L'emodialisi è un trattamento medico applicato per sostenere la vita quando le funzioni renali diminuiscono e le capacità di disintossicazione endogena dei reni falliscono [1,2]. I liquidi per dialisi (soluzioni per emodialisi), composti da elettroliti, tamponi e carboidrati (glucosio) identici al sangue, sono un elemento centrale di questo trattamento [1,3–5]. Il gradiente di diffusione tra il sangue e il liquido di dialisi consente la rimozione delle scorie metaboliche e la normalizzazione del contenuto di elettroliti [1,2]. I liquidi per dialisi vengono preparati aggiungendo all'acqua concentrati che contengono elettroliti, carboidrati e tamponi. Questi richiedono gli standard più elevati per la produzione e la preparazione in loco, specificati ad esempio dalla Farmacopea Europea, ISO 11663, ISO 23500 o ISO 13958 (per concentrati per emodialisi) [1,2,4].

La spettroscopia di assorbimento atomico (AAS) viene spesso utilizzata per scopi di controllo della qualità, ma è limitata ai componenti cationici (metallici) e a un numero limitato di analiti determinati contemporaneamente. La cromatografia ionica (IC) è una soluzione automatizzata, veloce e sensibile per quantificare accuratamente i componenti cationici e anionici, compreso l'acetato, simultaneamente. Questo approccio completo rende l'IC un'alternativa economica alle tradizionali tecniche analitiche per il controllo della qualità di soluzioni farmaceutiche come i concentrati per emodialisi. La facilità d'uso, la precisione e le elevate capacità di elaborazione dei circuiti integrati aumentano la produttività e soddisfano le esigenze dei moderni laboratori di routine e di ricerca.

Anioni e cationi sono stati analizzati con una configurazione IC a doppio canale (Figura 1) utilizzando il rilevamento della conducibilità (soppresso in sequenza per gli anioni). È inoltre possibile utilizzare un rivelatore UV/VIS (rivelatore UV/VIS 947 Professional Vario) per escludere contaminazioni da nitriti, nitrati e bromuro nei concentrati.

Il sistema completo (Figura 1) era controllato dal software Waters Empower™ 3. Un autocampionatore refrigerato (889 IC Sample Center – freddo) è stato utilizzato per estendere la stabilità dei campioni altamente diluiti.

Gli anioni sono stati separati usando la colonna Metrosep A Supp 19 - 150/4.0 (eluente standard e portata, Figura 2 A, C). Questa colonna IC ad alta capacità mostra eccellenti capacità di separazione, anche per matrici altamente caricate.

Le proprietà uniche della colonna Metrosep A Supp 19 consentono un'adeguata separazione e quantificazione dell'acetato anche in presenza di elevate concentrazioni di cloruro. Oltre ad acetato (0,4–20 mg/L) e cloruro (6–300 mg/L), la calibrazione del sistema includeva fluoruro (0,02–1 mg/L), nitrito e bromuro (0,04–2 mg/L), così come nitrati, fosfati e solfati (0,2–10 mg/l).

I cationi sono stati separati usando la colonna Metrosep C 6 - 150/4,0 (eluente standard, portata: 1,3 mL/min, Figura 2 B). La calibrazione del catione è stata eseguita per sodio (4–200 mg/L), ammonio (0,02–1 mg/L) e potassio, calcio e magnesio (0,2–10 mg/L). La speciale chimica della colonna del Metrosep C 6 garantisce risoluzioni di picco ottimali e consente la quantificazione di basse concentrazioni di analiti (es. ammonio) che eluiscono vicino a componenti più altamente concentrati (es. sodio).

Anioni e cationi sono stati analizzati simultaneamente dallo stesso campione in meno di 25 minuti (figura 2). La robustezza di entrambe le colonne di separazione consente portate elevate, velocizzando il tempo di esecuzione complessivo.

Una sintesi dei risultati, inclusi i recuperi calcolati rispetto ai valori del produttore, è riportata in Tabella 2. Deviazioni standard relative (RSD) inferiori all'1% per anioni e cationi per misurazioni ripetute del campione rivelano un'adeguata ripetibilità del metodo. I recuperi calcolati in base ai dati del produttore sono scesi tra il 91 e il 106% per tutti gli analiti (Tabelle 1 e 2).

I componenti principali dei concentrati A testati sono sodio e cloruro, corrispondenti alle principali frazioni nel plasma sanguigno, rispettivamente con 136–145 mEq/L e 98–106 mEq/L [2]. Tuttavia, questo dimostra anche che questi concentrati sono soluzioni altamente saline, analiticamente impegnative e spesso richiedono fasi di eliminazione della matrice per un'accurata determinazione dell'analita. Quando sono presenti in alte concentrazioni, sia il sodio che il cloruro possono sovrapporsi ai picchi vicini (ad es. acetato, nitrito o ammonio) rendendo impossibile la loro quantificazione o sovraccaricando la colonna, con conseguente allargamento del picco e sostanziali variazioni del tempo di ritenzione.

L'acetato (≈ 8 g/L) può essere determinato direttamente accanto a concentrazioni di cloruri elevate (≈ 180 g/L) sulla colonna Metrosep A Supp 19. Non sono richiesti passaggi aggiuntivi, come l'eliminazione della matrice o l'utilizzo di diversi fattori di diluizione. I cationi possono essere determinati in parallelo dallo stesso campione (Figura 1, canale cationico) poiché la colonna Metrosep C 6 è ideale anche per campioni ad alta matrice.

Per analizzare le potenziali impurità nitrito, bromuro e nitrato, è possibile ottenere una maggiore sensibilità utilizzando un rivelatore UV/VIS a una lunghezza d'onda di 205 nm.

I concentrati per dialisi utilizzati per i trattamenti di emodialisi sono soluzioni altamente saline, che richiedono analisi di controllo della qualità tolleranti alla matrice, accurate e sensibili. Utilizzando un sistema IC a doppio canale, anioni e cationi possono essere determinati in modo accurato e simultaneo dallo stesso campione. In meno di 25 minuti è possibile quantificare i principali componenti concentrati di acetato, cloruro, sodio, potassio, calcio e magnesio, insieme alle impurità (p. es., nitrito, nitrato o ammonio). Sebbene l'analisi di matrici ad alta salinità sia spesso difficile, le colonne di separazione ad alta capacità Metrosep A Supp 19 e Metrosep C 6 riducono i rischi comuni di sovraccarico della colonna e identificazione e quantificazione dei picchi imprecisi. L'analisi simultanea dei componenti anionici e cationici e delle impurità consente un esame completo di tutti gli analiti da un singolo campione, presentando l'IC come una tecnica analitica accurata, sensibile, efficiente e ad alto rendimento per il controllo di qualità di soluzioni farmaceutiche come i concentrati per emodialisi.

I sistemi Metrohm IC possono essere completamente controllati (comprese le funzioni intelligenti e automatizzate) da diversi software: MagIC Net (Metrohm), Empower^™ 3 (Waters) o OpenLab CDS (Agilent). Queste opzioni forniscono una soluzione flessibile per molti laboratori analitici.