Improved identification of extractable and leachable substances with the Orbitrap Exploris GC 240 MS

Význam tématu

Analýza extrahovatelných a vylučovatelných látek (E&L) v kontaktních materiálech farmaceutických přípravků představuje klíčový krok pro zajištění toxikologické bezpečnosti. Tyto látky mohou migrovat z obalových či výrobních komponent do finálního produktu a ovlivnit jeho kvalitu, stabilitu i bezpečnost pro pacienta.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ukázat výhody propojení vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie (HRAM) Orbitrap Exploris GC 240 s softwarovým balíčkem Compound Discoverer pro efektivnější detekci a identifikaci E&L látek. Studie porovnává výkon GC-HRAM s běžně používanými LC-HRAM přístupy a demonstruje workflow pro neznámou identifikaci v extraktech pryžových zátků.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky byly připraveny podle ISO 10993-12 extrakcí pryžových zátků izopropanolem a dichlormethanem při 50 °C po dobu 72 h. Pro GC analýzu byla použita sestava:

• Gas chromatograf TRACE 1610 se sloupcem TraceGOLD TG-5SilMS (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm)
• Splitless injekce (1 µL) a autosampler TriPlus RSH SMART
• Orbitrap Exploris GC 240 MS s externí a interní kalibrací (lock masses z odparovaného sloupce)
• Režimy ionizace: elektronový dopad (EI) a positive chemical ionization (PCI) s metanem
• Software Chromeleon 7.3.2 pro akvizici a Compound Discoverer 3.3 SP2 pro neznámou analýzu a dekonvoluci spekter

Hlavní výsledky a diskuse

GC-HRAM analýza odhalila výrazně vyšší citlivost pro některé E&L látky, které jsou v LC-HRAM nedetekovatelné při 1 µg·mL⁻¹, např. 2,6-di-tert-butyl-4-methylfenol. Díky vysokému rozlišení (120 000 FWHM) a sub-ppm přesnosti bylo možné:

• Odlišit molekulární ionty od maticového pozadí a interferencí
• Prokázat 695 neznámých složek po dekonvoluci a odečtu pozadí
• Porovnat extrakty z IPA a DCM pomocí volcano plotu a objevit statisticky významné rozdíly
• Rychle přepínat mezi EI a PCI režimy díky NeverVent technologii pro potvrzení molekulárního iontu

Přínosy a praktické využití metody

Díky kombinaci GC-HRAM a softwaru Compound Discoverer lze dosáhnout komplexního přehledu E&L profilů v jediném workflow. Sub-ppm přesnost a vysoké rozlišení zvyšují spolehlivost identifikace, zatímco rychlé přepínání ionizačních režimů šetří čas přístrojového provozu. Celý přístup podporuje rychlé zavádění nových sloučenin do interních knihoven a usnadňuje posuzování rizika.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj lze očekávat v oblasti rozšiřování HRAM spektálních knihoven E&L látek, integrace s umělou inteligencí pro automatizovanou interpretaci dat a adaptaci metod na nová polymerní a biologická kontaktní média. Zvýšená citlivost a rychlost analýzy umožní detailnější sledování stopových kontaminant.

Závěr

Studie potvrdila, že Orbitrap Exploris GC 240 ve spojení s Compound Discoverer přináší výrazné zlepšení ve prospěch citlivosti, selektivity a rychlosti neznámé identifikace E&L látek. Kombinace s LC-HRAM přístupy vytváří robustní, ucelený screeningový protokol pro farmaceutický průmysl.

Reference

1. ISO 10993-12:2021. Biological evaluation of medical devices, Part 12: Sample preparation and reference materials.
2. Pinedo-Gonzalez P. a kol. Multi-detector platform for comprehensive identification and quantitation of extractables and leachables. Thermo Scientific Application Note 001401, 2022.