Increased Identification Confidence for Extractables Screening Using the Xevo™ MRT Mass Spectrometer

Význam tématu

Screening extrahovatelných látek z plastových obalů a lékařských prostředků je klíčový pro zajištění bezpečnosti finálních přípravků. Plasty obsahují polymery, přísady a další pomocné látky, které se mohou při kontaktu vyluhovat a ohrožovat pacienta či spotřebitele.

Cíle a přehled studie / článku

Článek popisuje využití hmotnostního spektrometru Xevo MRT v režimu data independent acquisition (MSE) k analýze extrahovatelných látek. Cílem je dosáhnout sub-ppm přesnosti měřených hmotností prekurzorů i fragmentů a zvýšit tak důvěru při identifikaci neznámých sloučenin nad úrovní analytického hodnoticího prahu (AET).

Použitá metodika a instrumentace

Extrahování:

• Vzorky: plastové a hliníkové části obalů antihistaminik
• Extrahent: isopropanol, 50 °C, 24 h (technické trojité dublování + kontrolní blank)

Chromatografie:

• Systém: ACQUITY Premier
• Kolona: CORTECS C18 2.1×100 mm, 1.6 µm, 50 °C
• Mobilní fáze A: voda + 1 mM acetát amonný + 0.1 % kyselina mravenčí; B: methanol
• Gradient: 2→98 % B v 6 min, držení 7 min, návrat na 2 % B
• Objem inj.: 1 µL, průtok 0.3 mL/min

Hmotnostní spektrometrie:

• Zařízení: Xevo MRT
• Režim: ESI+, m/z 50–1200
• Režim akvizice: MSE (nízká energie 6 eV, vysoká energie ramp 20–40 eV)
• Teploty: zdroj 120 °C, odpařování 550 °C; plyny: desolvační 800 L/h, kuželový 50 L/h

Software:

• Data acq. a zpracování: waters_connect UNIFI
• Statistika: EZInfo 3.0 (PCA, OPLS-DA)

Hlavní výsledky a diskuse

Masová přesnost všech SST analyzátů dosáhla RMS 0.81 ppm. MSE akvizice poskytla přesné hmotnosti fragmentů, což vedlo k nižšímu počtu kandidátů a snížení falešně pozitivních nálezů.
Screening proti vestavěné E&L knihovně s využitím filtrů (binary compare, AET, počet fragmentů, hmotnostní chyba) snížil počet kandidátů o 80 % při toleranci ±5 ppm a o další 60 % při ±1 ppm.
PCA a OPLS-DA rozlišily různé typy obalů a kontrolu s vysokou reprodukovatelností QC. Vývoj markerů z S-plotu a následná strukturální elucidace v Discovery Tool umožnily identifikovat novou kontaminantní látku N,N’-1,12-dodecanediyldidodecanamide (Δm –0.77 ppm).

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká důvěra identifikací díky sub-ppm přesnosti prekurzorů i fragmentů
• Automatizované workflow v UNIFI pro rychlou analýzu komplexních souborů dat
• Snížení počtu falešně pozitivních výsledků a pracovní zátěže analytika
• Možnost komplexní strukturální elucidace neznámých sloučenin

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace iontové mobility a rozšíření knihoven pro širší škálu materiálů
• Využití umělé inteligence a strojového učení pro automatickou identifikaci
• Další zvýšení rozlišení a rychlosti akvizice pro velmi složité matice
• Rozšíření aplikace na leachables v biologických maticích a dlouhodobé extrakce

Závěr

Platforma Xevo MRT s MSE akvizicí a UNIFI softwarem poskytuje robustní a vysoce spolehlivé řešení pro screening extrahovatelných látek. Kombinace vysoké masové přesnosti, rychlého sběru dat a pokročilých analytických nástrojů významně zvyšuje důvěru identifikací a zefektivňuje celý workflow.

Reference

1. USP <1664> Assessment of Drug Product Leachables Associated with Pharmaceutical Packaging/Delivery Systems.
2. USP <1663> Assessment of Extractables Associated with Pharmaceutical Packaging/Delivery Systems.
3. Norwood D. et al. Best Practices for Extractables and Leachables in Orally Inhaled and Nasal Drug Products. Pharmaceutical Research, 25, 727–739, 2008.
4. ISO 10993-18:2020 Biological evaluation of medical devices — Part 18: Chemical Characterization of Medical Device Materials Within a Risk Management Process.
5. Plumb R.S. et al. UPLC/MSE; Rapid Commun. Mass Spectrom., 20(13), 1989–1994, 2006.
6. Stevens D. et al. Detection and Identification of Extractable Compounds from Polymers. Waters Application Note, 720004211, 2012.
7. McCullagh M. et al. Extractables, Leachables, and Contact Materials: The Invaluable Benefit of Ion Mobility-Enhanced Mass Spectrometry Libraries. Waters App. Note, 720007655, 2022.
8. Cabovska B. Screening Workflow for Extractable Testing Using the UNIFI Scientific Information System. Waters App. Note, 720005688, 2016.