Zink ist ein essentielles Spurenelement, das in verschiedenen Arzneimitteln und Nahrungsergänzungsmitteln verwendet wird [1]. In Form von Zinkoxid ist Zink ein wesentlicher Bestandteil von Hautpflegecremes, Pasten und Nahrungsergänzungsmitteln [2,3]. Um die strengen Qualitätsstandards für pharmazeutische Produkte zu erfüllen, müssen Hersteller und Labore validierte Methoden anwenden, wie sie in der United States Pharmacopeia and National Formulary (USP-NF) beschrieben sind. Im Rahmen ihrer Modernisierungsmaßnahmen hat die USP-NF auch die Zinkmonographie aktualisiert und die bisherige Bestimmungsmethode der Titration durch die ionenchromatographische Analyse ersetzt. Die Ionenchromatographie (IC) hat sich als methodisches Vorgehen für die Bestimmung von Zink im General Chapter <591>, Zinc Determination [4], qualifiziert. Die Analyse umfasst die Trennung von Zink, z. B. auf einer Metrosep A Supp 10 (L91-Säulenmaterial), gefolgt von einer Nachsäulenderivatisierung mit 4-(2-Pyridylazo)-Resorcin (PAR) und anschließender Detektion bei 530 nm. Die IC wurde gemäß den USP-Verfahren als hochspezifische und genaue Methode zur Gewährleistung der Produktsicherheit und -qualität validiert.
Alle Analysen werden mit einer Lösung aus hochreinem Zinkoxid durchgeführt. Eine zusätzliche Probenvorbereitung ist nicht erforderlich, es sei denn, dies ist in den einzelnen USP-Monographien angegeben..
Eine Probenstammlösung wird durch Hydrolyse von 0,1868 g hochreinem Zinkoxidpulver in 10 mL 6 mol/L Salzsäure hergestellt. Diese Lösung wird in einem Messkolben auf 100 mL mit Reinstwasser aufgefüllt. Die Zinkkonzentration dieser Probenstammlösung entspricht 1500 μg/ml. Zur Herstellung der endgültigen Probenlösung wird die Probenstammlösung 1:100 mit 0,2 % (w/v) HCl verdünnt, um eine Endkonzentration von 15 μg/mL Zink zu erhalten.
Die Arbeitsstandardlösung wird aus einem zertifizierten 1000 μg/mL Zinkstandard hergestellt.
Die Proben und Standardlösungen wurden mit einem 889 IC Sample Center - cool direkt in den IC (Abbildung 1) injiziert. Die Trennung von Zink von allen anderen Kationen erfolgt auf einer Metrosep A Supp 10 - 250/4.0 und Metrosep A Supp 10 Guard/4.0 (L91-Säulenmaterial) unter Verwendung des Eluenten MetPac™ PDCA (Pyridin-2,6-Dicarbonsäure) (Konzentratverdünnung 1:5). gefolgt von einer Nachsäulenderivatisierung (PCR) mit MetPac™ PAR und anschließender Detektion bei einer Wellenlänge von 530 nm.
Die Kalibrierung wurde mit einem einzigen 15 μg/ml Zinkstandard durchgeführt, der sechsmal injiziert wurde. Die Probe wurde in zweifacher Ausfertigung analysiert.
Tabelle 1. Anforderungen für die IC-Methode gemäß USP General Chapter <591>.
| Säule mit L91-Packung | Metrosep A Supp 10 - 250/4.0 |
|---|---|
| Eluent | MetPac™ PDCA-Konzentrat (Verdünnung 1:5) |
| Flussrate | 1.2 mL/min |
| Temperatur | 30 °C |
| Injektionsvolumen | 10 μL |
| PCR-Reagenz | PAR (0,12 g MetPac™ PAR-Reagenz in 1000 ml MetPac™ PAR-Verdünnungsmittel) |
| PCR-Flussrate | 0.6 mL/min |
| Detektion | Vis: 530 nm nach PCR |
Der IC-Assay für den Zinkgehalt wurde gemäß USP General Chapter <591>, Zinc Determination [4] validiert. Dabei wurde ultrareines Zinkoxid auf seinen Zinkgehalt analysiert. Es wurde eine Genauigkeit von 99 % für die Zinkbestimmung berechnet (Abbildung 2).
Alle Akzeptanzkriterien wurden erfüllt, z. B. liegt die Asymmetrie (Tailing-Faktor) des Zinkpeaks bei <2, und die relative Standardabweichung der Standardlösungen hatte einen Wert von <0,73 % (n = 6, USP-Anforderung nicht mehr als (NMT) 0,73) (Tabelle 2).
Tabelle 2. Erforderliche Abnahmekriterien gemäß Allgemeines Kapitel <591>.
| Parameter | Ist-Wert | USP-Anforderung | Status |
|---|---|---|---|
| % RSD | 0.582 | NMT 0,73 | Bestanden |
| Tailing-Faktor | 1.465 | NMT 2.0 | Bestanden |
| EErgebnis des Standards | 98.9% | +/- 2%* | Bestanden |
| Ergebnis der Probe | 99.2% | +/- 2%* | Bestanden |
* des zertifizierten Wertes
Die Ionenchromatographie eignet sich für die Bestimmung von Zink gemäß USP General Chapter <591>. Unter Verwendung des Säulenmaterials L91 kann Zink in Pharmazeutika und anderen Proben mittels IC mit Nachsäulenderivatisierung und UV-Detektion zuverlässig bestimmt werden.
Der hohe Automatisierungsgrad der IC-Systeme von Metrohm (z.B. Autosampler, Metrohm intelligent Partial-Loop-Injektionstechnik, Inline-Verdünnung, etc.) und die Rückverfolgbarkeit aller Analysenschritte machen die IC zu einer benutzerfreundlichen, effizienten und wertvollen Analysentechnik für die pharmazeutische Qualitätskontrolle.
- Royal Society of Chemistry. Zinc. The Royal Society of Chemistry’s interactive periodic table. https://www.rsc.org/periodic-table/element/30/zinc.
- Juch, R. D.; Rufli, T.; Surber, C. Pastes: What Do They Contain? How Do They Work? Dermatology 1994, 189 (4), 373–377. https://doi.org/10.1159/000246882.
- Maier, T.; Korting, H. C. Sunscreens - Which and What For? Skin Pharmacol Physiol 2005, 18 (6), 253–262. https://doi.org/10.1159/000087606.
- U. S. Pharmacopeia/National Formulary. <591> Zinc Determination. In General Chapter; USP/NF, Rockville, MD, USA.
https://doi.usp.org/USPNF/USPNF_M99350_05_01.html.
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