High Speed Analysis of Benzalkonium in Disinfectants

Význam tématu

Rychlá a spolehlivá analýza aktivních složek dezinfekčních prostředků je klíčová pro zajištění jejich účinnosti a bezpečnosti. Benzalkonium, běžně užívaný jako kvartérní amoniová sloučenina s různou délkou alkylového řetězce, vyžaduje přesné stanovení pro kontrolu kvality a regulační shodu.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo demonstrovat ultrarychlou separaci a kvantifikaci tří hlavních homologů benzalkoniumchloridu (C12, C14, C16) za 3 minuty na vysokotlakém kapalinovém chromatografu Nexera XR. Studie zahrnovala přípravu standardních roztoků, konstrukci kalibračních křivek a aplikaci metody na komerčně dostupné dezinfekční prostředky.

Použitá metodika a instrumentace

Pro separaci byla zvolena reverzní fáze s krátkou kolonou Shim-pack XR-ODS II (75 × 3,0 mm, 2,2 µm) a mobilní fáze voda/acetonitril (20 mmol/L NaClO4, poměr 20:80). Analýza probíhala při teplotě 45 °C, průtoku 1,0 mL/min a detekci UV při 265 nm s objemem vstřiku 4 µL. Pro zvýšení produktivity byl zkrácen čas analýzy na 3 minuty při maximálním pracovním tlaku přibližně 17,5 MPa.

Hlavní výsledky a diskuse

Separační výkon metody umožnil oddělit homologické sloučeniny C12, C14 a C16 v rámci jednoho běhu pod 3 minuty. Kalibrační křivky pro koncentrace od 10 do 200 mg/L vykázaly výbornou linearitu (r2 ≥ 0,999). Aplikace na vzorky komerčních dezinfekcí prokázala variabilní složení:

• Vzorek A (ředěn 1:20): 85,5 mg/L C12, 14,9 mg/L C14
• Vzorek B (ředěn 1:20): 48,9 mg/L C14
• Vzorek C (ředěn 1:500): 130,4 mg/L C12, 60,6 mg/L C14, 9,7 mg/L C16

Na základě těchto dat byly vypočteny celkové obsahy benzalkonia ve skladovacích roztocích: 2,01 g/L (A), 0,98 g/L (B) a 100,31 g/L (C).

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlé a přesné stanovení kvartérních amoniových sloučenin ve výrobcích pro hygienu a dezinfekci. Zkrácená doba analýzy zvyšuje propustnost laboratoře, šetří spotřebu organických rozpouštědel a snižuje provozní náklady. Lze ji využít v průmyslových i regulačních laboratořích pro kontrolu kvality finálních produktů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj v oblasti ultra-rychlých HPLC metod s menšími částicemi stacionární fáze a vyšším tlakovým režimem. Integrace s hmotnostní spektrometrií by umožnila ještě citlivější a selektivnější detekci. Trendem je také minimalizace ekologické stopy skrze optimalizaci spotřeby solventů a zavádění zelené chemie v analytice.

Závěr

Studie prokázala, že systém Nexera XR spolu s krátkou kolonou Shim-pack XR-ODS II dokáže za pouhé 3 minuty oddělit a kvantifikovat tři homologické formy benzalkoniumchloridu s vysokou přesností a linearitou. Tato rychlá metoda zvyšuje produktivitu a snižuje provozní náklady v kontrolách kvality dezinfekčních prostředků.