E&L: Streamlining LC/MS and GC/MS Workflows

Význam tématu

Profilování extractables a leachables (E&L) je zásadní pro zajištění bezpečnosti a kvality farmaceutických obalů, zdravotnických pomůcek a potravinářských materiálů. Efektivní workflow LC/MS a GC/MS umožňuje rychlou detekci a identifikaci potenciálně rizikových sloučenin, redukuje chybovost a zvyšuje produktivitu laboratoře.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentovaných řešení Agilent je nabídnout kompletní softwarové a hardwarové workflow pro nativní podporu LC/MS, GC/MS i ICP-MS instrumentů s modulárními nástroji pro detekci, redukci dat, statistickou analýzu a identifikaci extraktabilních sloučenin. Představené kroky zahrnují akvizici dat, extrakci molekulárních rysů, diferenciální analýzu a finální potvrzení pomocí PCDL knihoven.

Použitá metodika a instrumentace

Workflow je postaven na softwarových modulech Agilent MassHunter, Profinder a Mass Profiler Professional (MPP), doplněných o správu a kuraci PCDL (Personal Compound Database and Library).

• MassHunter Acquisition: sběr dat z LC/MS TOF, Q-TOF, GC/MS a ICP-MS.
• Molecular Feature Extraction (MFE): chromatografická dekonvoluce RT × m/z × intenzita, seskupení koelutujících iontů (izotopy, addukty, dimerové formy).
• Profinder: vyhledání a seskupení sloučenin napříč vzorky, odstranění šumu a persistentního backgroundu.
• Mass Profiler Professional: statistické metody (ANOVA, PCA, clustering), diferenciální analýza vzorků vs. kontrol a identifikace přes PCDL.
• PCDL Manager: tvorba a úprava knihoven s vysoce kvalitními MS/MS spektry získanými z FIA standardů a kurací na teoretické přesné hmotnosti.

Hlavní výsledky a diskuse

Implementací navrženého řešení dochází k výraznému zrychlení detekce unikátních E&L sloučenin, minimalizaci falešných pozitivních a negativních detekcí a ke snížení manuálního zásahu při vyhodnocení chromatogramů. Veškeré kroky lze automatizovat, což zvyšuje opakovatelnost a objektivitu výsledků.

Přínosy a praktické využití

Nasazení workflow přináší:

• Rychlou a jednotnou pořizovací proceduru napříč různými technologiemi (LC/MS, GC/MS, ICP-MS).
• Snížení zásahů operátora díky automatizovanému odstraňování šumu a generování sloučeninových profilů.
• Možnost retrospektivní analýzy neidentifikovaných signálů přidáním vlastních MS/MS spekter do PCDL.
• Komplexní statistické nástroje pro porovnání vzorků a kontrol a identifikaci významných diferencí.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření aplikace otevřených databází podporovaných AI nástroji pro predikci struktur, integrace cloudových řešení pro sdílení PCDL knihoven mezi laboratořemi a hlubší využití strojového učení k dalšímu zlepšení rozlišení a automatizace E&L analýz.

Závěr

Představené řešení Agilent nabízí robustní, modulární a uživatelsky přívětivé workflow pro komplexní profilování extractables a leachables. Automatizace sběru a zpracování dat, podpora vysokého počtu instrumentů i možnost customizace PCDL knihoven přispívají k vyšší efektivitě, spolehlivosti a reprodukovatelnosti výsledků.

Reference

1. Schymanski, E.L., et al. Identification confidence levels in non-target screening: An objective framework. Anal. Bioanal. Chem. 2015.