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

Význam tématu

Profilování extrahovatelných a migrujících látek (E&L) je klíčové pro zajištění bezpečnosti a kvality farmaceutických obalů, plastových komponent a dalších materiálů v potravinářském, zdravotnickém či průmyslovém sektoru. Automatizace a standardizace LC/MS a GC/MS analýz umožňuje rychlou detekci neznámých kontaminantů, snižuje riziko chyb a zvyšuje reprodukovatelnost výsledků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem prezentace Agilent je představit komplexní softwarové a instrumentální řešení pro efektivní profilování extrahovatelných látek. Prezentace popisuje univerzální workflow založené na nástrojích MassHunter (Acquisition, Qual, Profinder) a Mass Profiler Professional, doplněné o rozsáhlé PCDL (Personal Compound Database and Library) databáze pro LC/TOF, QTOF i GC/Q-TOF systémy.

Použitá metodika a instrumentace

Instrumentace:

• Agilent LC/MS (TOF, Q-TOF, QQQ)
• Agilent GC/MS (SQ, Q-TOF)
• Agilent ICP-MS
• MassHunter Acquisition, Qual, Profinder
• Mass Profiler Professional (MPP)
• PCDL databáze pro E&L, METLIN, NIST, Wiley a další segmentově orientované knihovny

Metodika:

• Molecular Feature Extraction (MFE) pro chromatografickou dekonvoluci RT x m/z x intenzita
• Identifikace koelujících iontů (izotopy, addukty, dimery) a vytvoření jedné složky („Mass Feature“)
• Iterativní odstraňování konstantního pozadí podle klesající intenzity signálu
• Porovnání vzorků a kontrol pomocí Profinderu a statistická analýza diferencí v MPP
• Vyhledávání a potvrzení pomocí PCDL knihoven a MH Qual

Hlavní výsledky a diskuse

Implementací generalizovaného workflow bylo dosaženo:

• Automatizovaného objevu unikátních extrahovatelných piků napříč více běhy bez manuálního procházení TIC
• Snížení falešně pozitivních a negativních nálezů díky robustnímu odstraňování pozadí
• Zrychlení procesu od detekce až po potvrzenou identifikaci neznámých sloučenin
• Možnosti retrospektivní analýzy nevyhodnocených dat s doplněním nových složek do vlastních PCDL

Přínosy a praktické využití metody

Workflow zvyšuje produktivitu laboratoří v QA/QC a výzkumu:

• Unifikované zpracování dat z LC/MS, GC/MS i ICP-MS v rámci jednoho prostředí
• Modulární přístup umožňující přidávání vlastních standardů do PCDL
• Snadná vizualizace a statistická interpretace dat (ANOVA, PCA, clustering)
• Redukce času potřebného k potvrzení identity extrahovatelných a migrujících látek

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj profilování E&L bude směřovat k:

• Dalšímu rozšiřování PCDL databází a zlepšení kvality MS/MS spekter
• Integraci umělé inteligence pro predikci struktur a automatickou anotaci
• Většímu využití otevřených zdrojů a komunitních knihoven v kombinaci s proprietárními databázemi
• Retrospektivnímu doladění experimentů a kontinuálnímu doplňování knihoven novými standardy

Závěr

Představené řešení Agilent propojuje nástroje pro akvizici, zpracování a interpretaci dat z LC/MS a GC/MS, čímž umožňuje efektivní profilování extrahovatelných látek. Modulární software a rozsáhlé PCDL knihovny zajišťují vysokou míru automatizace, spolehlivost identifikace a flexibilitu pro různé aplikační segmenty.

Reference

Schymanski, E. L.; Jeon, J.; Gulde, R.; Fenner, K.; Ruff, M.; Singer, H. P.; Hollender, J. Identifying Small Molecules via High Resolution Mass Spectrometry: Communicating Confidence. Anal. Bioanal. Chem. 2015, 407, 6237–6255.