VITATOX 2020 - den 1

VITATOX je vědecká konference zaměřená na vývoj v oboru analytické chemie a představení diskutovaných témat jako Vitaminy, Antioxidanty, Terapeutické monitorování léčiv, Drogy, Alkohol a Toxicita látek kolem nás v „době jedové“.

Přehled přednášek, abstraktů a momentek z prvního dne konference

1. ALKALOIDY V INTOXIKACÍCH (doc. RNDr. Peter Ondra, CSc., ÚSTAV SOUDNÍHO LÉKAŘSTVÍ A MEDICÍNSKÉHO PRÁVA FN A LF UP OLOMOUC)

Alkaloidy jsou zásadité organické sloučeniny, které se tvoří při přeměně aminokyselin. Je známo přes 6 000 většinou rostlinných alkaloidů, méně časté jsou alkaloidy živočichů a hub. Alkaloidy vždy obsahují vázaný dusík, především v heterocyklické formě a jsou obvykle špatně rozpustné ve vodě. Významné biologické účinky těchto látek našly využití jako léky, psychoaktivní látky a drogy. Alarmující je však jejich toxicita.

Mezi alkaloidy, se kterými se nejčastěji setkáváme a klinické, ale i forenzní analytické praxi patří kofein a jeho metabolity teobromin a teofylin, dále pak nikotin, jeho metabolit kotinin a také chinin. Intoxikace těmito látkami jsou v praxi ale velmi vzácné.

Poměrně frekventní skupinu alkaloidů se kterými se setkáváme v intoxikacích tvoří:

• Opioidní alkaloidy (morfin, kodein, heroin)
• Tropanové alkaloidy (atropin, skopolamin, kokain)
• Piperidinové alkaloidy (fentanyl a jeho syntetické deriváty)
• Indolové alkaloidy (LSD)
• Alkaloidy se sedmičlennými cykly (kolchicin)
• Deriváty N,N-dimethyltryptaminu (psilocybin, psilocin)
• Meskalin
• Derivaty isoxazolu a muskarin
• Harmin
• Ostatní (taxiny, mitraginin)

Z analytického hlediska jejich průkaz v biologickém materiálu intoxikované osoby může činit toxikologickým laboratořím určité potíže. Nelze je totiž zachytit imunochemickými metodami a použití chromatografie na tenké vrstvě je v některých případech neúčinné. Ani metody plynové chromatografie s hmotnostní detekcí nemusí být v řadě případů tou správnou a vhodnou metodou k diagnostice intoxikací alkaloidy. Současná klinicko analytická a forenzně analytická praxe ukazuje, že nejvhodnější metodou k analýze alkaloidů v biologickém materiále je kapalinová chromatografie s hmotností detekcí, ideálně systémy typu HRMS - UHPLC. Vybavení toxikologických laboratoří těmito systémy k diagnostice nízko dávkovaných látek je v dnešní době zlatý standart a nutnost pro úspěšnou diagnostiku intoxikací alkaloidy.

2. ZAJÍMAVÉ OTRAVY (Ing. Andrea Novotná Rychtecká, Krajská Zdravotní, Masarykova nemocnice v Ústí nad Labem)

Otrava je jedna z mnoha příčin úmrtí pacientů. Jde o stav, kdy do organismu pronikne cizorodá látka, která svými chemickými nebo fyzikálně-chemickými vlastnostmi vyvolá poškození organismu.

Látky způsobující otravy s fatálními důsledky jsou velmi pestrá skupina chemických sloučenin (léčiva, pesticidy, drogy, rostlinné a živočišné jedy apod).

Na několika případech z naší praxe je ukázána rozmanitost intoxikací, se kterými jsme se setkali v toxikologické laboratoři.

3. ANALÝZA CANABINOIDŮ (Ing. Jana Volková, VÝZKUMNÝ ÚSTAV ORGANICKÝCH SYNTÉZ )

Konopí je stará kulturní rostlina, která byla v minulosti v našem prostředí pěstována především pro vlákno a olejnatá semena. Užívala se v lidovém léčitelství a nebyla považována za drogu. S rozvojem chemického průmyslu a moderního zemědělství přišly ekonomicky výhodnější alternativy konopí, které měly za následek, že se u nás konopí skoro přestalo pěstovat. Znovuzrození zájmu o konopí přišlo až v šedesátých letech dvacátého století, kdy se konopí začalo užívat jako rekreační droga, čímž se stala předmětem zájmu forenzní analytické chemie.

Avšak nejstarší záznam o léčebném využití canabinoidů je doložen v lékopisu Pen- Ts´ao čínského císaře Shen Nunga již kolem roku 2700 př.n.l. Léčebné účinky canabinoidů zde byly využívány po celá staletí. Jenom před druhou světovou válkou bylo zaznamenáno více než 600 léčebných prostředků na bázi canabinoidů. A díky objevu endocanabinoidního systému receptorů, došlo v posledních dekádách k masivnímu rozvoji studia biologických účinků konopných produktů i samotných canabinoidů.

Canabinoidy představují skupinu sekundárních rostlinných metabolitů s typickou strukturou, které doposud nebyly nalezeny v jiných rostlinách než konopných. V širším smyslu jsou canabinoidy všechny látky, které jsou specificky rozpoznány canabinoidním systémem, tj. canabinoidními receptory.

Objev canabinoidů vedl k odhalení, že konopná rostlina je plná potenciálního využití. K identifikaci některých canabinoidů došlo ještě před objevem endocanabinoidního systému. Vědcům se již podařilo identifikovat přes 100 různých canabinoidů. Některé tyto molekuly změnily pohled na konopnou vědu, kdežto jiné jsou relativně záhadné a nevyzpytatelné.

Problematikou stanovení canabinoidů se zabývají vědci již řadu let, byly zavedeny akreditované postupy stanovení canabinoidních látek jak v rostlině, tak v konopných produktech, jako jsou oleje, masti, kapsle ale i potraviny.

Synteticky vyráběné canabinoidy se příliš neosvědčují, protože canabinoidy na organismus působí v synergii (všechny společně) a pouze v rostlině je najdeme v přirozené kombinaci potřebné k tomu, aby se projevil jejich plný léčebný účinek.

I když by se mohlo zdát, že kombinace „THC, CBD, CB1, CB2“ je již vyřešenou záležitostí, opak je pravdou. Rozličná biologická aktivita fytocanabinoidů v přírodním konopném mixu a tím různorodé ovlivnění lidského endocanabinoidního systému vzbuzuje nemalý zájem z pohledu ovlivnění řady závažných chorob, které často současná medicína ještě neumí účinně léčit.

Radanal: Vitatox 2020

4. TOXICITA NANOČÁSTIC IN VIVO A IN VITRO (Mgr. Zuzana Nejedlá, Mgr. Zuzana Žmudová, Univerzita Jana Evagelisty Purkyně v Ústí nad Labem, katedra Biologie)

Běžně využívané metody pro léčbu rakoviny jsou často provázeny mnoha vedlejšími účinky. Koncept cílené dopravy léčiv by mohl tento problém účinně vyřešit. V našich experimentech, zamě-řených na systémy pro dopravu molekul s biomedicínským potenciálem, se zabýváme nanostruktu-rami zvanými dendrimery. Karbosilanové dendrimery jsou nanočástice, které je možné programo-vat povrchovými modifikacemi, a následně jimi fixovat a dopravovat léčivo do cílové tkáně. Pro hodnocení toxicity dendrimerů in vivo byl použit zvířecí model danio rerio. Současně, v rámci nahra-zení modelu in vivo, byly použity i 3D buněčné kultury.

Celkem byla zkoumána toxicita 6 (NMe3, PMe3, P (Et2)2(CH2)3OH, Pbu3, P(C6H4-Ome)3 a P(Ph)3) karbosilanových dendrimerů in vitro a in vivo. In vivo testy byly prováděny na embryích dania reria pomocí FET testu (1). Pro kultivaci 3D buněčných kultur bylo použito komerční 3D Petri Dish®.

Nejméně toxický byl dendrimer se skupinou PMe3. Embrya inkubovaná s tímto typem den-drimeru vykazují životaschopnost shodnou s negativní kontrolou, a to až do koncentrace 1 uM. Na druhou stranu nejvyšší toxicitu jsme zaznamenali u dendrimerů P(Ph) 3 a Pbu3, kde při koncentraci 1μM byla mortalita embryí 100%. Výsledky získané z obou modelů vykazovaly vysoký korelační koe-ficient.

Byl zjištěn vhodný typ dendrimeru pro další použití v cílené dopravě léčiv. Dále byla testována možnost nahrazení modelu in vivo 3D buněčnými kulturami, jež se ukázaly být velmi slibnými mode-ly pro testování toxicity.

5. ČISTÁ VODA – ZDRAVÉ MĚSTO. VYUŽITÍ EPIDEMIOLOGICKÉHO PŘÍSTUPU K ODPADNÍM VODÁM JAKO ZDROJE INFORMACÍ O CHOVÁNÍ POPULACE (Ing. Věra Očenášková, VÝZKUMNÝ ÚSTAV VODOHOSPODÁŘSKÝ T. G. MASARYKA,)

Projekt Čistá voda – Zdravé město. Koncept IV - Komunální odpadní voda jako diagnostické medium hlavního města Prahy je ve Výzkumném ústavu řešen od roku 2018, konec byl posunut do listopadu 2020. V projektu je aplikován epidemiologický přístup k odpadním vodám, ve kterých jsou sledovány vedle nezákonných látek (např. THC, metamfetamin, amfetamin, extáze, kokain) a jejich metabolitů a některých léčiv (diazepam, fentanyl, metadon) také metabolity alkoholu (ethylsulfát), nikotinu (kotinin a trans-3-hydroxykotinin) a pesticidů. Na uzlových bodech kanalizační sítě hlavního města Prahy (stoky ACK, B, C, D, F a celkový nátok na ÚČOV) byly v letech 2018 a 2019 pravidelně prováděny odběry 24 hodinových slévaných vzorků, v roce 2018 každý 4 den, v roce 2019 každý 8 den. Vzorky byly analyzovány několika analytickými metodami na principu kapalinové chromatografie s hmotnostní detekcí. V letošním roce probíhá zpracování výsledků, které jsou postupně převáděny do interaktivní mapy hlavního města Prahy, která je jedním z hlavních výstupů projektu (součást Socioekonomické studie prostorového rozložení obyvatelstva a identifikace rizikových oblastí z hlediska životního stylu obyvatelstva, kterou zpracoval institut ACCENDO – Centrum pro vědu a výzkum, z.ú.)

Epidemiologická situace způsobená nemocí Covid-19 postavila projektový tým před výzvu pokusit se realizovat stanovení viru SARS-Cov-2 metodou qRT-PCR v odpadní vodě, podobně jako v řadě dalších evropských států. Ve spolupráci s Výzkumným ústavem veterinárního lékařství v Brně, kde byly provedeny analýzy, byla zpracována řada vzorků z různých lokalit v ČR. Tyto výsledky jsou aktuálně zpracovávány a je zjišťována možnost využití tohoto typu monitoringu a stanovení jako nástroje včasného varování před nástupem další vlny choroby. Průběžné informace o projektu jsou k dispozici na webu VUV TGM.

6. VÝSKYT ORGANICKÝCH MIKROPOLUTANTŮ (FTALÁTŮ, PAH, RETARDÁTORŮ HOŘENÍ, PESTICIDŮ) VE VZORCÍCH PRACHŮ (Ing. Martin Ferenčík, POVODÍ LABE)

Lidé ve vyspělých zemích tráví větší část svého života ve vnitřních prostředí (ať už vnitřním pracovním prostředí, nebo vnitřních pobytových prostorech), což vytváří důležité spojení mezi kvalitou vnitřního prostředí a veřejným zdravím. Stavební materiály, podlahy, nábytek, bytový textil, elektronika, spotřební zboží (oblečení, hračky), prostředky osobní hygieny a čistící prostředky obsahují chemikálie, které mohou unikat do ovzduší a podílet se na expozici lidí. Mezi negativní účinky patří reprodukční toxicita, endokrinní disrupce, kognitivní a behaviorální poruchy u dětí, rakovina, astma, imunitní disfunce a chronická onemocnění (1). Málo polární středně těkavé organické látky přítomné v materiálech se odpařují do vzduchu a ochotně se váží na pevné částice prachu (tuhý aerosol), které působí při styku s pokožkou a především při vdechnutí. Čím menší velikost částic (<3 µm), tím větší riziko proniknutí do plicních sklípků a větší zdravotní riziko (2).

Ve vzorcích prachů odebraných v domácnostech nebo na pracovištích (laboratorní prostředí, místnosti s měřícími přístroji, kanceláře, sklad, automyčka) byly provedeny analýzy organických mikropolutantů pomocí plynové chromatografie s hmotnostní detekcí na principu jednoduchého nebo trojitého kvadrupólu (GC-MS nebo GC-MS/MS). Cílenou analýzou byly stanoveny skupiny chemických látek ze skupin (ftaláty, polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH), retardátory hoření na bázi bromovaných látek (např. polybromované difenyletery (PBDE), hexabromcyklododekan) a jejich modernější náhrady (alkylfosfáty a halogenované alkylfosfáty), syntetické vonné látky (galaxolid, tonalid, aj.), další kontaminanty životního prostředí (polychlorované bifenyly (PCB), organochlorové pesticidy (OCP), syntetické pyrethroidy, atd.). Kromě cílené analýzy byl proveden skríning extraktů na přítomnost dalších látek, které byly měřeny ve sken módu na jednoduchém kvadrupólu (GC-MS) a identifikovány pomocí dostupných knihoven hmotnostních spekter měřených v režimu elektronové ionizace GC-EI-MS (NIST, Willey). Ve vzorcích byly přítomny desítky a stovky látek, z nichž některé se podařilo s velkou pravděpodobností identifikovat.

7. TOXTYPER - A POWERFUL PUSH BUTTON SOLUTION DEVELOPED FOR RAPID TOXICOLOGY SCREENING WITH A SIMPLIFIED INTUITIVE USER INTERFACE (Ing. Daniel Vláčil, Bruker)

Introduction: The high demand in clinical research and forensic toxicology for comprehensive, specific, and transferable techniques has led to new developments in the field of Liquid Chromatography-tandem Mass Spectrometry (LC-MS). LC-MSn, combined with library searching, is one of the most promising screening solutions for modern toxicology research.

The Toxtyper solution was developed to meet the needs of forensic and clinical research labs. The unique patented SmartFrag™ Technology virtually removes any variation and hence the need for tuning from the MS/MS process. Data acquisition and post-processing is completely hidden by the intuitive Toxtyper graphical user interface, which provides an easy to use wizard- based access that is ideal for multiuser environments.

The Toxtyper holds a high quality spectral library of more than 980 compounds of toxicology research interest with ˜ 3,000 spectra of MS, MS² and MS³ experiments and a smaller targeted library for Drugs of Abuse screening research. The library search module, as part of Brukers' new Toxtyper software package, allows for unambiguous and fast (11-minute duty cycle) drug identification. In addition, the Toxtyper supports the Maurer/Wissenbach/Weber LC-MSn library* containing > 4500 drugs, metabolites, and artifacts.

Different well-established sample preparation methods, such as liquid-liquid extraction (LLE), solid-phase extraction (SPE) or simple protein precipitation, can be used within the Toxtyper workflow and are well-suited for the extraction of a wide range of analytes such as hypnotics, neuroleptics, antidepressants, and many others.

8. SPECIFIKA PŘÍPRAVY VZORKU V ANALÝZE POTRAVIN A KRMIV (Mgr. Michal Douša, Ph.D., Zentiva)

Cílem odběru vzorku a vzorkování je stanovení průměrné hodnoty a posouzení proměnlivosti obsahu analytu ve vzorkovaném celku. Správný odběr vzorku, jeho příprava, manipulace s ním a uchovávání vzorku před vlastní analýzou je jednou z nezbytných podmínek správné a přesné analýzy. Některé složky potravin a krmiv a mohou při nakládání se vzorkem změnit chemické složení (ztráty těkavostí, biodegradací, oxidací a redukcí). Volba vzorkovacího postupu a metoda odběru vzorku se řídí druhem a cílem vlastní analýzy, druhem vzorku a jeho fyzikálními vlastnostmi (velikost částic, specifická hmotnost, sypkost, kapalina), množstvím a způsobem uložení vzorkované entity. Správnost a přesnost analýzy ovlivňuje pak zejména příprava laboratorního vzorku, manipulace s ním a jeho uchovávání.

Lze dokázat, že chyba způsobená odběrem vzorku roste se zmenšující se průměrnou hodnotou analytu x, s klesajícím objemem odebraného vzorku (jeho hmotností) a rostoucím objemem jedné částice (zvyšující se zrnitostí materiálu m). Na celkovou chybu má vedle výše zmíněných složek i vliv počtu odebraných dílčích vzorků m a počet paralelních stanovení n, provedených na každém konečném vzorku. Celková chyba analytické metody se tedy zmenší výrazněji odběrem většího počtu dílčích vzorků m než zvětšením počtu paralelních stanovení n na konečném vzorku.

Na celkovou chybu průměrné hodnoty x mají vliv:

• (a) chyba přípravy a chyba metody;
• (b) počet dílčích vzorků odebraných ze vzorkované partie, ze kterých se tvoří konečný vzorek;
• (c) hmotnosti odebraných dílčích vzorků a hmotnost konečného vzorku.

9. TARGETED AND NON-TARGETED SCREENING USING HIGH RESOLUTION MASS SPECTROMETRY (HR-MS) (Noud van der Borg, Bruker Daltonik)

Introduction: Food and Toxicology analysis are completely different due their matrix but the basic workflows for targeted and non-targeted are the same after the sample preparation. Looking for known components and find out the crucial unknowns.

Data independent screening using LC-QTOF-MS is a valuable tool for toxicology and food analysis since it enables qualitative and quantitative analysis as well as retrospective data evaluation. The screening solution does include a large database with at least 1425 forensic/toxicologic and 1300 food relevant components.

Beside the straightforward targeted screening high resolution MS offers various possibilities for non-targeted approaches including unknown identification. Compounds that are not yet included in the screening method can be identified using SmartFormula, CompoundCrawler (Database search), MetFrag. After identifying the unknown, it can be used to extent the screening method with new target.

Besides standard QTOF targeted and non-targeted workflows the use of Ion Mobility, especially the newly developed trapped ion mobility, was introduced. This new technology gives additional possibilities for separation on collision cross section (form/size) of the molecule. Separation of isomers and reduce matrix interference are examples of the advantages of ion mobility.

Radanal: Vitatox 2020

10. NOVINKY ZE SVĚTA GC A LC FIRMY AGILENT (Ing. Jan Kovář, Mgr. Daniel Sander, HPST)

Přednosti nové generace GC instrumentace Agilent. Chytrá technologie, která drží krok s moderním světem. Nové funkce poslední generace modelů 8860, 8890 umožňují obsluze ovládat GC vzdáleně pomocí internetového prohlížeče. Po všech stránkách úsporná, planární technologie GC Intuvo s inovativním principem spojů „click and run“, usnadňující údržbu GC a snižující nároky na obsluhu.

Jednoduché kvadrupoly ve spojení s kapalinovými detektory jsou s námi již více než 20 let, ale doposud se nerozšířily tak intenzivně jako jednoduché kvadrupoly spojené s plynovými chromatografy. Jedním z hlavních důvodů tohoto nepoměru je obava standardních uživatelů HPLC systémů s UV/DAD detektory ze složitosti nastavování MS parametrů a v neposlední řadě také cena těchto detektorů.

V případě Agilent InfinityLab LC/MSD iQ Vás těchto starostí zbaví funkce Auto Acquire, která se postará o kompletní nastavení MS detektoru na základě informací z LC metody. Na Vás je již pouze zadání měřené hmoty nebo hmotnostního rozsahu, podle molekulové hmotnosti Vašich analytů, stejným způsobem, jako byste nastavovali vlnové délky na DAD detektoru.

Nový Agilent InfinityLab LC/MSD iQ bude pro Vás neocenitelným pomocníkem při detekci sloučenin na koncentračních úrovních, které s běžným UV-VIS detektorem nejste schopni detektovat.

11. NOVÉ TRENDY V INSTRUMENTACI THERMO SCIENTIFIC (Ing. Magdalena Voldřichová, Pragolab)

Ve významných oblastech separačních technik se vývojářům Thermo Scientific podařilo v posledních letech dosáhnout značných pokroků. Možnost charakterizovat vzorek v jedné analýze pomocí kvantitativního prvku MS/MS (s mezí detekcí nejlepších trojitých kvadrupólů) a nejvěrohodnějšího kvalitativního nástroje HR/AM (vysokého rozlišení/přesné hmoty) se stává realitou s technologií Q Exactive (Orbitrap) s předřazenou GC, LC či IC separací. U iontových chromatografů byla úspěšně zbořena hranice mezi tradičně rozdělenými systémy a posunuta nižší a střední třída instrumentů na úroveň špičky. Vývojáři tak odpověděli na značnou poptávku zákazníků po cenově dostupné variantě aparatur schopné pojmout kolony s menší velikostí částic (vliv trendu UHPLC) a dosáhnout nižších detekčních limitů. A konečně nejlepší chovní i tažní koně - HPLC systémy zrozené souzněním technologií Thermo a Dionex – nastavili nové mantinely. Historické křížení přineslo jedinečnost v podobě modulárních sestav s tlakovými rozsahy až do 1500 bar, stejně jako dech beroucími detekčními možnostmi.

12. NOVINKY V CHROMATOGRAFICKÉ SPOTŘEBNÍM MATERIÁLU (Mgr. Michaela Barycharová, Zuzana Snížková, Pragolab)

Jedním z nejdůležitějších faktorů u separačních technik je výběr chromatografické kolony (HPLC, UHPLC, GC nebo IC). Ukážeme Vám několik nástrojů pro volbu správné kolony pro Vaši aplikaci. Ať už dáváte v kapalinové chromatografii přednost plně porézním kolonám nebo preferujete kolony s pevným jádrem, s kolonami Thermo Scientific neuděláte chybu ani v jednom případě. Vysoce čistý silikagel, rozsáhlé testy kvality, přísné protokoly a akreditovaná zařízení, stejně jako důsledná kontrola velikosti částic, která snižuje distribuci velikosti částic na minimum, a automatizovaný proces plnění. To vše přispívá k nejvyšší kvalitě kolon Thermo Scientific. Např. plně porézní kolony Hypersil GOLD jsou výsledkem více než 40letých zkušeností s vývojem a výrobou HPLC médií a kolon Hypersil. Tato nejvyšší generace kolon Thermo Scientific Vám poskytne vynikající tvar píků. Hlavní výhodou kolon s pevným jádrem Accucore je pak kromě většího rozlišení a kratších časů analýz i vynikající reprodukovatelnost. Díky svým unikátním vlastnostem (100% porézní grafitizovaný uhlík) jsou výbornou volbou také excelentní kolony Hypercarb.

13. DETERMINATION OF DRUGS OF ABUSE IN HAIR BY UPLC-MS/MS. (Jan Bohuslávek, Ph.D., Waters Gesellschaft)

The use of hair as a biological matrix for forensic toxicology testing has increased in popularity over the last decade. In contrast to traditional matrices, such as blood and urine, hair offers an extended detection window and can be used to provide a chronological history of drug exposure over several months to years if segmental analysis is performed. Drugs can be incorporated into the hair by several mechanisms including, passive diffusion from the blood supply at the follicle into the growing hair matrix; diffusion into the hair shaft from sweat or sebum and through external contamination such as smoke or contaminated hands. Hair collection is a non-invasive technique and can be achieved without the privacy and adulteration issues associated with urine collection and, in contrast to blood samples, hair does not require medically trained staff to collect the sample. Furthermore, hair samples can be easily stored.

This presentation describes the use of a solid phase extraction (SPE) method for the detection of analytes in hair to conform to the guidelines recommended by the Society of Hair Testing (SoHT). (1)

Hair samples (10 to 20mg) are incubated with M3 incubation buffer (Comedical, Italy) at 100°C for 60 minutes. An aliquot of the incubation mixture is loaded on to OASIS PRiME MCX solid phase extraction plates. The analytes are separated using Waters AQCUITY UPLC and detected on a Waters Xevo TQ-S micro. Positive Tetrahydrocannabinol (THC) results can be confirmed by loading the remaining incubation mixture on to OASIS PRiME HLB solid phase extraction plates. Any carboxy-THC is detected using a separate UPLC-MS method.

All analytes are quantifiable at concentrations below the cut-offs recommended by the SoHT.

14. NOVÉ HPLC/UHPLC KOLONY ARION® (Ing. Jan Merhaut, Mgr. Luděk Vlk, CHROMSERVIS)

Globalizace v oblasti chromatografie nabízí nejen výhody, ale přináší i problémy při výrobě chromatografických kolon. Některé výroby se přesunují z kontinentu na kontinent a s tím souvisí i změna kvality výrobků. V posledních několika letech jsme to zaznamenali u několika předních výrobců HPLC kolon. Situace s onemocněním COVID-19 ukázala další slabé místo globalizace, a to velkou závislost mnoha výrobců na dodávkách z jiných závodů nebo kontinentů, což přineslo hodně problémů s dodávkami, především s dodacími lhůtami.

Myšlenka výroby vlastních kolon u naší firmy není nová, ale zrála několik let. Změny, které přišly v letošním roce ji popohnaly a vedly k uvedení na trh nových kolon ARION. Cílem bylo vyvinout takovou kolonu, která by předčila stávající plně porézní kolony a v prvním přiblížení měla velkou retentivitu, která přináší větší chromatografické rozlišení. Další myšlenkou bylo mít takový silikagel, o kterém s čistým svědomím můžeme prohlásit, že je uniformní i pro velké množství částic, ze kterých se stejnorodost částic vypočítává. Při analýzách různých silikagelů jsme zjistili, že jsou informace udávané v katalozích a brožurách některých výrobců zkreslené. Analýzy SEM ukázali realitu a ta byla následně potvrzená separací různých typů organických sloučenin.

15. VYUŽITÍ ANALYZÁTORU QTRAP V ANALÝZE ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ, POTRAVIN A TOXIKOLOGII (Ing. František Laštovička, AMEDIS)

Hmotnostní spektrometry na bázi analyzátoru trojitý kvadrupól jsou široce využívány v LC/MS/MS. Technologie QTRAP představuje hybridní konstrukci hmotnostního spektrometru kvadrupól/lineární iontová past. Jedná se o trojitý kvadrupól, kde 3. kvadrupól může pracovat jako lineární iontová past.

Trojitý kvadrupól (QqQ) obsažený v tomto systému zajišťuje všechny funkce a skenové režimy jako samostatný QqQ bez jakéhokoli omezení. Izolace prekurzoru probíhá na kvadrupolu 1 (Q1), kolizní disociace v kolizní cele (Q2) a analýza iontů v třetím kvarupólu (Q3). Tyto děje tedy probíhají v oddělených prostorech. Díky tomu QqQ poskytuje skutečný Selected Reaction Monitoring (SRM) nebo Multiple Reaction Monitoring (MRM), sken prekurzorů a sken neutrální ztráty. Vyznačuje se vysokou citlivostí a reprodukovatelností, širokým lineárním dynamickým rozsahem pro kvantitativní analýzy a schopností multikomponentních analýz stovek analytů nebo velmi rychlých analýz v případě úzkých koeluujících píků.

Lineární iontová past (LIT) naopak zajišťuje maximální využití iontů v režimech, kde se snímají spektra. Citlivost při měření spekter (full scan MS, sken produktů MS/MS) je ve srovnání s kvadrupólem několikařádově vyšší, protože past ionty nejdříve akumuluje a pak skenuje na detektor. Navíc MS/MS v čase (ve stejném prostoru) dovoluje řadit stupně MS/MS za sebe bez dalších hardwarových nároků. Past akumuluje ionty, izoluje prekurzor, provádí jeho kolizní disociaci a analýzu produktů v jednom prostoru. Tyto děje jsou rozlišeny v čase.

Hybridní uspořádání systému QTRAP umožňuje provozovat unikátní skenové režimy, například Enhanced Product Ion sken (EPI). Prekurzor je izolován na prvním kvadrupólu (Q1) a disociován v kolizní cele (Q2) stejným způsobem jako na trojitém kvadrupólu. V kolizní cele vznikne široké spektrum produktových iontů v celém rozsahu m/z bez jakékoli diskriminace, která se projevuje při disociaci v iontových pastech (low mass cutoff). Produktové ionty přecházejí z kolizní cely do třetího kvadrupólu, který se chová jako LIT a všechny produktové ionty akumuluje. Po optimálním naplnění pasti jsou všechny zachycené ionty skenovány na detektor. Většina matrice je odstraněna pomocí Q1, LIT se tedy plní pouze produktovými ionty sledovaného analytu a nedochází k zahlcení LIT balastem.

Hybridní analyzátor QTRAP umožňuje tedy jak analyty citlivě kvantifikovat, tak má schopnost díky unikátním skenovým režimům provádět současně identifikace látek na základě shody se spektrální knihovnou.

Radanal: Vitatox 2020