Семейство программного обеспечения LabSolutions является операционной средой, которая обеспечивает полное управление данными и безопасность информации. Самые жёсткие регуляторные требования сегодня предъявляет фармацевтическая промышленность.

Одним из процессов, которые трудно контролировать является ручное интегрирование при обработке сигнала детектора. Ручное интегрирование приводит к изменению площади пика и, следовательно, к изменению количественного результата. Интегрирование так называемых плечевых пиков, в которых сигналы компонентов частично перекрываются, вызывает трудности у оператора.

Новый алгоритм интегрирования пиков i-PeakFinder для ЖХ/ГХ/ЖХ-МС хроматограмм обеспечивает обсчет пиков с высокой точностью. i-PeakFinder — это встроенная в ПО LabSolutions автоматизированная функция интеграции, которая может обнаруживать пики с высоким уровнем точности. Алгоритм имеет настраиваемые параметры обработки пика, которые позволяют применять функцию интегрирования в случае сложных хроматограмм. Настраиваемые параметры позволяют выводить высокоточные результаты интегрирования пиков из больших объемов данных даже для пакетного анализа.

Возможности i-PeakFinder
Существующие алгоритмы интегрирования, используемые для определения пиков, основаны на эквивалентных наклону параметрах и в общем случае требуют программирования времени интегрирования. Иногда неразделённые пики приходится обрабатывать вручную, что может привести к отклонению количественных результатов при работе разных операторов. Новый алгоритм позволяет проводить интегрирование пиков с помощью простой настройки параметров обработки.

Высокая точность обсчета плечевых пиков

• Простая настройка параметров установки базовой линии пика
• Улучшенная процедура позиционирования базовой линии
• Точность интегрирования пиков даже при изменчивости, обусловленной дрейфом базовой линии

Переключение между традиционным и новым методами интегрирования проводится во время анализа. Пользователь выбирает подходящий метод интегрирования в зависимости от ситуации. Программное обеспечение позволяет выбирать традиционный метод интегрирования для совместимости со старыми данными. На рис. 1 показаны примеры использования автоматизированной функции интеграции для анализа типичных пиков.

Высокая точность обсчета плечевых пиков
Благодаря превосходной способности определять пики с низким соотношением сигнал/шум (S/N), алгоритм i-PeakFinder способен правильно обрабатывать хроматограмму даже в случаях, когда ширина пика колеблется в пределах хроматограммы или при непредвиденном возрастании шума.

Простая настройка параметров установки базовой линии пика
Точное обнаружение пиков примесей особенно необходимо при контроле качества фармацевтической продукции. Пики примесей часто элюируются совместно с основным пиком, и количественные результаты, полученные с помощью нормализации площади, могут зависеть от метода обсчёта пиков.

i-PeakFinder корректирует волнообразные колебания базовой линии и другие ее отклонения путем автоматического установления базовой линии хроматограммы и уровня шума. Алгоритм обработки пиков i-PeakFinder позволяет пользователю выбрать вариант наложения базовой линии в каждой ситуации. На рис. 3 приведен список выбора типа базовой линии в окне настроек. На рис. 4 показан результат применения того или иного варианта наложения базовой линии для неразделённых пиков, а в таблице 1 приведены количественные результаты, полученные нормализацией площади при выборе различных вариантов наложения базовой линии.

Таблица 1: Количественные результаты, полученные при выборе различных вариантов наложения базовой линии

Параметры определения пика
Основными параметрами, которые позволяют пользователю регулировать условия обнаружения пика, являются упомянутый выше тип базовой линии пика, порог детектирования пика и диапазон интегрирования пика. Настройка порога детектирования, позволяет отсечь пики ниже определенного порога. Уменьшение порога детектирования пика позволяет обнаруживать меньшие пики. Диапазон интегрирования пиков определяет временной интервал, в течение которого будут обнаруживаться пики. На рис. 6 показано изменение результатов, полученных при изменении порога обнаружения пика со значения по умолчанию от 5 до 2000. Эти интуитивно понятные элементы управления позволяют пользователю обнаруживать или не обнаруживать небольшие пики с помощью простой регулировки. На рис. 7 показан пример настройки диапазона интегрирования пиков.

Расширенные настройки интегрирования
Для сложных хроматограмм задание типа базовой линии пика, порога детектирования пика и диапазона интегрирования пика. может быть недостаточно для получения желаемых результатов интеграции пиков. i-PeakFinder совместим с широким спектром хроматограмм и позволяет пользователю настраивать более детальные условия обнаружения пиков. Некоторые из этих расширенных настроек описаны ниже:

(1) To Detect Peaks Not Affected by Noise [Минимальная ширина на полувысоте]

Smoothing is sometimes performed on chromatograms obtained via LCMS. If the noise frequency is close to the peak frequency, then it becomes difficult to determine peaks automatically and single peaks may be recognized as multiple peaks. In this situation, configuring the minimum half width setting ignores noise smaller than that value and ensures that peaks with a FWHM value above the set minimum value are detected among the peaks with a wide wave profile due to smoothing. Fig. 8 shows the difference made by increasing the minimum FWHM value. This feature is useful when noise can be observed in a peak.

(2) To Ensure Peak Area Accuracy and Linearity [Высота базовой линии пика]

With tailing peaks and chromatograms with a large amount of baseline noise, the peak start and end points can vary depending on the data, which can reduce area accuracy. By using the peak-baseline height setting, the peak start and end points are recognized as the product of a value entered for peak-baseline height and noise intensity calculated using a proprietary algorithm. Consequently, the larger the peak-baseline height value is, the higher the peak-baseline is positioned.

Using this setting provides good reproducibility in the determination of peakbaseline start and end points. Fig. 9 shows an example configuration of peak-baseline height where the baseline length of the tailing peaks is adjusted by specifying the peak-baseline height.

(3) To Avoid Recognizing Long-Period Undulations as Peaks [Максимальная ширина на полувысоте]

The maximum half width, which is the opposite of the minimum half width, is a parameter that can be specified to ignore larger peaks as baseline undulations. For example, Fig. 10 shows baseline drift appearing as a large baseline bulge that could be recognized as a peak. This undulation can be removed by specifying a maximum FWHM.

(4) To Unify Fused Peaks into a Single Peak [Объединить пики по ширине разделения]

The minimum half width setting is used to avoid mistakenly recognizing noise as peaks, while the unify peaks by separation factor setting is used to combine fused peaks into a single peak. Fig. 11 shows three fused peaks. Configuring this setting will unify the two side peaks into the larger peak. Note that this setting is only effective for baseline intervals containing fused peaks.

(5) To Decide Whether to Recognize Shoulder Peaks [Объединить пики по соотношению плеч]

When impurities were fused as shoulder peaks at the base of a main component peak, the traditional peak integration method required time programming or manual peak integration to detect the shoulder peak. i-PeakFinder allows easy detection of shoulder peaks and also allows the user to decide whether to recognize (or not) impurity peaks based on a threshold ratio of the main component peak height to the shoulder peak tangential height. Fig. 12 shows an example of shoulder peak detection implemented without time programming or manual peak integration and an example of using the threshold value to unify the shoulder peak with the main component peak. Configuring a threshold value can also be used as a condition for deciding whether to recognize impurity peaks.