Digestione e determinazione di di As, Pb, Hg e Cd secondo USP
Dall’introduzione in USP (United States Pharmacopeia) dei controlli su microinquinanti in principi attivi e farmaci finiti, il numero di determinazioni e analisi di metalli pesanti nei laboratori QC farmaceutici è notevolmente aumentato.
Nella lunga lista di contaminanti da controllare, quelli di maggiore interesse analitico sono sicuramente Arsenico (As), Piombo (Pb), Mercurio (Hg) e Cadmio (Cd). Questi quattro elementi, detti anche BIG 4, sono presenti in concentrazioni molto basse e sono sicuramente i metalli più difficili da analizzare e determinare. Un risultato corretto non deriva, infatti, solamente da un sistema analitico performante, ma anche da una fase preparativa efficace che garantisca un processo adeguato e veloce. La nostra proposta analitica include anche sistemi per la produzione di acidi ultra puri da laboratorio, ideali per garantire la massima qualità nel bianco e l’elevata sensibilità richiesta.
Digestione di prodotti farmaceutici: il mineralizzatore ultraWAVE
Il mineralizzatore a microonde UltraWAVE è un sistema dotato di camera di reazione singola (SRC) nella quale è possibile processare nello stesso ciclo di lavoro materie prime di origine completamente diversa, prodotti finiti o eccipienti. Tutti i campioni si troveranno nelle stesse identiche condizioni di temperatura e pressione.
Il cuore del sistema è costituito da un reattore in acciaio da 1 litro, nel quale vengono direttamente introdotte le microonde. I campioni, posti in un rack dedicato, potranno essere sottoposti a condizioni operative fino a 200bar e 300°C, che consentono la completa conversione della sostanza organica e la possibilità di lavorare con volumi di reattivo molto bassi. Il mineralizzatore UltraWAVE permette di trattare fino a 20g di sostanza organica secca in una singola corsa. I campioni nei vials vengono posti all’interno della camera e chiusi con un semplice tappo.
Una volta caricate le provette nel rack, quest’ultimo viene inserito nella camera di reazione, che viene sigillata e pre-pressurizzata con azoto a 40 bar prima del riscaldamento con l’utilizzo delle microonde. La pre-pressurizzazione impedisce sia la fuoriuscita che l’ebollizione delle soluzioni, prevenendo sia la contaminazione incrociata che l’eventuale perdita di sostanze volatili. Poiché la pressione nella camera aumenta con l’aumentare della temperatura del campione, con l’utilizzo dell’azoto non si verifica mai l’ebollizione. Questo permette di lavorare anche con campioni ad alto contenuto organico come gli oli dove si genera una elevata pressione causa della generazione di NOx e CO2.
Sono disponibili diversi rack porta campioni (4, 5,15 e 22 posizioni), tutti numerati per una più semplice tracciabilità. Le provette per l’alloggiamento dei campioni possono essere in diverse tipologie di materiali: teflon, quarzo, PFA e vetro. Con UltraWAVE è possibile pesare una notevole quantità di campione utilizzando un volume inferiore di acido per la digestione (tipicamente 2-4ml). Tutti aspetti molto importanti se consideriamo i limiti di quantificazione molto bassi dei BIG 4.
La tecnologia a singola camera di reazione (SRC) di Milestone offre molteplici vantaggi per la preparazione del campione per l’analisi dei metalli in tracce rispetto ai sistemi di digestione a microonde convenzionali.
Grazie alla possibilità di pesare più campione, all’utilizzo di vial monouso e ai tempi di raffreddamento più rapidi, la produttività è dalle 2 alle 3 volte superiore rispetto ai sistemi di digestione convenzionali a vaso chiuso.
La migliore qualità della digestione ottenuta a temperature e pressioni più elevate rende l’analisi in ICP-MS più accurata.
Determinazione di As, Pb, Hg e Cd in ICP-OES ad alta risoluzione
La determinazione dei metalli in tracce viene normalmente eseguita in ICP-OES. Un problema nell’utilizzo di questa tecnica potrebbe riscontrarsi nella quantificazione dei quattro elementi dove il limite di quantificazione richiesto è molto basso: As, Pb, Cd e Hg. in questo caso potrebbe essere necessaria l’analisi in ICP-MS che permette di eseguire determinazioni a concentrazioni inferiori.
L’alternativa è rappresentata dall’ICP-OES ad alta risoluzione PlasmaQuant PQ 9100 di Analytik Jena, in grado di raggiungere detection limit nel range dei sub µg/l in modo ottimale.
Grazie alle sue caratteristiche costruttive, Plasma Quant 9100 Elite permette di eseguire l’analisi dei BIG 4 senza dover ricorrere ad un sistema in massa e senza doversi dotare di accessori aggiuntivi come il nebulizzatore ad ultrasuoni.
Plasma Quant 9100 Elite è un ICP-OES con risoluzione spettrale di 2pm a 200nm, che permette di eseguire analisi senza interferenza per tutti gli analiti potendo evitare la determinazione su più linee spettrali.
Il sistema è in grado di fornire analisi affidabili e ripetibili utilizzando una configurazione standard e senza usufruire di accessori dedicati.
Un esempio delle performance dello strumento è visibile nella figura 1, dove si può vedere il picco del Cd a 228.80nm ben risolto rispetto a quello dell’As.
L’importanza di utilizzare gli acidi di grado ultra puro e vetreria decontaminata
Visti i limiti molto stringenti e la necessità di determinare i metalli in concentrazioni estremamente basse, diventa di fondamentale importanza utilizzare acidi di grado ultrapuro e vetreria adeguatamente pulita.
È per questo che proponiamo anche una linea di strumenti che permette di preparare, in completa autonomia, acidi di grado ultrapuro e vetreria decontaminata. Con il purificatore di acidi DuoPUR, Milestone ha sviluppato uno strumento che permette di preparare direttamente gli acidi ad elevato grado di purezza, partendo da reagenti di grado tecnico.
TraceCLEAN, invece, è un sistema automatico per la pulizia di tracce di inquinanti per la vetreria da laboratorio. Basta posizionare la vetreria all’interno della camera del sistema, programmare il tempo e la temperatura più adatta all’esigenza e avviare la pulizia.
