A novel data processing algorithm “Mass-it” that generates MS-labeled UV chromatograms for facilitating impurity analysis using single quadrupole LC-MS
Postery | 2022 | Shimadzu | ASMSInstrumentace
V oblasti farmaceutického a chemického průmyslu je přesná identifikace a kvantifikace nečistot v syntetických vzorcích klíčová pro zajištění kvality a bezpečnosti výroby. Klasická HPLC s UV detekcí často nedokáže odlišit koeluční složky ani charakterizovat jejich hmotnostní informace. Nasazení LC-MS přináší vysokou citlivost a kvalitativní výkon, avšak složitost analýzy a omezení ionizačních metod brzdí širší implementaci.
Cílem bylo vyvinout a otestovat nový algoritmus pro zpracování dat nazvaný Mass-it, který generuje na UV chromatogramu pruhy podložené hmotnostními daty, čímž usnadňuje detekci a identifikaci nečistot na jednom čtyřpolovém LC-MS přístroji. Studie také hodnotí robustnost přístroje při dlouhodobém zatížení a představuje duální ionizační zdroj DUIS pro široké spektrum sloučenin.
Implementace Mass-it zjednodušuje a zpřehledňuje analýzu nečistot v rutině QA/QC i výzkumu. Kombinace UV a m/z signálů ve snadno interpretovatelném chromatogramu umožňuje rychlejší rozhodování o přítomnosti a množství cílových složek či nečistot. DUIS pokrývá široké spektrum sloučenin v jediném měření.
Studie dokládá, že kombinace nového dekonvolučního algoritmu Mass-it, odolného LC-MS přístroje LCMS-2050 a duálního DUIS ionizačního zdroje vytváří výkonnou, snadno ovladatelnou platformu pro rychlé a spolehlivé sledování nečistot ve farmaceutickém a chemickém průmyslu. Tím se rozšiřují možnosti nasazení LC-MS i mezi uživatele bez hluboké MS specializace.
HPLC, LC/MS, LC/SQ
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
V oblasti farmaceutického a chemického průmyslu je přesná identifikace a kvantifikace nečistot v syntetických vzorcích klíčová pro zajištění kvality a bezpečnosti výroby. Klasická HPLC s UV detekcí často nedokáže odlišit koeluční složky ani charakterizovat jejich hmotnostní informace. Nasazení LC-MS přináší vysokou citlivost a kvalitativní výkon, avšak složitost analýzy a omezení ionizačních metod brzdí širší implementaci.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo vyvinout a otestovat nový algoritmus pro zpracování dat nazvaný Mass-it, který generuje na UV chromatogramu pruhy podložené hmotnostními daty, čímž usnadňuje detekci a identifikaci nečistot na jednom čtyřpolovém LC-MS přístroji. Studie také hodnotí robustnost přístroje při dlouhodobém zatížení a představuje duální ionizační zdroj DUIS pro široké spektrum sloučenin.
Použitá metodika a instrumentace
- Chromatografický systém Nexera XR: LC-40B XR pumpy, SIL-40C XR autosampler, CTO-40C kolona, SPD-M40 PDA detektor.
- Mass-it algoritmus: dekonvoluce TIC, extrakce iontových chromatogramů (XIC), automatické označení m/z na UV chromatogramu, eliminace pozadí.
- Mass spektrometr LCMS-2050: jednočtyřpolový analyzátor, rozsah m/z 100–1000, režimy ESI a APCI v pozitivním i negativním módu, DUIS duální ionizační zdroj.
- Testovací vzorky: standardy atorvastatinu, propranololu, simetrynu a quintozenu (1000 ng/μl).
- Postup: skenování m/z, opakované injekce (10 000násobné), vyhodnocení stability a ionizační účinnosti.
Hlavní výsledky a diskuse
- Mass-it spolehlivě identifikoval jednotlivé a koeluční komponenty s přiřazením retenčních časů a m/z. Na UV chromatogramu byly odstraněny signály pozadí, což umožnilo přehlednou analýzu i u vzorků vysoké čistoty.
- V akcelerovaném testu s 10 000 injekcemi standardního směsi byla pro propranolol naměřena 8,5 % RSD v módu scan bez poklesu signálu, což potvrzuje dlouhodobou stabilitu LC-MS systému.
- DUIS ionizační zdroj vykázal srovnatelnou účinnost ionizace simetrynu jak v ESI, tak v APCI režimu, což dokládá jeho univerzálnost.
- Robustnost přístroje je dána třemi klíčovými technologiemi: široký průměr vstupu iontů, of-axis zahřívaný ESI plyn a předcházení nabíjení povrchů kvadrupólů střídavou svodovou elektrostatikou.
Přínosy a praktické využití metody
Implementace Mass-it zjednodušuje a zpřehledňuje analýzu nečistot v rutině QA/QC i výzkumu. Kombinace UV a m/z signálů ve snadno interpretovatelném chromatogramu umožňuje rychlejší rozhodování o přítomnosti a množství cílových složek či nečistot. DUIS pokrývá široké spektrum sloučenin v jediném měření.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace umělé inteligence pro další automatizaci přiřazování a predikci struktur neznámých nečistot.
- Rozšíření Mass-it na vícenásobné režimy MS/MS a vysoké rozlišení pro hlubší charakterizaci složitých směsí.
- Nasazení v on-line procesním monitoringu pro průmyslové kontinuální syntézy.
Závěr
Studie dokládá, že kombinace nového dekonvolučního algoritmu Mass-it, odolného LC-MS přístroje LCMS-2050 a duálního DUIS ionizačního zdroje vytváří výkonnou, snadno ovladatelnou platformu pro rychlé a spolehlivé sledování nečistot ve farmaceutickém a chemickém průmyslu. Tím se rozšiřují možnosti nasazení LC-MS i mezi uživatele bez hluboké MS specializace.
Reference
- Koterasawa K. a kol., Technical background for the LCMS-2050, a compact mass detector for LC, Shimadzu Corp. technical report C146-E453, 2022
- Koterasawa K. a kol., Improvement of liquid chromatograph performance by Mass-it function, Shimadzu Corp. technical report C146-E454, 2022
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Technical Background for the LCMS-2050, a Compact Mass Detector for LC
2022|Shimadzu|Technické články
C146-E453 Technical Report Technical Background for the LCMS-2050, a Compact Mass Detector for LC Katsuaki Koterasawa1, Kazuo Mukaibatake1, Atsuhiko Toyama1 A b s tra c t: The LCMS-2050 single quadrupole mass spectrometer is highly compact in size, yet provides both…
Klíčová slova
esi, esiuptake, uptakeionization, ionizationionizer, ionizermass, masspropranolol, propranololcorona, coronarods, rodsport, portion, ionvacuum, vacuumapplied, appliedcycle, cyclevoltage, voltageseparator
Shimadzu Liquid Chromatograph Mass Spectrometer LCMS-2050
2024|Shimadzu|Brožury a specifikace
C146-E442 Liquid Chromatograph Mass Spectrometer LCMS-2050 Seamless integration with LC by design Superior detection for added confidence Streamlined operation for cost efficiency The LCMS-2050 provides both high speed and high sensitivity analysis even in a small design. We have achieved…
Klíčová slova
polarity, polarityswitching, switchingmass, massshimadzu, shimadzuseamless, seamlession, ionpositive, positivemin, minshutdown, shutdownmeasurements, measurementsdata, dataheated, heatedchromatograms, chromatogramsfaq, faqconsumption
Analysis of Impurities in Atorvastatin Using Single Quadrupole Mass Spectrometer
2022|Shimadzu|Aplikace
LCMS-2050 High Performance Liquid Chromatograph Mass Spectrometer Application News Analysis of Impurities in Atorvastatin Using Single Quadrupole Mass Spectrometer K. Koterasawa, K. Mukaibatake, and A. Toyama User Benefits Easy to obtain molecular weight information of APIs and impurities contained…
Klíčová slova
atorvastatin, atorvastatinmass, massimpurity, impuritymeasured, measuredvalue, valueoverlaid, overlaidduistm, duistmmolecular, molecularnexera, nexeracid, cidtheoretical, theoreticalobtained, obtainedtic, ticformula, formulainducing
Analysis of Organic Light Emitting Diode Materials Using a Novel Single Quadrupole LC/MS
2022|Shimadzu|Postery
Analysis of Organic Light Emitting Diode Materials Using a Novel Single Quadrupole LC/MS Vikki 1 Johnson ; 1Shimadzu Miho 2 Kawashima ; Yuka 1 Fujito ; Yusuke Scien�fic Instruments, Columbia, MD 2Shimadzu Corpora�on, Kyoto, Japan 2 Inohana 1. Overview 4.…
Klíčová slova
dpepo, dpepotapc, tapctcta, tctacbp, cbprubrene, rubrenecorona, coronavoltage, voltagecoronene, coroneneoled, oledapci, apciesi, esigas, gasmaterials, materialsvikki, vikkifujito