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UV/Vis-Spektroskopie

So arbeiten Sie konform nach der neuen U.S. Pharmakopöe <857>

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Überprüfung der Wellenlängen-Genauigkeit

Ziel ist es sicherzustellen, dass die Genauigkeit der Wellenlängenskala (x-Achse) im vorgesehenen Einsatzbereich innerhalb der vorgegebenen Grenzen liegt. Die geforderte Genauigkeit des verwendeten Gerätes wird abhängig vom Wellenlängenbereich wie in Tabelle 1 angegeben definiert.

  • Für die Überprüfung der Wellenlängengenauigkeit von 240 – 640 nm empfiehlt die U.S. Pharmakopöe <857> die Verwendung eines Holmium-Flüssigfilters (Holmiumoxid gelöst in Perchlorsäure) bei folgenden Peaks: 241, 250, 278, 287, 333, 345, 361, 386, 416, 451, 468, 485, 536, 640 nm.
  • Für die Überprüfung der Wellenlängengenauigkeit über 640 nm empfiehlt die USP <857> die Verwendung eines Didymium-Flüssigfilters (Mischung von Neodym und Praeseodym gelöst in Perchlorsäure) bei den Peaks: 732, 740, 794, 799 und 864 nm.

Überprüfung der photometrischen Genauigkeit

Ziel ist es in diesem Zusammenhang, die Genauigkeit der Absorptionswerte im vorgesehenen Einsatzbereich bis 3 Abs auf Richtigkeit, Präzision und Linearität zu überprüfen. Die geforderte Richtigkeit des verwendeten Gerätes ist in der USP <857> abhängig vom Absorptions- und Wellenlängenbereich wie in Tabelle 2 angegeben definiert.

  • Für die Überprüfung der photometrischen Genauigkeit im UV-Bereich empfiehlt die USP <857> den Einsatz von Kaliumdichromat-Flüssigfiltern (Kaliumdichromat gelöst in Perchlorsäure). Hierbei sollen Konzentrationen je nach Bedarf von 0 – 200 mg/l (entspricht 0 – 3 Abs) verwendet werden. Die Überprüfung des UV-Bereiches erfolgt bei den Wellenlängen: 235, 257, 313, 350 nm.
  • Für die Überprüfung der photometrischen Genauigkeit im Vis-Bereich empfiehlt die USP <857> den Einsatz von Neutralglas-Filtern, hierbei sollen Filter je nach Bedarf bis 3 Abs eingesetzt werden. Die Überprüfung des Vis-Bereiches erfolgt bei den Wellenlängen: 440, 465, 546,1, 590, 635 nm.

Zur Bestimmung der photometrischen Präzision des eingesetzten Gerätes empfiehlt die USP, bei zwei oder mehr Absorptionslevels (im vorgesehenen Einsatzbereich) mindestens sechs Wiederholungsmessungen durchzuführen und hiervon jeweils die Standardabweichung zu ermitteln. Hierbei gelten für die Standardabweichung die in Tabelle 3 angegebenen Anforderungen.

Überprüfung von Streulicht nach USP <857>

Die Absorptionsmessung kann durch unerwünscht vorhandenes Streulicht negativ beeinflusst werden. Erfahrungsgemäß nimmt der Anteil an Streulicht mit der Alterung der optischen Komponenten und Lampen im Photometer weiter zu. Ziel der Überprüfung auf Streulicht ist es, den Streulichtwert regelmäßig zu überwachen, um gegebenenfalls rechtzeitig agieren zu können.

Für die Überprüfung von Streulicht weist die USP <857> darauf hin, dass der Anwender bei den im vorgesehenen Einsatzbereich geeignete Wellenlängen überprüfen muss. Für die Überprüfung von Streulicht empfiehlt die USP <857> je nach Wellenlängenbereich die in Tabelle 4 aufgeführten Referenzmaterialien, d.h. wenn ein Anwender im Bereich von 190 – 400 nm seine Analysen durchführt, so muss er alle vier aufgeführten Bereiche regelmäßig überprüfen.

Für die Überprüfung von Streulicht beschreibt die USP <857> zudem eine völlig neue Methode: Für die Messung werden jeweils zwei Filter mit der gleichen Lösung benötigt, einmal der Standardfilter mit Schichtdicke 10 mm sowie der zugehörige Referenzfilter mit Schichtdicke 5 mm.

Die Ermittlung des Streulichtwertes erfolgt mithilfe der in der USP <857> vorgegebenen Rechenformel:

(Bild: Hellma)

Erfahrungen aus der täglichen Praxis zeigen, dass die bei dieser Streulicht-Messmethode ermittelten Werte sehr stark geräteabhängig sind, d.h. die Wellenlänge der Peaklage variiert je nach Gerätetyp und Leistung. Wichtig ist hier für den Anwender zu wissen, dass bei dieser Überprüfungsmethode die gemessene maximale Absorption im Überprüfungsbereich entscheidend ist und diese bei ≥ 0,7 Abs liegen sollte.

Überprüfung des Auflösungsvermögens

Ist das Auflösungsvermögen des Spektralphotometers beeinträchtigt, können zwei nahe beieinander liegende Peaks als ein Mischpeak angezeigt werden und somit zu falschen Messergebnissen führen. Daher ist die regelmäßige Überprüfung des Auflösungsvermögens unerlässlich.

Für die Überprüfung des Auflösungsvermögens empfiehlt die USP <857> die Messung einer Lösung von Toluol in Hexan gegen Hexan als Referenz, hierbei wird folgende Vorgehensweise empfohlen:

  • Messung des Verhältnisses der Absorption von Toluol in Hexan gegen Referenz Hexan zwischen Maximum und Minimum bei ca. 269 und 266 nm.
  • Das erhaltene Absorptionsverhältnis hängt von der spektralen Bandbreite des Instruments ab. Die USP <857> weist darauf hin, dass für die meisten Pharma-Analysen eine spektrale Bandbreite von 2 nm ausreicht. Als Akzeptanz-Kriterium wird hierzu das maximale Absorptionsverhältnis von 1,3 angegeben.

* T. Brenn: Hellma GmbH & Co. KG, 79379 Müllheim

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