Combined LC/MS and GC/MS Approach for Analysis of Extractables and Leachables in Complex Matrices Using High Resolution Mass Spectrometry

Postery | 2024 | Agilent Technologies | ASMSInstrumentace
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, GC/MSD, GC/HRMS, GC/MS/MS, GC/Q-TOF
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
Agilent Technologies

Význam tématu


Analýza extrahovatelných a migrujících látek (E&L) v polymerních materiálech je nezbytná pro zajištění kompatibility, bezpečnosti a kvality medicínských pomůcek a obalových systémů pro farmaceutické produkty. Vzhledem k široké škále chemických vlastností těchto látek (rozdílná volatilita, molekulová hmotnost a funkční skupiny) vyžaduje komplexní přístup kombinaci kapalinové a plynové chromatografie ve spojení s vysokým rozlišením hmotnostní spektrometrie.


Cíle a přehled studie


Hlavními cíli studie byly:
  • Vyvinout workflow pro nekoncentrovanou (non‐targeted) detekci a identifikaci E&L sloučenin v komplexních matricích.
  • Porovnat výkon kombinovaného LC/Q‐TOF a GC/Q‐TOF systému pro analýzu extraktů gumových těsnění a katétrů.
  • Ověřit statistické nástroje pro diferenciaci profilů E&L mezi různými typy katétrů.

Studie zahrnovala extrakce gumových těsnění THF běžnou teplotou po šest měsíců a katétrů čtyř značek pomocí ethanolu/vody (1:1) při 37 °C po tři týdny.


Použitá instrumentace


  • GC/Q‐TOF: Agilent 8890 GC + 7250 GC/Q‐TOF, kolona DB-5Q (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm), splitless injekce, MS v režimu EI 70 eV, rozsah 50–1000 m/z.
  • LC/Q‐TOF: Agilent 1290 Infinity II + Revident LC/Q‐TOF, kolona PS AQ-C18 (2,1 × 100 mm), ESI pozitivní režim, autodatové DDA MS/MS, rozsah 40–1700 m/z.
  • Software: Agilent MassHunter Acquisition, MassHunter Unknowns Analysis s NIST23 knihovnou, Mass Profiler Professional (MPP) verze 15.1.

Hlavní výsledky a diskuse


• Nová DB-5Q kolona vykázala výrazně nižší bleed při 325 °C oproti DB-5ms, což zvyšuje stabilitu a přesnost detekce při vysokých teplotách.
• V extraktu gumových těsnění bylo identifikováno více než 100 různých E&L látek: aromatické a nearomatické uhlovodíky, estery, ketony, kyseliny, amidy a antioxidační přísady.
• LC/Q-TOF doplnilo GC/Q-TOF o polární a termolabilní sloučeniny (např. glyceroly, amidy, oxyfosfonáty), které se v EI neionizují.
• DDA MS/MS a ExactMass nástroj umožnily potvrzení sumárních vzorců fragmentováním a minimalizaci chyb identifikace.
• Statistická analýza PCA prokázala jasné rozlišení profilů E&L mezi čtyřmi typy katétrů; unikátní a sdílené sloučeniny viz Vennovy diagramy.


Přínosy a praktické využití metody


• Kombinovaný přístup LC/Q-TOF + GC/Q-TOF poskytuje široké spektrum detekovatelných sloučenin, což je klíčové pro kompletní vyhodnocení bezpečnosti polymerních materiálů.
• Workflow s nekoncentrovanou analýzou zkracuje dobu vývoje metod a snižuje nutnost předběžných standardů.
• Centralizované ukládání a správa dat v OpenLab ECM XT zaručují integritu výsledků a usnadňují auditní procesy.


Budoucí trendy a možnosti využití


• Integrace umělé inteligence a strojového učení pro automatizovanou anotaci neznámých sloučenin v nekoncentrovaných datech.
• Rozvoj hyphenovaných technik (LC × GC/Q-TOF) pro separaci složitějších směsí a isomerů.
• Aplikace ve farmaceutickém vývoji, potravinářské a kosmetické analytice pro detekci stopových migrací.
• Využití profilování E&L pro zajištění dlouhodobé stability a biokompatibility nových materiálů.


Závěr


Kombinovaný přístup vysokorozlišující LC/Q-TOF a GC/Q-TOF pro nekoncentrovanou detekci extrahovatelných a migrujících látek prokázal široké pokrytí chemického prostoru, vysokou citlivost i robustnost při analýze komplexních polymerních matric. Statistická diferenciace profilů E&L umožňuje rychlou charakterizaci a porovnání materiálů pro medicínské aplikace.


Reference


  • Sofia Nieto, David Weil, Matthew Curtis, Lee Bertram. Combined LC/MS and GC/MS Approach for Analysis of Extractables and Leachables in Complex Matrices Using High Resolution Mass Spectrometry. Poster MP 210, ASMS 2024.
  • Agilent Technologies. MassHunter Acquisition Network Workstation, MassHunter Unknowns Analysis 12.1, Mass Profiler Professional 15.1.
  • NIST Mass Spectral Library (NIST23).

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Analysis of Extractables and Leachablesin Catheters Using Accurate Mass Libraries and High-Resolution GC/MS and LC/MS
GC/MS Approach for Analysis of Extractables and Leachables (E&L) in Complex Matrices Using Spectral Deconvolution and Retention Indices
Analysis of Volatile Compounds Identified in Rubber Gasket Extracts Using GC/MSD and High-Resolution GC/Q-TOF
Accurate Mass Library for PFAS Analysis in Environmental Samples and Workflow for Identification of Pollutants in Drinking Water Using GC/Q-TOF