Analiza instrumentalna Wydział Framaceutyczny UJCM

Analiza instrumentalna Wydział Farmaceutyczny UJCM
2016/2017
Temat: Oznaczenie kamfory i mentolu z zastosowaniem wzorca
wewnętrznego metodą GC-FID
Chromatografia gazowa jest jedną z najpowszechniej stosowanych w praktyce
laboratoryjnej metod analizy instrumentalnej. Umożliwia ona rozdział złożonych mieszanin
oraz jakościową i ilościową analizę substancji, które w warunkach chromatografowania mają
postać gazów lub par. Szacuje się, że ok. 20% związków chemicznych spełnia ten warunek.
Są to substancje gazowe, ciekłe i stałe, których temperatura wrzenia i sublimacji
(bez rozkładu) nie przekracza 350 – 4000C.
Celem ćwiczenia jest oznaczanie zawartości kamfory (k) i mentolu (m) w preparacie
farmaceutycznym techniką kapilarnej chromatografii gazowej z dozowaniem z podziałem
próbki (split – injection) i detekcją płomieniowo jonizacyjną (FID) z zastosowaniem tymolu
jako wzorca wewnętrznego.
Aparatura:
Chromatograf gazowy TRACE GC z dozownikiem split-splitless, detektor FID
Kolumna kapilarna HP-1 (crosslinked metyl siloxane 15m/0.25 mm/0.1µm film thickness)
Butle ciśnieniowe z gazami technicznymi o klasie czystości 5.0 (99.999%): hel (gaz nośny)
oraz do detektora FID wodór, azot (make up gas) i powietrze.
Strzykawka chromatograficzna o pojemności 10µL i długości igły 50mm
Komputer PC z zainstalowanym oprogramowaniem: Chrom Card for TRACE ver 2.01.
Warunki analizy chromatograficznej:
 Stały przepływ gazu nośnego przez kolumnę – 3,6 mL/min (57 cm/s)
 Program temperaturowy pieca chromatografu: izoterma 700C (przez 1 min), przyrost
temperatury z prędkością 100C/min do 2500C (6 min)
 Detektor: maksymalna czułość, temperatura 2600C, wodór 35 mL/min, powietrze 350
mL/min, azot 33 mL/min
 Dozowanie strzykawką 1.0 µL analizowanych próbek do kolumny kapilarnej przez
dozownik z dzieleniem strumienia gazu (split, przy zadanym podziale 1:50)
 Metoda z użyciem wzorca wewnętrznego w oparciu o pole powierzchni pików.
Wzorzec wewnętrzny: tymol.
 Metoda kalibracji w oparciu RF – współczynniki odpowiedzi detektora
Analiza instrumentalna Wydział Farmaceutyczny UJCM
2016/2017
Roztwory wzorcowe:
Roztwór bazowy wzorca wewnętrznego – metanolowy roztwór tymolu o stężeniu 1.00%, w/v.
Roztwór bazowy analizowanego preparatu – metanolowy roztwór o stężeniu 0.50% w/v.
Do kalibracji w metodzie wzorca wewnętrznego – roztwór wzorcowy 3-składnikowy:
0.0050% w/v mentol + 0.0400% w/v kamfora + 0.0100% tymol.
Wykonanie oznaczeń
Zarejestrować chromatogramy w podanych powyżej warunkach chromatograficznych dla:
roztworu wzorcowego (I) i roztworu preparatu (II)
Obliczenia:
Na obydwu otrzymanych chromatogramach
 wyznaczyć czasy retencji pików, tR w minutach (rzutując wierzchołek piku
na oś odciętych (OX)) i zdefiniować składniki mieszaniny zarejestrowane na
chromatogramie II
 zmierzyć
•
wysokość pików
H – odległość w mm między wierzchołkiem piku
a jego rzutem pionowym na podstawę piku
•
szerokość pików w połowie ich wysokości, w1/2 (mm)
•
szerokość podstawy pików w (mm) – odległość między punktami przecięcia
przedłużeń prostych tworzących ramiona piku z jego podstawą
 W oparciu o uzyskane dane obliczyć
•
względne czasy retencji analitów RRTi/ww
𝑹𝑹𝑹𝒊/𝒘𝒘 =
𝒕𝑹𝑹
𝒕𝑹𝑹𝑹
i – analit (kamfora lub mentol), ww – wzorzec wewnętrzny ( tymol)
•
szerokość pików u podstawy wp w minutach (do obliczenia rozdzielczości R
pików).
Zmierzoną
szerokość
podstawy
piku
(w)
podzielić
przez zmierzoną również w mm długość odcinka skali odpowiadającego
1 minucie u (mm/min)
wp = w/u (min)
dla u = …mm/min
Analiza instrumentalna Wydział Farmaceutyczny UJCM
2016/2017
•
rozdzielczość R sąsiednich pików (1 i 2 oraz 2 i 3)
𝑹𝟏,𝟐 = 𝟐
𝒕𝑹𝑹 − 𝒕𝑹𝑹
𝒘𝒑𝒑 + 𝒘𝒑𝒑
•
współczynniki retencji α = tR2 / tR1
•
pola powierzchni pików A
A = H • w1/2 (mm2)
Kalibracja:
W oparciu obliczone pola powierzchni pików analitów i wzorca wewnętrznego oraz
ich stężenia obliczyć współczynniki odpowiedzi detektora RFi dla kamfory
i mentolu w obecności wzorca wewnętrznego
c – stężenie [%, w/v]
𝑹𝑹𝒊 =
𝑨𝒊
𝒄𝒘𝒘
∙
𝑨𝒘𝒘
𝒄𝒊
Obliczyć stężenia ci analitów w roztworze preparatu w oparciu o wynik kalibracji
oraz chromatogram (II)
𝒄𝒊 =
𝑨𝒊
𝑨𝒘𝒘 𝑹𝑹𝒊
∙
𝐯𝒘𝒘
𝐯𝒑𝒑
[%, w/v]
vww / vpr = 0.100 mL/10.0 mL = 0.01 – stosunek dodanej objętości wzorca wewnętrznego
do całkowitej objętości próbki
Wyniki pomiarów i obliczeń podać w tabeli.
Jako wynik oznaczenia podać obliczone stężenia cM i cK [%, w/v]