Screening Workflow for Extractables Testing Using the UNIFI Scientific Information System

Význam tématu

Balíčkovací materiály a výrobky ve styku s potravinami, kosmetikou či farmaceutickými přípravky mohou ztrácet do okolního prostředí různé extrahovatelné sloučeniny. Jejich identifikace a kvantifikace je klíčová pro splnění rostoucích globálních regulačních požadavků a zajištění bezpečnosti spotřebitelů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem technické poznámky je představit integrovaný screeningový postup extrahovatelných látek využívající informační platformu UNIFI. Popisuje kombinaci cíleného a necíleného přístupu, modulární statistické nástroje a automatizované vyhodnocení neznámých molekul.

Použitá metodika a instrumentace

UNIFI Scientific Information System propojuje:

• UHPLC s QTof hmotnostním spektrometrem pracujícím v režimu MS⁾E (nahrávání současně nízké a vysoké kolizní energie).
• Ion mobility QTof MS (HDMSE) přidávající separaci podle kolizního průřezu (CCS).
• GC–MS prostřednictvím APGC a konvergenční UPC² pro alternativní chromatografická rozdělení.
• Software UNIFI pro tvorbu vědeckých knihoven, cílené vyhledávání, necílené zpracování dat (Binary Compare, PCA, PLS-DA, OPLS-DA) a automatizovanou strukturální eluciaci (Discovery tool).

Hlavní výsledky a diskuse

Byl navržen workflow, který nejprve provádí cílené stanovení známých látek pomocí uživatelské knihovny obsahující sumární složení, očekávané fragmenty a CCS hodnoty. Následně necílené porovnání (Binary Compare) nebo vícerozměrné statistické modely (PCA, PLS-DA, OPLS-DA) odhalí unikátní a rozdílové signály mezi vzorky a blankem. Vybrané signály se zpracují v Discovery tool, jež kombinuje přesnou hmotnost, izotopový vzor i fragmentační data a vyhledá pravděpodobné struktury v chemických databázích.

Přínosy a praktické využití metody

• Jednotná platforma zkracuje dobu od akvizice po výsledek díky automatizaci vyhodnocení.
• Modulární přístup usnadňuje přizpůsobení pracovního postupu pro různé typy materiálů a regulace.
• Integrované knihovny a statistika minimalizují riziko falešně pozitivních nálezů.
• Možnost kvantifikace cílených látek pomocí interních standardů a kalibračních křivek.

Budoucí trendy a možnosti využití

S rozvojem databází a výkonnějších algoritmů strojového učení lze očekávat: zrychlenou eluciaci složitých směsí, širší pokrytí nově objevovaných kontaminantů, prediktivní hodnocení migrace látek při návrhu materiálu a rozšířenou automatizaci reportingu napříč různými regulačními rámci.

Závěr

Popsaný workflow ve UNIFI představuje ucelené řešení pro screening a eluciaci extrahovatelných sloučenin v materiálech ve styku s potravinami či farmaceutiky. Kombinací cíleného vyhledávání, necíleného zpracování dat a automatizované strukturní identifikace je dosaženo efektivního, spolehlivého a reprodukovatelného postupu.

Reference

1. McCullagh M., Hanot V., Goscinny S. Use of Ion Mobility Spectral Cleanup and Collision Cross Section Values to Increase Confidence and Efficiency in Pesticide Residues Screening Strategies. Waters Application Note 720005080en. červen 2014.
2. Čabovská B. Non-targeted screening analysis of packaging extracts using the UNIFI Scientific Information System. Waters Application Note 720005326en. březen 2015.