Using a vacuum jacketed column with a multi reflecting time-of-flight MS to increase extractables analysis throughput whilst maintaining identification confidence

Význam tématu

Analýza extractables a leachables ze styku farmaceutických látek s obalovými materiály je nezbytná pro zajištění kvality a bezpečí lékových forem. Tradiční LC-MS metody s dlouhými organickými gradienty jsou však časově i finančně náročné a trpí rozšířením píků při zkrácení běhů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie je ukázat, jak kombinace vakuově pláštěné chromatografické kolony (VJC) a multi-reflecting time-of-flight hmotnostního spektrometru (Xevo MRT MS) umožňuje značně zrychlit screening extractables, aniž by došlo ke ztrátě kapacity píků či spolehlivosti identifikace.

Použitá metodika

• Příprava vzorků: extrakce farmaceutických obalů isopropanolem, inokulace testovací směsí E&L SST.
• Chromatografie: ACQUITY CORTECS C18 (1,6 µm, 2,1 × 100 mm), gradient 2→98 % fáze B (Metanol) za 5,5 min při 50 °C a průtoku 0,3 mL/min.
• Testované gradienty: 15 min až 1 minutu a délky kolony 5 a 10 cm.
• MS detekce: ESI⁺, m/z 50–1200, skenovací rychlosti 10, 20 a 50 Hz, kolizní energie 6 eV a rampování 20–45 eV.

Použitá instrumentace

• UHPLC systém Waters ACQUITY Premier.
• Vakuově pláštěná kolona Prototyp VJC Cortecs (1,6 µm, 2,1 × 100 mm).
• MRT MS: Waters Xevo MRT MS s elektrospray ionizací.

Hlavní výsledky a diskuse

• VJC výrazně snižuje objem mezi kolonou a MS a eliminuje třecí zahřívání, čímž minimalizuje band broadening.
• Při stejné délce kolony poskytuje VJC užší píky a zvýšenou kapacitu, zejména u raně eluovaných sloučenin.
• Zkrácení gradientu o více než 30 % nevedlo ke snížení počtu detekovaných funkcí a identifikací díky rychlému skenování MRT MS a použití filtrů (mass error ≤ 1 ppm, fragmentové shody).

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné zvýšení propustnosti analytických laboratoří a úspora organických rozpouštědel.
• Možnost rutinního screeningu extractables s vysokou jistotou identifikace.
• Snížení nákladů a environmentálního dopadu chromatografických metod.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může zahrnovat integraci vakuově pláštěných kolon s ion mobility spektrometrií, rozšíření datových knihoven pro různé materiály a aplikace v QA/QC procesech farmaceutického a potravinářského průmyslu. Rychlé MS detekční techniky otevírají nové možnosti pro selektivní analýzu i v dalších oblastech.

Závěr

Vakuově pláštěná chromatografická kolona ve spojení s multi-reflecting TOF-MS umožňuje zkrátit chromatografické průběhy o více než 30 % při zachování nebo zlepšení kapacity píků a spolehlivosti identifikace. Tento přístup přináší efektivnější, udržitelnější a robustní řešení pro screening extractables v průmyslové praxi.

Reference

1. Sanig R., Riba I. Analytical Considerations for Extractables Screening With Liquid Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry. Application Note 720007492, January 2022.
2. Plumb R. S., Isaac G. I., Rainville P. R., Hill J., Gethings L. A., Johnson K. A., Lauterbach J. a Wilson I. D. High Throughput UHPLC-MS-Based Lipidomics Using Vacuum Jacketed Columns. Journal of Proteome Research, 2022, 21(3), 691–701. DOI: 10.1021/acs.jproteome.1c00836
3. Fox J., Yu Y. Q., Berger S. J., Pittman N. Advanced Oligonucleotide Characterization Using Multi-Reflecting Time-of-Flight Technology. Application Note 720008764, April 2025.
4. McCullagh M., Mortishire-Smith R. J., Goshawk J., Cooper J., Obkircher M., Sprecher H., Koehling R., Nold M., Jacobsen J., Sanig R. Extractables, Leachables, and Contact Materials: The Invaluable Benefit of Ion Mobility-Enhanced Mass Spectrometry Libraries. Application Note 720007655, June 2022.