Влияние конфигурации системы ввода на результаты испытаний методом парофазной газовой хроматографии (сравнительное исследование)

Введение. Контроль содержания остаточных органических растворителей может быть осуществлен с применением статической парофазной газовой хроматографии. Испытательные лаборатории, проводящие испытания таким методом, оснащены различным по устройству оборудованием, в том числе системами ввода. В методическом описании проведения анализа, как правило, содержится указание только на те параметры, которые могут быть реализованы на любых системах ввода, детальное описание анализа на разных системах ввода не приводится. Таким образом, вопрос взаимозаменяемости парофазных систем ввода является открытым для специалистов, применяющих в своей деятельности метод статической парофазной газовой хроматографии.

Цель. Оценка взаимозаменяемости систем ввода для статической парофазной газовой хроматографии в задачах по определению содержания остаточных органических растворителей.

Материалы и методы. Для проведения исследований использовались статические парофазные системы ввода, различающиеся способом введения, материалом проводящих линий и устройством пневматической системы (модели G1888 и 7697A компании Agilent, модель НТ2000Н компании НТА). Остаточные органические растворители определяли методом газовой хроматографии с использованием пламенно-ионизационного детектора. В качестве растворителей проб были выбраны диметилсульфоксид (ДМСО) и вода деионизированная. В качестве определяемых аналитов использовались стандартные образцы: уксусная кислота ледяная, триэтиламин и N,N-диметилформамид. Концентрация определяемых компонентов была выбрана с учетом их предельно допустимого содержания в 0.1 г определяемого образца.

Результаты. Проведена оценка соответствия формы хроматографических пиков, линейности, воспроизводимости и сходимости методики следующим критериям: фактор симметрии пика — 0.8–1.8, значение коэффициента корреляции — r² ≥ 0.99, относительное стандартное отклонение площадей пиков — не более 10%, степень извлечения — 85–115% при использовании различных типов статических парофазных пробоотборников. При использовании в качестве растворителя ДМСО влияния различных типов пробоотборников на форму пиков выявлено не было. Во всех случаях фактор симметрии пиков не выходил за пределы диапазона значений 0.8–1.8. При использовании в качестве растворителя воды фактор симметрии пика уксусной кислоты составил 4.15 в случае Agilent 7697А и 4.89 для Agilent G1888, при использовании пробоотборника НТА НТ2000Н — 1.70. Фактор симметрии пиков триэтиламина и N,N-диметилформамида не выходил за пределы диапазона 0.8–1.8 при любом типе пробоотборников. Наблюдалось нарушение линейности при использовании пробоотборника НТА НТ2000Н в случае определения N,N-диметилформамида (ДМСО, вода) и уксусной кислоты (вода). При использовании Agilent 7697A линейность соблюдалась для всех растворов, а в случае Agilent G1888 нарушение наблюдалось только для N,N-диметилформамида и уксусной кислоты в водных растворах. При оценке прецизионности при использовании Agilent G1888 для N,N-диметилформамида в растворах с использованием ДМСО и Agilent 7697A для уксусной кислоты в водных растворах наблюдался значительный разброс данных, линейность средних значений сохранялась. Практически все полученные значения отклонения результатов между двумя экспериментами (оценка извлечения из двух растворов остаточного органического растворителя, приготовленных в одинаковой концентрации) попали в ожидаемую область ±15%. Выпадение значений фиксировалось в тех же случаях, когда наблюдался большой разброс площадей пиков и нарушалась линейная зависимость, а именно в случае раствора уксусной кислоты в воде при использовании пробоотборников НТА НТ2000Н и Agilent G1888 и растворов N,N-диметилформамида в ДМСО и воде при использовании пробоотборника НТА НТ2000Н.

Выводы. Для образцов состава определяемый компонент/растворитель: триэтиламин/диметилсульфоксид, триэтиламин/вода и уксусная кислота/диметилсульфоксид — парофазные пробоотборники оказались взаимозаменяемыми, а для образцов состава N,N-диметилформамид/диметилсульфоксид, N,N-диметилформамид/вода и уксусная кислота/вода разница в конфигурации пробоотборников оказала значительное влияние на равновесие в системе, подтвердив неэквивалентность приборов. Продемонстрировано, что параметры воспроизводимости и сходимости методики зависят от типа используемого парофазного пробоотборника, и в случае сложных по составу растворов может возникнуть необходимость исследования робастности с использованием нескольких типов систем ввода паровой фазы. Улучшение линейности отклика и прецизионности площадей пиков наблюдается в следующем ряду систем ввода: отбор и ввод пробы с помощью шприца → отбор пробы с помощью петли, металлическая линия переноса → отбор пробы с помощью петли, кварцевая линия переноса, контроль давления во флаконе.