Non-Targeted Screening Analysis of Packaging Extracts Using the UNIFI Scientific Information System

Význam tématu

V kontextu přísných regulací v potravinářském, kosmetickém a farmaceutickém průmyslu je nutné důkladně charakterizovat látky migrující z obalových materiálů do konečného produktu. Non-targeted screening umožňuje odhalit známé i doposud nezdokumentované extraktabilní a leachabilní sloučeniny, které mohou ovlivnit bezpečnost a stabilitu výrobků.

Cíle a přehled studie

Studie představuje ucelené workflow založené na vysokorozlišené LC-MS a softwarovém balíku UNIFI pro neřízené screeningové analýzy obalových výtahů. Klíčové cíle zahrnují detekci neznámých kandidátních sloučenin, jejich předběžnou klasifikaci, srovnání mezi vzorky a následnou strukturální elucidaci.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky kosmetických obalů (maskara z polypropylenu, rtěnka z polypropylenu, krémové obaly z polyetylenu) byly extrahovány isopropanolem, ultrazvukem po dobu 6 hodin. Chromatografická separace proběhla na ACQUITY UPLC I-Class systému s CORTECS C18 kolonkou v gradientním módu (0,1 % kyseliny mravenčí ve vodě–methanolu). Detekce byla realizována na hmotnostním spektrometru Xevo G2-XS QTof (ESI+), data akvizice i zpracování pak v UNIFI Scientific Information System.

Hlavní výsledky a diskuse

Pomocí binárního porovnání blank extraktu a obalových vzorků byly identifikovány unikátní m/z signály přítomné pouze ve vzorcích. Následná multivariační analýza (PCA a PLS-DA) umožnila rozlišení skupin vzorků a výběr markerů s největší odlišností. Loadings plot usnadnil lokalizaci m/z-RT párů typických pro jednotlivé druhy obalů. Discovery nástroje v UNIFI umožnily automatizované výpočty elementárních složení, prohledání ChemSpider databáze a párování fragmentů z MSE dat. Typickou ukázkou je identifikace erucamidu (C22H43NO, slip agent) v maskarovém obalu.

Přínosy a praktické využití metody

• Zrychlení a zjednodušení identifikace neznámých kontaminantů a přísad v obalech.
• Snížení chybovosti a závislosti na ruční interpretaci spekter.
• Možnost aplikace na široké spektrum materiálů v potravinách, kosmetice i farmaceutikách.
• Podpora dodržování regulatorních požadavků a zajištění bezpečnosti konečného produktu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace umělé inteligence pro rychlejší návrh struktur a predikci toxicity.
• Rozšíření lokálních a cloudových databází extraktabilů a leachabilů.
• Vývoj standardizovaných protokolů pro non-targeted screening v QA/QC laboratořích.
• Nasazení miniaturizovaných LC-MS systémů pro online monitoring migrace v reálném čase.

Závěr

Workflow založené na vysokorozlišené UPLC-QTof hmotnostní spektrometrii v kombinaci s UNIFI softwarem představuje efektivní a flexibilní nástroj pro neřízený screening obalových výtahů. Metoda nabízí rychlou selekci relevantních kandidátů, přesnou strukturální elucidaci a podporuje splnění regulatorních požadavků v různých průmyslových odvětvích.

Reference

1. Council Directive 82/711/EEC of 18 October 1982 laying down basic rules for testing migration of plastic materials and articles intended to come into contact with foodstuffs
2. Official Journal of the European Union, Regulation 10/2011/EU
3. Norwood DL, Nagao LM, Stults CL. PDA Journal of Pharmaceutical Science and Technology, 67(5):413–429 (2013)
4. Balogh MP. Testing the Critical Interface: Leachables and Extractables. LCGC, June 2011
5. Moffatt F. Extractables and leachables in pharma – Serious Issue. Solvias Whitepaper
6. EU Regulation 1223/2009 on cosmetic products, Annex I