Viales Headspace

Consideraciones experimentales en la cromatografía de gases con headspace
Un estudio de caso de aminas
ANALÍTICA
Laila Kott y Hong Ming Chen


Figura 1. Efecto del volumen de la muestra sobre el volumen del headspace en los viales de la muestra.

Los autores discuten diversos parámetros a ser considerados en el desarrollo de un método por cromatografía de gases con headspace. Ellosexaminan el volumen de la muestra en el vial de headspace, el tiempo de equilibrio del vial, y la composición del diluyente. Estos parámetros son puestos de relieve mediante un estudio de caso que utiliza una serie de aminas que sirven como bases en el proceso farmacéutico. 

La cromatografía de gases (CG) con headspace ha sido utilizada desde la década de los 80’s, pero sólo recientemente se haconvertido en parte de la corriente principal del análisis farmacéutico. La Farmacopea de los Estados Unidos (USP) incorporó la técnica en el 2007 dentro de su Capítulo General “Solventes Residuales.” La USP define el uso de la CG con headspace para el análisis de impurezas volátiles orgánicas (IVOs) o, más comúnmente, solventes residuales (1). Un beneficio primario del uso de la CG con headspace esque uno puede analizar pequeñas cantidades de solventes residuales enterrados en una gran cantidad de matriz (es decir, el ingrediente activo farmacéutico) sin tener que inyectar la matriz en la columna cromatográfica. Esta técnica resulta en una preparación limpia y fácil de la muestra junto con menos uso de las columnas cromatográficas y del instrumento de CG ya que hay menos compuesto pasando através del inyector o del revestimiento de inyección y el detector.

Definición de headspace
El proceso descrito en este estudio es conocido más exactamente como headspace estático. Sin embargo, como no se discutirán otras técnicas de headspace, sólo se utilizará el término headspace. La metodología para el headspace es muy simple. Una muestra se diluye y se pone en un contenedor cerrado ysellado que es lo suficientemente grande para permitir algo de espacio vacío el vial en donde los vapores pueden colectarse. La muestra se calienta a temperatura controlada durante un período de tiempo para permitir que los solventes de la matriz se volatilicen, entren en fase gaseosa, y alcancen el equilibrio con el o los solventes restantes en el vial. Esta fase gaseosa es el headspace, el cual semuestrea y se inyecta en la columna utilizando presión como el modo de inyección. La precisión de la inyección de un inyector de headspace puede dar consistentemente < 10.0% de desviación estándar relativa (DER) y frecuentemente da = 2.0% DER, similar a la precisión encontrada con la inyección en cromatografía de líquidos.
Los autores estudiaron aminas orgánicas básicas, pequeñas, las cuales soncomúnmente utilizadas en procesos farmacéuticos en lugar de bases más tradicionales como el hidróxido de sodio o el etóxido de sodio. El uso de estas aminas presenta varios retos analíticos. Las guías de la Conferencia Internacional de Armonización (ICH) no incluyen límites para muchas de dichas aminas; siendo la piridina la principal excepción (2). El valor blanco para la especificación de talesaminas puede ser asignado por el químico o por el departamento de aseguramiento de la calidad, lo cual puede llevar a que la misma amina tenga muy diferentes límites establecidos. Como las especificaciones con frecuencia se establecen en el nivel más bajo que tolerará el proceso, es importante tener un método eficiente que pueda detectar bajos niveles de estas pequeñas aminas orgánicas. Losproblemas analíticos adicionales con estos compuestos incluyen forma de picos no Gaussianos debido a las interacciones con la columna de CG, y a la baja detección con ionización de flama (FID) basada en el tamaño del compuesto y bajas cantidades de grupos de carbono oxidables (vía el quemado).

Consideraciones experimentales
Esta investigación se centró en algunos parámetros del headspace que...