La introducción IA en los nuevos sistemas de LCMS y su aplicación en el análisis de los químicos permanentes: PFAS

El avance de las tecnologías en el campo de la espectrometría de masas ha permitido que los laboratorios evolucionen hacia una mayor automatización y precisión en el análisis de sustancias complejas, como los compuestos perfluoroalquilados (PFAS). 

Durante el seminario “Agilent Science & Technology Symposium (ASTS)”, que se llevó a cabo el 4 y 5 de septiembre del 2024 en la Ciudad de México, se destacaron los más recientes desarrollos en la automatización de los sistemas de LCMS (Liquid Chromatography Mass Spectrometry), poniendo especial énfasis en la integración de inteligencia artificial (IA) y las ventajas que esto aporta a los laboratorios ambientales, académicos y de investigación.

 

Automatización y Autotune: Aumentando la eficiencia en el laboratorio

Uno de los aspectos más sobresalientes de la presentación fue la implementación de "Scheduled Autotune" y "Checktune". Estas funcionalidades permiten que los instrumentos se ajusten automáticamente en horarios predefinidos, optimizando el sistema antes de que el personal llegue al laboratorio, lo que incrementa significativamente el tiempo productivo. Por ejemplo, a las 5 AM, el instrumento ya está listo para operar, eliminando la necesidad de ajustes manuales.

 

La conferencia destacó las nuevas características del sistema LCMS de Agilent, centradas en la integración de inteligencia artificial para el ajuste y calibración automatizados. El ajuste basado en IA, conocido como” SWARM autotune”, utiliza optimización de enjambres de partículas (PSO) para identificar rápidamente los mejores parámetros operativos.  Este enfoque reduce notablemente el tiempo y los recursos necesarios para la calibración, un proceso que previamente requería la supervisión constante de un químico especializado. 

Además, el “Active System Monitoring” permite alertar sobre futuros eventos de mantenimiento, reduciendo así el tiempo de inactividad de los equipos. 

 

Por último, la automatización completa de los métodos, tanto en la calibración como en el desarrollo de los análisis, facilita una mayor productividad y precisión sin la necesidad de intervención manual constante. Estas innovaciones mejoran significativamente la eficiencia de los laboratorios, permitiendo análisis más rápidos y confiables.

 

Otro avance importante es la capacidad de agregar hasta 20 iones precursores para identificar nuevos compuestos mediante la opción "Find product ions from defined range". Esta funcionalidad permite a los laboratorios encontrar iones producto con una alta eficiencia y asegurar que cada ion precursor se diferencie por al menos 1 Da (unidad de masa atómica), lo que facilita un análisis más rápido y preciso de múltiples compuestos de manera simultánea.

El sistema LCMS de Agilent también incorpora la lógica de inyección reflexiva (Reflexive Injection Logic), una característica avanzada que utiliza controles lógicos para responder de manera inmediata a las condiciones de las muestras. Esta tecnología garantiza que las muestras estén correctamente preparadas según las especificaciones y ajusta dinámicamente el proceso para optimizar el rendimiento. 

 

Impacto en el análisis de los químicos eternos: PFAS

Los PFAS son conocidos por sus enlaces químicos extremadamente estables, lo que los hace casi imposibles de descomponer de forma natural. Estos compuestos están presentes en una variedad de productos comunes, como empaques de palomitas de maíz, tapetes antiadherentes, utensilios de cocina de teflón y extintores. A pesar de su amplia utilización, los PFAS no están regulados en muchos países, incluido México, lo que representa un desafío significativo para los laboratorios que necesitan cuantificar estas sustancias en niveles extremadamente bajos.

Gracias a las nuevas capacidades de los sistemas LCMS impulsados por IA, los laboratorios ahora pueden detectar estos compuestos con una precisión sin precedentes. Los instrumentos permiten realizar análisis rápidos con replicabilidad y confirmar resultados mediante la reinyección de muestras cuando es necesario. Además, el uso de IA en el ajuste de parámetros asegura que los laboratorios puedan cumplir con las exigencias de sensibilidad, optimizando los métodos de análisis para obtener resultados confiables en un tiempo mucho menor.

 

La integración de inteligencia artificial y la automatización en los sistemas LCMS representan un cambio radical en la forma en que los laboratorios realizan sus análisis. Con herramientas avanzadas como el autotune programado y el monitoreo activo del sistema, los laboratorios pueden operar de manera más eficiente y con menor supervisión manual. Estos avances son particularmente relevantes en el análisis de compuestos complejos como los PFAS, donde la precisión y la sensibilidad son fundamentales. 

 

Sin duda, la tecnología de vanguardia presentada por Agilent permitirá a los laboratorios mantenerse a la vanguardia en un campo cada vez más regulado y exigente.