A multi-detector platform comprising UV/Vis, charged aerosol, and single quadrupole mass spectrometric detection for comprehensive sample analysis

Aplikace | 2018 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
HPLC, LC/MS, LC/SQ
Zaměření
Materiálová analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Multi-detektorová UHPLC analýza s kombinací UV/Vis, Charged Aerosol Detector (CAD) a hmotnostní spektrometrie doplňuje možnosti identifikace a kvantifikace neznámých složek, degradantů i extraktabilních a uvolnitelných látek v komplexních vzorcích, kde by jediný detektor vynechal řadu analytů. Celistvý přístup je kritický v oblasti farmaceutického vývoje a kontroly kvality, biotechnologií a environmentální analýzy.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo ověřit spolehlivou detekci, identifikaci a kvantifikaci přítomných nežádoucích látek (nečistoty, degradáty, extraktabilní a uvolnitelné látky) pomocí platformy Thermo Scientific Vanquish UHPLC propojené s ISQ EC/EM single quadrupole MS. Pro zvýšení detekčního rozsahu byla použita tři doplňková detekční uspořádání a dvě ionizační techniky (HESI, APCI). Metoda byla demonstrována na testu extraktů z vrstev jednoúčelových kultivačních vaků.

Použitá metodika a instrumentace


  • Chromatografie: Reverzní fáze na Accucore C18 (100×2,1 mm, 2,6 µm), gradient H2O/formic acid ↔ isopropanol, 0,5 mL/min, teplota kolonky 45 °C.
  • Příprava vzorků: 18 referenčních standardů z literatury připraveno 1–50 µg/mL v MeOH; extrakty z vaků 50:50 isopropanol/voda, následná rehydratace.
  • UHPLC systémy: Vanquish Flex v konfiguracích standardní a invertované gradientní (dual pump), statické mixéry (200 µL), rozdělovač průtoku 2:1 pro CAD/MS.
  • Detektory: DAD (210, 220, 254, 280, 300, 320 nm a 190–345 nm 3D), Charged Aerosol Detector (35 °C, 3,6 filter, power function 1,0), single quadrupole MS ISQ EC/EM s ionizátory HESI a APCI.
  • Software: Chromeleon 7.2.9 CDS pro řízení přístrojů, sběr a vyhodnocení dat.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Komplementarita detektorů: UV/Vis detekuje analyty s chromofory, CAD univerzálně detekuje ne-/semi-volatilní látky. Spojením obou a MS bylo možné detekovat všech 18 referenčních standardů.
  • HESI vs APCI: 16 ze 18 sloučenin bylo detekováno v obou režimech, liší se ale citlivostí (BHT preferuje APCI, palmitová kyselina HESI). Obě ionizační techniky minimalizují riziko opomenutí špatně ionizovatelných látek.
  • Invertovaný gradient: Vykazuje vyrovnanější odpověď CAD pro analyty elutující v různém poměru organika/voda, což umožňuje kvantifikaci neznámých látek jedním univerzálním kalibrantem (např. bisfenol A) s chyby ±10 % pro většinu analytů.
  • Analýza extraktů vaků: Identifikace a kvantifikace klíčových extraktabilních látek ve vrstvách vaků – erucamid, stearová kyselina a oxidované produkty ochranných látek (Irgafos 168), dále neznámé sloučeniny potvrzené MS.

Přínosy a praktické využití metody


  • Komplexní screening neznámých a nízkomolekulárních extraktovatelných a uvolnitelných látek v bioprocesní a farmaceutické výrobě.
  • Univerzální detekce i kvantifikace bez nutnosti referenčního standardu pro každou látku díky CAD s invertovaným gradientem.
  • Rychlá identifikace pomocí MS a podpora vedení dalšímu toxikologickému či regulačnímu vyhodnocení.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie pro potvrzení empirických vzorců a struktury neznámých látek.
  • Automatizace workflows a využití umělé inteligence pro pokročilou analýzu a predikci nežádoucích látek.
  • Rozšíření detekčního portfolia o další komplementární techniky (např. NMR, ICP-MS) pro širší spektrum analytů.
  • Standardizace metodiky pro regulace FDA/EMA v oblasti leachables/extractables a bezpečnost bioprocesů.

Závěr


Popsaná multimodální platforma Vanquish UHPLC s DAD, CAD a ISQ EC/EM MS v kombinaci HESI a APCI umožňuje komplexní analýzu složitých vzorků, detekci a kvantifikaci neznámých i známých látek bez nutnosti individuálních standardů. Implementace invertovaného gradientu značně zlepšuje uniformitu odpovědi CAD a podporuje rychlé a spolehlivé výsledky v oblasti kvality farmaceutických, biotechnologických a environmentálních analýz.

Reference


  1. Dorival-García N.; Bones J. Monitoring leachables from single-use bioreactor bags for mammalian cell culture by dispersive liquid-liquid microextraction followed by UHPLC-QTOF MS. J. Chromatogr. A 2017, 1512, 51–60.
  2. Norwood D.L.; Jenke D.; Manolescu C.; Pennino S.; Grinberg N. HPLC and LC/MS analysis of pharmaceutical container closure system leachables and extractables. J. Liq. Chromatogr. Relat. Technol. 2009, 32, 1768–1827.
  3. Asa D.; Carreiro D. Extractable and leachable measurements by universal HPLC detection. Application Notebook 2007, 65.
  4. Menz M.; Eggart B.; Lovejoy K.; Acworth I.; Gamache P.; Steiner F. Charged aerosol detection – factors affecting uniform analyte response. Thermo Fisher Scientific Technical Note 72806, 2018.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

A multi-detector platform comprising UV/Vis, charged aerosol, and single quadrupole mass spectrometric detection for comprehensive sample analysis
A Multi-Detector Set-up Comprising UV/Vis Detection, Charged Aerosol Detection and Single Quadrupole Mass Spectrometric Detection for Comprehensive Quantitative Sample Analysis
Limited Resources? Unlimited Opportunities! New Dual HPLC Overcomes Limitations
Thermo Scientific Charged Aerosol Detectors
Thermo Scientific Charged Aerosol Detectors
2018|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace