ОФС.1.2.1.2.0004. Общая фармакопейная статья. Газовая хроматография

(утв. и введена в действие Приказом Минздрава России от 20.07.2023 № 377)

(«Государственная фармакопея Российской Федерации. XV издание»)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ОФС.1.2.1.2.0004.15 (от 31.10.2018 N 749)"]:::rst
  click n0 "https://bukva.ai/docs/prikaz-ofs-1-2-1-2-0004-15" "ОФС.1.2.1.2.0004.15. Общая фармакопейная статья. Газовая хроматография (утв. и введена в действие Приказом Минздрава России от 31.10.2018 N 749)"
  n1["ОФС.1.2.1.2.0004.15 (от 15.12.2020 N 1332)"]:::rst
  click n1 "https://bukva.ai/docs/prikaz-ofs-1-2-1-2-0004-15" "ОФС.1.2.1.2.0004.15. Общая фармакопейная статья. Газовая хроматография (утв. Приказом Минздрава России от 15.12.2020 N 1332)"
  n2["ОФС.1.2.1.2.0004"]:::doc
  click n2 "https://bukva.ai/docs/prikaz-ofs-1-2-1-2-0004" "ОФС.1.2.1.2.0004. Общая фармакопейная статья. Газовая хроматография (утв. и введена в действие Приказом Минздрава России от 20.07.2023 N 377)"
  n1 --> n2
  n0 --> n2
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Газовая хроматография (ГХ) представляет собой метод хроматографического разделения, основанный на различном распределении веществ между двумя несмешивающимися фазами, в котором газ-носитель, являющийся подвижной фазой, проходит через неподвижную фазу, находящуюся в колонке. Метод применим к веществам или их производным, летучим при используемых температурах.

Газовая хроматография основана на механизмах адсорбции или распределения по массам.

Область применения

Газовую хроматографию используют для оценки чистоты, установления подлинности и количественного определения лекарственных средств в испытаниях по показателям «Посторонние примеси», «Однородность дозирования», «Растворение», «Количественное определение», «Остаточные органические растворители» и др.

Оборудование

Газовый хроматограф состоит из устройства ввода пробы (инжектора), хроматографической колонки, помещенной в термостат, одного или нескольких детекторов и регистрирующего устройства (интегрирующее устройство со специальным программным обеспечением или самописцем).

Газ-носитель проходит с заданной скоростью или давлением через колонку, а затем через детектор.

Хроматографирование проводят при постоянной температуре или в соответствии с заданной температурной программой.

Устройство ввода пробы

Ввод жидкой пробы осуществляют либо непосредственно в начало колонки с использованием шприца или инжекторного клапана, либо в испаритель, который оснащен делителем потока.

Ввод газообразной пробы осуществляют непосредственно в колонку с помощью соответствующего крана-дозатора, который оснащен дозирующей петлей и делителем потока. На вход крана дозатора пробу подают с помощью газоплотного шприца или напрямую из источника анализируемого газа с помощью регулятора давления (редуктора или вентиля точной регулировки).

Ввод паровой фазы осуществляют с использованием статической или динамической системы ввода.

Статическая парофазная система ввода включает термостатируемую нагревающую камеру для образцов, в которую помещены закрытые флаконы с твердыми или жидкими образцами на фиксированный период времени, позволяющая летучим компонентам образца достичь равновесия между негазовой и паровой фазами. После достижения равновесия заданное количество паровой фазы из флаконов вводят в газовый хроматограф.

Динамическая парофазная система ввода (продувка и улавливание) включает барботажную установку, при помощи которой летучие вещества в растворе продувают газом-носителем через поглотительную трубку (ловушку) при невысокой температуре. Удерживаемые вещества затем десорбируются в подвижную фазу при быстром нагревании поглотительной трубки.

Колонки

Используют несколько типов хроматографических колонок: насадочные (набивные), микронасадочные, капиллярные, поликапиллярные.

Насадочные колонки изготавливают из металла (обычно нержавеющая сталь), стекла, фторопласта, которым придают спиральную форму. Внутренний диаметр насадочных колонок составляет от 2 до 4 мм, а длина — от 0,5 до 4 — 5 м.

Микронасадочные колонки отличаются от насадочных колонок только диаметром трубок, равным 0,5 — 1,0 мм. Длина таких колонок обычно от 0,5 до 2 м.

Капиллярные колонки изготавливают из плавленого кварца или металла. Внутренний диаметр составляет от 0,10 мм до 0,53 мм, длина не менее 5 м, толщина неподвижной жидкой фазы от 0,1 мкм до 5,0 мкм.

Поликапиллярные колонки представляют собой пакеты параллельно работающих капилляров, внутренний диаметр которых составляет около 40 мкм, длина до 1 м, общим числом до 1000 и более.

Неподвижные фазы

Газовую хроматографию подразделяют на два вида: газоадсорбционную и газожидкостную хроматографии. В фармацевтическом анализе наиболее распространена газожидкостная хроматография.

В газоадсорбционной хроматографии в качестве сорбентов (адсорбентов) используют неорганические (силикагель, графитированная термическая сажа, молекулярные сита — алюмосиликаты натрия и кальция) и полимерные пористые сорбенты.

В газожидкостной хроматографии неподвижная фаза (абсорбент) представляет собой жидкость, нанесенную на твердый носитель. Носитель — относительно инертный адсорбент с низкой удельной поверхностью, на которой должна удерживаться неподвижная фаза в виде пленки равномерной толщины. Применяют минеральные и полимерные носители. Большинство минеральных носителей представляют собой переработанные диатомиты. Обычно используют носители с размерами частиц в интервалах от 125 до 150 мкм или от 150 до 180 мкм.

В капиллярных колонках слой сорбента наносят на внутреннюю поверхность капилляра в виде слоя жидкой неподвижной фазы или в виде слоя адсорбента, роль которого чаще всего выполняет полимерная пленка.

Подвижная фаза

В качестве газа-носителя для насадочных колонок обычно используют гелий, азот и аргон, для капиллярных — азот, гелий и водород.

Скорость потока газа-носителя влияет на время удерживания и характеристики пика: время удерживания прямо пропорционально длине колонки, а разрешение пропорционально квадратному корню из длины колонки. Для набивных колонок скорость потока газа-носителя выражают в миллилитрах в минуту при атмосферном давлении и комнатной температуре. Скорость потока измеряют при рабочей температуре колонки на выходе из детектора с помощью калиброванного механического устройства или пенного измерителя. Линейная скорость газа-носителя через набивную колонку обратно пропорциональна корню квадратному из внутреннего диаметра колонки для заданного объема потока. Скорости потока 60 мл/мин при внутреннем диаметре колонки 4 мм и 15 мл/мин при внутреннем диаметре 2 мм дают идентичные линейные скорости и, следовательно, близкие времена удерживания.

Детекторы

В зависимости от цели анализа применяют следующие типы детекторов: пламенно-ионизационный, электронного захвата, азотно-фосфорный, масс-спектрометрический, термокондуктометрический, ИК-спектрофотометрический с Фурье-преобразованием и другие.

Обычно используют пламенно-ионизационные детекторы. Выбор детектора определяется основными характеристиками (чувствительность, предел детектирования, линейность, быстродействие и селективность), которые в наибольшей степени соответствуют цели анализа и условиям его проведения.

Метод

Хроматографирование в газовой хроматографии проводят валидированными методиками в соответствии с установленными параметрами хроматографической системы.

В описании должны быть указаны: тип детектора, тип колонки (насадочная или капиллярная), материал и геометрические параметры колонки, сорбент (тип твердого носителя и его характеристики, неподвижная жидкая фаза и ее количество), метод введения пробы и его параметры, температура испарителя, колонки и детектора, газ-носитель и его расход.

Оценка хроматографического разделения проводится на основании пригодности хроматографической системы, указанной в методике испытаний. Критерии оценки пригодности хроматографической системы описаны в ОФС «Хроматография».

Статическая парофазная газовая хроматография

Статическая парофазная газовая хроматография является наиболее подходящим методом для разделения и определения летучих соединений, которые присутствуют в твердых или жидких образцах. Метод основан на анализе паровой фазы, находящейся в равновесии с твердой или жидкой фазой.

Прибор

Состоит из газового хроматографа, снабженного блоком для ввода испытуемого образца, который связан с модулем автоматического контроля давления и температуры. При необходимости используют устройство для удаления растворителей.

Испытуемый образец вносят во флакон, снабженный подходящей пробкой и клапанной системой, которая регулирует прохождение газа-носителя. Флакон помещают в термостатируемую камеру с температурой, устанавливаемой в соответствии со свойствами испытуемого образца. Флакон выдерживают при заданной температуре в течение времени, достаточного для установления равновесия между твердой или жидкой фазой и паровой фазой.

Во флакон вводят газ-носитель и по истечении указанного времени открывают клапан, чтобы газ поступал в хроматографическую колонку, перенося с собой перешедшие в паровую фазу компоненты.

Вместо специально оснащенного блока для ввода проб хроматографа возможно использование газовых шприцов обычного хроматографа. Уравновешивание в таком случае проводят в отдельной термостатируемой камере, а паровую фазу вводят в колонку с соблюдением необходимых мер предосторожности для предотвращения любых изменений в равновесной системе.

Настраивают прибор для получения необходимого сигнала, используя подготовленные образцы сравнения.

Метод прямой калибровки

В одинаковые флаконы раздельно помещают испытуемый образец и каждый из образцов сравнения, приготовленные, как указано в методике испытаний, избегая контакта между блоком для ввода проб и образцами. Флаконы герметично закрывают и помещают в термостатируемую камеру с температурой и давлением, указанными в методике испытаний. После установления равновесия паровую фазу хроматографируют в указанных условиях.

Метод стандартных добавок

Равные объемы испытуемого образца помещают в одинаковые подходящие флаконы. Во все флаконы, кроме одного, прибавляют указанные количества раствора сравнения, содержащего известную концентрацию определяемого вещества, для получения ряда образцов с равномерно увеличивающимися концентрациями этого вещества. Флаконы герметично закрывают и помещают в термостатируемую камеру с температурой и давлением, указанными в методике испытаний. После установления равновесия хроматографирование проводят в указанных условиях.

Уравнение линейной зависимости рассчитывают методом наименьших квадратов. По полученному уравнению вычисляют концентрацию определяемого вещества в испытуемом образце.

Допустимо определение концентрации с использованием графического метода. Для этого по оси ординат откладывают средние значения полученных результатов, а по оси абсцисс — концентрации стандартных добавок определяемого вещества. Экстраполируют линию, проходящую через полученные точки, до пересечения с осью абсцисс. Расстояние между этой точкой и началом координат представляет собой концентрацию определяемого вещества в испытуемом образце.

Метод последовательных отборов (многократная парофазная экстракция). При использовании многократной парофазной экстракции следуют методике испытаний.