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當(dāng)中藥農(nóng)殘檢測“遇見”人工智能AI
背景介紹
為了幫助藥品生產(chǎn)企業(yè)、藥品檢驗機(jī)構(gòu)及第三方檢測機(jī)構(gòu)更好地應(yīng)對2020版藥典中藥材及飲片(植物類)中禁用農(nóng)藥多殘留的分析方法,島津公司已推出2020《中國藥典》中藥材及飲片農(nóng)藥多殘留檢測全面解決方案。尤其在LC-MS/MS農(nóng)殘數(shù)據(jù)解析方面,采用全新PeakintelligenceTM功能,運(yùn)用AI技術(shù)對色譜峰自動智能積分,無需設(shè)置任何積分參數(shù),幫助用戶大大簡化在LC-MS/MS數(shù)據(jù)處理上花費的時間,有效提升工作效率。
已于2020年12月30日正式實施的2020年版《中國藥典》(以下簡稱“2020版藥典”),在“2341 農(nóng)藥殘留量測定法”中新增第五法植物類藥材中禁用農(nóng)藥多殘留測定提供了GC-MS/MS和LC-MS/MS檢測的化合物清單、檢測方法、三種藥材樣品前處理。對于涉及藥材及飲片的制藥企業(yè)及藥廠,由于藥材及飲片(植物類)種類繁多,樣品基質(zhì)復(fù)雜,加上無相關(guān)技術(shù)儲備,實驗人員在面對大量樣品數(shù)據(jù)處理時,難免會因分析經(jīng)驗不足、目標(biāo)物受基質(zhì)干擾較大或人為失誤等原因,造成積分結(jié)果不準(zhǔn)確;甚至在特定情況下,會采取手動積分操作處理。與此同時,由于中藥農(nóng)殘檢測投入較高,非自檢的企業(yè)會選擇第三方檢測公司委托分析,檢測企業(yè)的操作人員由于個人數(shù)據(jù)處理的能力參差不齊,難以避免會發(fā)生篡改積分結(jié)果的風(fēng)險。在合規(guī)性管理要求下,無論是制藥企業(yè)還是第三方檢測機(jī)構(gòu),在如何快速準(zhǔn)確獲得結(jié)果報告方面面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
為了幫助藥品生產(chǎn)企業(yè)、藥品檢驗機(jī)構(gòu)及第三方檢測機(jī)構(gòu)更好地應(yīng)對在數(shù)據(jù)解析方面的困境,在開發(fā)的LC-MS/MS法檢測30個農(nóng)藥化合物多殘留的應(yīng)用方案中,對于農(nóng)殘的數(shù)據(jù)解析,通過PeakintelligenceTM功能,運(yùn)用AI技術(shù)對色譜峰自動智能積分,無需設(shè)置任何積分參數(shù),幫助用戶大大簡化在LC-MS/MS數(shù)據(jù)處理上花費的時間,有效提升工作效率。
Peakintelligence™
運(yùn)用AI技術(shù)實現(xiàn)色譜峰智能積分
準(zhǔn)確、快速處理海量農(nóng)殘數(shù)據(jù)
PeakintelligenceTM采用人工智能AI(AI:Artificial Intelligence)技術(shù),通過深度學(xué)習(xí),利用大量數(shù)據(jù)開展學(xué)習(xí)訓(xùn)練,實現(xiàn)正確檢測和積分目標(biāo)物色譜峰,減少了錯誤檢測或未檢測色譜峰的數(shù)量,縮短確認(rèn)結(jié)果所需的時間。特別是有效解決用戶因分析經(jīng)驗不足等原因,造成積分結(jié)果不準(zhǔn)確等問題。在顯著提升數(shù)據(jù)處理效率的同時,也可獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)結(jié)果。
按照2020版藥典通則2341《農(nóng)藥殘留量測定法》第五法《藥材及飲片(植物類)中禁用農(nóng)藥多殘留測定法》要求,采用LC-MS/MS配合PeakintelligenceTM技術(shù)開發(fā)了麥冬中30個農(nóng)藥化合物多殘留檢測的應(yīng)用方案。在麥冬樣品數(shù)據(jù)處理中,在質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理軟件LabSolutions Insight打開LC-MS/MS采集的農(nóng)殘數(shù)據(jù),在積分功能選項下拉菜單中,選擇算法“Peakintelligence_Ver2”及模型“LCMS_Model_V1”即可,無需設(shè)置任何積分參數(shù),即可自動、快速、準(zhǔn)確完成目標(biāo)物色譜峰積分檢測。
通過運(yùn)用AI技術(shù)對不同濃度點的農(nóng)殘對照品進(jìn)行色譜峰智能積分,30個農(nóng)殘化合物的校正曲線相關(guān)系數(shù)r均大于0.999,農(nóng)殘混標(biāo)濃度點的準(zhǔn)確度范圍在94%~106%之間。在各自*濃度點范圍為1~5ng/mL,其準(zhǔn)確度分別為94%~100%。
以甲胺磷為例,應(yīng)用PeakintelligenceTM的AI技術(shù)解析農(nóng)殘混標(biāo)的準(zhǔn)確度%結(jié)果(濃度范圍5~200ng/mL,相關(guān)系數(shù)r=0.9992)
PeakintelligenceTM是由島津制作所與富士通株式會社、株式會社富士通研究所聯(lián)合研究開發(fā)。此外,開發(fā)過程中從大阪大學(xué)研究生院工學(xué)研究專業(yè)福崎英一郎教授、大阪大學(xué)信息科學(xué)研究專業(yè)松田史生教授處獲得研究人員需求和技術(shù)性建議。
通過深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練數(shù)據(jù)模型
在最新發(fā)表的一篇應(yīng)用通訊中,研究人員使用LCMS-8060NX分析了唾液中短鏈脂肪酸等口腔細(xì)菌產(chǎn)生的親水性代謝產(chǎn)物,以對口腔菌群進(jìn)行代謝組學(xué)研究。其中展示了使用PeakintelligenceTM技術(shù)對檢測到的色譜峰進(jìn)行積分的案例,對于復(fù)雜組分或是色譜峰未*分離的情況下,PeakintelligenceTM也可以正確檢測和積分,減少了錯誤檢測或未檢測到峰的數(shù)量以及確認(rèn)結(jié)果所需的時間。
PeakintelligenceTM技術(shù)不僅適用于中藥農(nóng)殘檢測相關(guān)客戶,對于植物源性及動物源性食品中農(nóng)殘檢測的用戶,也可運(yùn)用AI技術(shù)的全新算法,自動快速處理海量的農(nóng)殘數(shù)據(jù)。目前PeakintelligenceTM技術(shù)支持農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)的快速解析,LC-MS/MS版初級代謝產(chǎn)物方法包和細(xì)胞培養(yǎng)上清液方法包中化合物的數(shù)據(jù)處理。