Determination of Ammonia in Sodium Bicarbonate

Význam tématu

Uhličitan sodný je klíčovým farmaceutickým a potravinářským přísadou, použitým mimo jiné pro přípravu roztoku pro hemodialýzu. Přísun do krevního oběhu vyžaduje extrémně nízkou úroveň kontaminantů, zejména amoniaku, jehož vysoké koncentrace mohou vyvolat nepříznivé účinky u pacienta. Standardní colorimetrická metoda dle USP je však časově náročná, citlivá na subjektivní posouzení a pracuje se silnými oxidačními činidly s rizikem uvolnění toxických plynů, což motivuje vývoj alternativního, robustního a citlivého analytického postupu.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo navrhnout a validovat iontově chromatografickou (IC) metodu pro kvantifikaci stopových hladin amoniaku v uhličitanu sodném, splňující detekční limit 0,002 % dle farmakopejních monografií. Studie zahrnovala stanovení lineárity, přesnosti, preciznosti, detekčního limitu, kvantifikačního limitu a robustnosti metody podle pokynů USP <1225> a ICH.

Použitá metodika a instrumentace

Iontová chromatografie s potlačenou konduktometrií byla realizována na systému Thermo Scientific Dionex ICS-5000+ HPIC. Jako kolony sloužil vysoce kapacitní Dionex IonPac CS16 pro analytickou separaci a guard kolona CG16. Eluent tvořila metansulfonová kyselina (MSA) v gradientním režimu (7 mM po 26 min, následně 70 mM, poté reekvilibrace). Průtok činil 0,43 ml/min, teplota kolony 40 °C, objem injekce 25 µl. Detekce probíhala v režimu autosuprese s proudem 36 mA.

Použitá instrumentace

• Iontový chromatograf Thermo Scientific Dionex ICS-5000+ HPIC
• Eluentový generátor EGC III MSA a funkční modul CR-CTC II
• Kationtové potlačovací jednotky CSRS 300 nebo SC-CSRS 300
• Autosampler Dionex AS-AP
• Softwarový balík Chromeleon CDS

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala schopnost separovat amoniak od převažujícího sodíku v poměru až 50 000:1. Amoniak eluoval při 24,5 min s rozlišením 5,5 a asymetrií 1,2. Lineární vztah byl ověřen kvadratickou kalibrací v rozsahu 0,02–2 mg/l (R2 = 0,9998). Detekční a kvantifikační limity činily 0,001 mg/l respektive 0,003 mg/l. Přesnost (recovery) se pohybovala mezi 77–85 %, relativní rozptyl plochy 0,8–2,4 % a retence méně než 0,06 % RSD. Robustnost metody byla potvrzena při kolísání parametrů mobilní fáze, průtoku, teploty a různých šarží kolony s minimálními změnami v rozlišení a asymetrii.

Přínosy a praktické využití metody

Navržená IC metoda nabízí vyšší objektivitu a citlivost než tradiční colorimetrie, eliminuje rizika spojená s manipulací se silnými oxidačními činidly a usnadňuje automatizaci. Je vhodná pro rutinní kontrolu kvality farmaceutického uhličitanu sodného a lze ji adaptovat pro další matricové aplikace vyžadující separaci slabých zásad.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření elektronických eluentových generátorů a potlačovací technologie pro zlepšení přesnosti a udržitelnosti analýzy. Možností je i aplikace metody na komplexnější matice, multiparametrové simultánní stanovení dalších iontů či integrace do on-line systémů kontroly výroby.

Závěr

Návrh a validace IC metody dokázaly spolehlivě kvantifikovat amoniak pod stanovenými limity v přítomnosti nadbytku sodíku. Metoda je rychlá, reprodukovatelná a bezpečnější oproti konvenčním postupům, což ji činí výhodnou pro farmaceutickou praxi.

Reference

1. U.S. Pharmacopeia 35, Sodium Bicarbonate monograph, Rockville, MD.
2. European Pharmacopoeia 7.0, Sodium Hydrogen Carbonate monograph, Strasbourg, 2008.
3. U.S. Pharmacopeia/NF, General Chapter <1225> Validation of Compendial Methods, Rockville, MD, 2012, pp. 877–881.
4. ICH Q2(R1) Harmonised Tripartite Guideline Validation of Analytical Procedures: Text and Methodology.
5. USP General Chapter <621> Chromatography. USP 34/NF 29, Rockville, MD, 2011.
6. Hinshaw JV, Dolan JW. Stimuli to the Revision Process: Signal-to-Noise Measurements from Chromatographic Data. Pharmacopeial Forum 2012, 38(3).
7. Dionex (Thermo Scientific) Salt-Converter Cation Self-Regenerating Suppressor 300 Data Sheet, Sunnyvale, CA, 2008.
8. Thermo Scientific Application Note 1072: Ion Chromatography Assay for Ammonia in Adenosine, Sunnyvale, CA, 2013.