika Oldószermaradékok meghatározása III.
Gyógyszeranalitika Oldószermaradékok meghatározása III.
Gyógyszeranalitika Oldószermaradékok meghatározása III.
4.555 - n-heptan 8.192 - Q1 9.206 - Q3 8.721 - Q2 Gyógyszeranalitika Nagy vízoldékonyságú FID1 A, (050127C\056F0301.D) alapanyag C 7 -C 12 szénhidrogén-tartalmának 400 pa meghatározása 350 Micro Liquid/Liquid Extraction alkalmazás 300 250 Column: HP ULTRA-2 (25 m x 0.2 mm x 0.33 µm) 200 Carrier gas: Hydrogen 5.0 Flow rate 1.1 ml/min 150 Oven temperature: 30 C (4 min) 30 C/min to 290 C (2min) 100 FID temperature 300 C Injector temperature: 280 C 50 Injection volume: 2 µl, pulsed split less 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 min
Gyógyszeranalitika MLLE
Gyógyszeranalitika MLLE
Gyógyszeranalitika Antibiotikum meghatározása állati szövetben Cél: kiürülési (lehetséges hasznosítási) idő meghatározása QL: 50 µg/kg!! Rendkívül összetett, zavaró kémiai környezet!
Gyógyszeranalitika Antibiotikum meghatározása állati szövetben Megvalósítás: bonyolult mintaelőkészítés, GC-MS 25 lépés!: darálás-extrakciós standard hozzámérése-..-fehérjék kicsapása-..- SPE C 18 EC-..-acilezés-koncentrálás-..- oldószercsere GC-MS SIM üzemmódban
Gyógyszeranalitika Antibiotikum meghatározása állati szövetben 50% alatti visszanyerések! Számítás az extrakciós standardra vonatkoztatva: C LIN S LIN Ahol: = A LIN x C CLN x 200 x S CLN / m Sample x A CLN x C LIN : Concentration of the Lincomycin in the sample [µg/kg] A LIN : Area of Lincomycin in the sample chromatogram C CLN : Concentration of the Clindamycin in the standard solution [µg/cm 3 ] m Sample : weight of sample (g) S CLN : Slope of the calibration curve of Clindamycin [dm 3 /µg] A CLN : Area of Clindamycin in the sample chromatogram S LIN : Slope of the calibration curve of Lincomycin [dm 3 /µg] Lincomycin Clindamycin
Gyógyszeranalitika Tehén tőgy kromatogramja Adagolt tehén tőgy kromatogramja
Gyógyszer(?)analitika
Gyógyszer(?)analitika