<ul>
<li>Je možné využít tento analytický nástroj jako neinvazivní metodiku vedle genetického testování?</li>
<li>Lze odhalit markery rakoviny a jiných vážných onemocnění?</li>
</ul>
Zjistěte více v novém aplikačním listu <a href="https://gcms.cz/library?search=breath+biopsy+with+td-gc-orbitrap%3A+a+non-invasive+approach+for+disease+detection&amp;mainauthorItems=3&amp;instrumentationItems=5-17">Breath Biopsy with TD-GC-Orbitrap: a non-invasive approach for disease detection</a> a porovnejte možnosti této techniky na bázi vysoko rozlišující hmotnostní spektrometrie se současnými trendy v instrumentální analýze, kde se <a href="https://www.pragolab.cz/chromatografie-a-ms/gc-ms/gc-orbitrap">GC-Orbitrap</a> stal nejvýkonnějším přístrojem v oblasti <a href="https://gcms.cz/products?category=22&amp;manufacturerItems=3">GC-HRMS</a> a díky svému vysokému rozlišení poskytuje vysokou selektivitu i citlivost.
<h3>Včasná detekce onemocnění pomocí analýzy dechu</h3>
Koncept použití vzorků dechu k identifikaci změn našeho zdravotního stavu a detekci různých nemocí není nový. Po desetiletí výzkumníci zkoumali složení dechu, včetně měření těkavých organických sloučenin (VOC) ve vydechovaném vzduchu, aby zkoumali potenciální změny v biologii a zdraví člověka.
Jak můžeme vidět na obrázku 1, analýza dechu nabízí přímočarý, neinvazivní způsob monitorování naší biologie, poskytuje nástroj pro včasnou detekci nemocí, a optimální a cílenou léčbu, a proto zájem o breathomiku tak rychle roste.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Pragolab_Biopsie_dechu_pomoci_technologie_GC_Orbitrap_neinvazivni_pristup_k_odhaleni_nemoci_a3cf8cff46/Pragolab-Biopsie-dechu-pomoci-technologie-GC-Orbitrap-neinvazivni-pristup-k-odhaleni-nemoci.png" alt="Pragolab: Přehled podílu exogenních i endogenních faktorů na složení vzorku dechu. Tento pohled je důležitý, protože zdraví jednotlivců ovlivňují všechny faktory."/>
<h5>Pomocí stanovení chemických sloučenin přítomných v dechu, můžeme:</h5>
<ul>
<li>Identifikovat kritické biomarkery onemocnění</li>
<li>Odhalit nemoci v jejich nejranějších stádiích</li>
<li>Monitorovat reakce na léky a další léčebné terapie</li>
<li>Posoudit expozici nebezpečným látkám</li>
</ul>
<h3>Kompletní analytické řešení</h3>
Obrázek 3 znázorňuje kompletní postup od odběru vzorků, jejich analýzy a poskytnutí výsledků, které toto jedinečné řešení poskytuje.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Pragolab_Obrazek_3_Pracovni_postup_biopsie_dechu_od_odberove_stanice_pro_biopsii_dechu_vcetne_Re_CIVA_Breath_Sampler_az_po_analyzu_TD_GC_Orbitrap_a_zpracovani_dat_pomoci_Compound_Discoverer_8034b275bd/Pragolab-Obrazek-3.-Pracovni-postup-biopsie-dechu-od-odberove-stanice-pro-biopsii-dechu-(vcetne-ReCIVA-Breath-Sampler)-az-po-analyzu-TD-GC-Orbitrap-a-zpracovani-dat-pomoci-Compound-Discoverer..jpg" alt="Pragolab: Obrázek 3. Pracovní postup biopsie dechu, od odběrové stanice pro biopsii dechu (včetně ReCIVA vzorkovače dechu) až po analýzu TD-GC-Orbitrap a zpracování dat pomocí Compound Discoverer."/>
<h3>Důvěra v detekci sloučenin na všech úrovních</h3>
V této studii se podíváme na vzorky získané od kuřáků a nekuřáků, ukážeme si rozdíly mezi těmito vzorky a provedeme spolehlivou identifikaci sloučenin.
Námi použité analytické řešení spočívá v komplexním spojení odběru vzorku dechu, termální desorpce (TD) a měření s využitím hmotnostní spektrometrie s vysokým rozlišením (HRAM) s cílem získat komplexní profil vzorků dechu.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Pragolab_Obrazek_5_TIC_vice_vzorku_dechu_ukazujici_siroky_rozsah_koncentraci_se_kterymi_se_setkavame_pri_analyze_dechu_Slouceniny_pritomne_v_5_radech_b4981740fc/Pragolab-Obrazek-5.-TIC-vice-vzorku-dechu-ukazujici-siroky-rozsah-koncentraci-se-kterymi-se-setkavame-pri-analyze-dechu.-Slouceniny-pritomne-v-5-radech..jpg" alt="Pragolab: Obrázek 5. TIC několika vzorků dechu ukazující široký rozsah koncentrací, se kterými se setkáváme při analýze dechu. Sloučeniny přítomné v 5ti řádech."/>
<h3>Experimentální část</h3>
Vzorkovač dechu ReCIVA, který zachycuje a předem koncentruje VOC na patrony pro biopsii dechu (Owlstone Medical Ltd.)
<h5>Parametry automatické termální desorpce <a href="https://gcms.cz/products/97">Markes TD100-xr</a></h5>
<ul>
<li>Doba desorbce trubičky: 10,0 min</li>
<li>Průtok desorbce trubičky: 50 ml/min</li>
<li>Teplota desorbce: 210 ˚C</li>
<li>Doba desorbce fokusačního trapu: 3,0 min</li>
</ul>
<h5>Parametry plynového chromatografu <a href="https://gcms.cz/products/3">Thermo TRACE 1310 GC</a></h5>
<ul>
<li>Provozní režim: Konstantní průtok</li>
<li>Nosný plyn: Helium; 3,00 ml/min</li>
<li>Teplotní rampa: 40 – 250 ˚C</li>
</ul>
<h5>Parametry hmotnostního spektrometru <a href="https://gcms.cz/products/18">Thermo Q Exactive GC Orbitrap</a></h5>
<ul>
<li>Teplota transfer line: 250 ˚C</li>
<li>Typ ionizace: EI, CI (methan)</li>
<li>Teplota iontového zdroje: 280 ˚C</li>
<li>Energie elektronů: 35, 70 eV</li>
<li>Režim akvizice: Full scan</li>
<li>Hmotnostní rozsah: 35 – 350 m/z</li>
<li>Rozlišení: 60 000 (FWHM při m/z 200)</li>
<li>Lock masses: 207,03235; 281,05114; 355,06994 m/z</li>
</ul>
<h3>Závěr</h3>
Odběrová stanice pro biopsii dechu v kombinaci s TD-GC-Orbitrap představuje kompletní analytické řešení, jehož cílem je umožnit akademickým a klinickým výzkumníkům analyzovat vzorky dechu v rutinních i výzkumných aplikacích. Tento přístup nabízí robustní sběr vzorků a vysoce selektivní získávání dat s kompletními nástroji pro informatiku/zpracování dat a reportování.
<blockquote>
Kompletní informace naleznete v aplikačním listu <a href="https://gcms.cz/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/application::paper.paper/wp-10727-td-gc-ms-metabolites-breath-wp10727-en.pdf">Breath Biopsy with TD-GC-Orbitrap: a non-invasive approach for disease detection</a> 
</blockquote>

Biopsie dechu pomocí technologie GC-Orbitrap – neinvazivní přístup k odhalení nemoci?

Cílem této technické poznámky je ukázat vhodnost systému pyrolýza - plynová chromatografie - Orbitrap hmotnostní spektrometrie pro detekci a identifikaci běžných polymerů ve vzorcích potravin a životního prostředí.
<h3>Úvod</h3>
Plasty zahrnují širokou škálu syntetických a polosyntetických polymerů s jedinečnými fyzikálními a chemickými vlastnostmi a používají se ve výrobcích, které se vyskytují ve všech aspektech každodenního života. Velkokapacitní výroba syntetických polymerů začala v 50. letech 20. století a na konci minulého desetiletí se odhadovalo, že celosvětová produkce plastů přesáhla 400 milionů tun ročně, z čehož přibližně 85 % nebylo recyklováno.
Mikroplasty jsou malé částice ze syntetických polymerů o průměru obvykle mezi 5 mm a 1 μm, zatímco nanočástice zahrnují částice o velikostech pod 1 μm. Rozlišují se dva zdroje mikroplastů.
Primárním zdrojem jsou kosmetické a zdravotnické výrobky, do nichž byly mikročástice - typicky polypropylen, polyethylen a polystyren - přidány záměrně.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/jordan_beltran_Axdlcxa_Modc_unsplash_24c73742a7/jordan-beltran-AxdlcxaModc-unsplash.jpg" alt="Unsplash/Jordan Beltran: Identifikace mikroplastů ve vodě a potravinách pomocí pyrolýzní GC s HRMS Orbitrap"/>
Sekundárním zdrojem jsou úlomky vzniklé roztříštěním větších předmětů ze syntetických polymerů, které se do životního prostředí obvykle dostávají nevhodnou likvidací. K fragmentaci dochází v důsledku mechanického namáhání a atmosférických podmínek.
Byly přijaty některé právní kroky k omezení používání mikroplastů v kosmetických výrobcích, nicméně za hlavní zdroj znečištění mikroplasty jsou považovány sekundární zdroje. V současné době jsou mikroplasty přítomny v suchozemském i vodním prostředí. Vzhledem k jejich malým rozměrům mohou snadno migrovat z životního prostředí do potravního řetězce.
Mikroplasty se mohou skládat nejen z čistého syntetického polymeru, ale mohou obsahovat i zbytky monomeru, změkčovadla, zpomalovače hoření a mnoho dalších toxických přísad, které mohou mít negativní dopad na lidské zdraví. V průběhu času mohou mikroplasty obsahovat kontaminanty životního prostředí, například stopové kovy.
Ke screeningu vzorků za účelem zjištění přítomnosti a identifikace chemické podstaty mikroplastových částic se běžně používá infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR), Ramanova spektroskopie a techniky založené na mikroskopii. Zejména v případě analýzy založené na mikroskopii je však počet vzorků, které lze prověřit, omezený.
Pyrolýzní plynová chromatografie s hmotnostní spektrometrií (py-GC-MS) představuje slibnou alternativu pro monitoring a identifikaci mikroplastů tam, kde je kritická průchodnost. Tento analytický přístup navíc umožňuje časově úspornou detekci velkého množství mikroplastů a nanoplastů pod spodní hranicí velikosti mikroskopických technik.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Thermo_TRACE_1600_Series_GC_and_Orbitrap_Exploris_GC_240_e5c5602240/Thermo-TRACE-1600-Series-GC-and-Orbitrap-Exploris-GC-240.jpg" alt="Pragolab: Thermo TRACE 1600 Series GC a Orbitrap Exploris GC 240"/>
Přečtěte si více o analýze mikroplastů při použití:
<ul>
<li>extraktoru <a href="https://gcms.cz/article/2510">Thermo Scientific Dionex ASE 350 (Accelerated Solvent Extractor)</a></li>
<li>pyrolyzéru (Frontier Laboratories)</li>
<li>plynového chromatografu Thermo Scientific <a href="https://gcms.cz/products/3">TRACE 1310</a> (nyní <a href="https://gcms.cz/products/486">TRACE 1610</a>)</li>
<li>ve spojení s hmotnostním spektrometrem <a href="https://gcms.cz/products/473">Thermo Scientific Orbitrap Exploris GC 240</a></li>
</ul>
K separaci produktů pyrolýzy byla použita kapilární kolona <a href="https://gcms.cz/library?mainauthorItems=3&amp;search=TG-5SilMS">Thermo Scientific TraceGOLD TG-5SilMS</a> 30 m × 0,25 mm I.D. × 0,25 μm.
Data byla zpracována pomocí <a href="https://gcms.cz/library?mainauthorItems=3&amp;search=Compound+Discoverer">softwaru Thermo Scientific Compound Discoverer</a> a <a href="https://gcms.cz/products/76">Thermo Scientific Chromeleon Chromatography Data System (CDS)</a>.
💡 Další podrobnosti se dozvíte v <a href="https://gcms.cz/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/tn_001155_gc_orbitrap_exploris_pyrolysis_microplastics_tn001155_na_en_20d1f01570/tn-001155-gc-orbitrap-exploris-pyrolysis-microplastics-tn001155-na-en.pdf">přiložené aplikaci</a> nebo nás neváhejte kontaktovat na eliasova@pragolab.cz.
<h3>Přehled GC/MS aplikací Thermo Scientific se zaměřením na analýzu mikroplastů v <a href="https://gcms.cz/library?mainauthorItems=3&amp;search=microplastic">knihovně LabRulezGCMS</a></h3>
<ul>
<li>Dioxins: Identification of microplastics in water and food using pyrolysis GC with high resolution Orbitrap mass spectrometry (Postery | 2022)
</li>
<li>RAFA: Identification of microplastics in water and food using pyrolysis GC with high resolution Orbitrap mass spectrometry (Postery | 2022)
</li>
<li>Pyrolysis-GC-Orbitrap MS - A Powerful Analytical Tool for Identification and Quantification of Microplastics in a Biological Matrix (Prezentace)
</li>
<li>Identification of microplastic particles in environmental water and food using pyrolysis GC with high resolution Orbitrap mass spectrometry (Aplikace | 2022)
</li>
<li>Pyrolysis-GC-Orbitrap MS - a powerful analytical tool for identification and quantification of microplastics in a biological matrix (Aplikace | 2018)
</li>
<li>RAFA: Quantification Of Decabromodiphenyl Ether In Microplastics Using Direct Insert Probe Coupled With Magnetic Sector High Resolution Mass Spectrometer In Full Scan Mode (Postery | 2019)
</li>
<li>RAFA: Recent developments in the analysis of pesticides and contaminants in food using LC- and GC-Orbitrap Technology (Prezentace | 2019)
</li>
<li>RAFA: Implementing new GC-MS and LC-MS technologies to stay ahead with your food safety analysis from pesticides to PFAS and microplastics (Prezentace | 2022)
</li>
<li>Meeting the requirements of US and European water standards (Příručky | 2020)
</li>
</ul>
<h3>Vybrané webináře Thermo Scientific na téma GC/MS analýzy mikroplastů</h3>
<h5>1. <a href="https://gcms.cz/webinar/280">Sampling and Analysis of Emerging Pollutants</a></h5>
<ul>
<li>ZÁZNAM | Proběhlo Út, 22.9.2020</li>
</ul>
V tomto webináři Vám představíme pokročilé vzorkování a analýzu mikroplastů ze vzduchu a vody pomocí termální desorpce ve spojení s GC/MS.
<h5>2. <a href="https://gcms.cz/webinar/1605">Contaminants in food - Microplastics</a></h5>
<ul>
<li>ZÁZNAM | Proběhlo St, 5.10.2022</li>
</ul>
Tento webinář bude diskutovat o tom, jak s jistotou testovat převládající fytoxiny a mykotoxiny nebo o různých možnostech GC-MS od jednotkového rozlišení po vysoké rozlišení v kombinaci s pyrolýzou.

Identifikace mikroplastů ve vodě a potravinách pomocí pyrolýzní GC s HRMS Orbitrap

V tomto aplikačním listu se dozvíte o možnostech využití <a href="https://gcms.cz/products?category=134&amp;distributorItems=42&amp;manufacturerItems=3">plynové chromatografie ve spojení s Orbitrap hmotnostní spektrometrií</a> a softwarem <a href="https://gcms.cz/library?instrumentationItems=17-3-5&amp;mainauthorItems=3&amp;search=Compound+Discoverer">Thermo Scientific Compound Discoverer</a> pro detekci a identifikaci necíleně přidaných látek (NIAS) ve vzorku plastové fólie.
<blockquote>
💡 <a href="https://gcms.cz/products/473">Thermo Orbitrap Exploris GC 240 Mass Spectrometer</a>
</blockquote>
V Evropské unii (EU) by materiály a předměty z plastů určené pro styk s potravinami měly být v souladu s nařízením Komise (EU) č. 10/2022 a jeho změnami. Toto nařízení obsahuje seznam povolených monomerů, dalších výchozích látek, makromolekul získaných mikrobiální fermentací, aditiv a pomocných látek pro výrobu polymerů (cíleně přidané látky), které lze použít pro výrobu plastových materiálů určených pro styk s potravinami (food contact materials - FCM).
Během výrobních procesů a použití těchto plastových materiálů však může docházet k reakci a degradaci produktů, což vede ke vzniku dalších sloučenin (necíleně přidaných látek) v plastovém materiálu. Z tohoto důvodu je třeba před povolením FCM posoudit riziko spojené s přítomností a možným uvolňováním necíleně přidaných látek.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Thermo_TRACE_1600_Series_GC_and_Orbitrap_Exploris_GC_240_e5c5602240/Thermo-TRACE-1600-Series-GC-and-Orbitrap-Exploris-GC-240.jpg" alt="Pragolab: GC Thermo Scientific TRACE 1610 a MS Thermo Scientific Orbitrap Exploris GC 240"/>
Vzhledem k širokému rozsahu těkavosti a polarit těchto látek se pro provedení komplexní studie používají různé chromatografické techniky. Většina uváděných metod pro necílenou analýzu plastových FCM je založena na <a href="https://lcms.cz/library?instrumentationItems=31-30-33&amp;mainauthorItems=3&amp;search=FCM">kapalinové chromatografii (LC) ve spojení s hmotnostní spektrometrií s vysokým rozlišením (HRAM)</a>.
K analýze těkavé frakce migrujících látek se pak používá plynová chromatografie, často vybavená headspace autosamplerem, ve spojení s hmotnostní spektrometrií (headspace GC-MS).
V této charakterizační fázi nabízí HRAM MS oproti MS řadu výhod. V případě výskytu neznámé sloučeniny poskytuje HRAM, jako je Orbitrap MS, vysoce kvalitní přesná hmotnostní data s využitím elektronové ionizace (EI) nebo chemické ionizace (CI) k identifikaci molekulárních iontů a provedení fragmentačních studií pomocí MS/MS a kvantifikaci k určení koncentrace analytu.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Pragolab_MS_2_spektrum_methylpalmitatu_s_ionty_popsanymi_fragmentaci_in_silico_b37895f67a/Pragolab-MS2-spektrum-methylpalmitatu-s-ionty-popsanymi-fragmentaci-in-silico.jpg" alt="Pragolab: MS² spektrum methylpalmitátu s ionty popsanými fragmentací in silico"/>
U takto kvalitních a komplexních dat je nezbytné, aby existoval intuitivní SW, který umožní extrahovat všechny funkce, vizualizovat výsledky a vyvodit smysluplné závěry. Pro tento účel lze použít software Compound Discoverer, který umožňuje provádět studie chemické migrace od detekce až po statistické porovnání a identifikaci sloučenin, a to vše v rámci jediného softwarového prostředí.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Pragolab_Pracovni_postup_softwaru_PCI_Compound_Discoverer_pouzivany_k_potvrzeni_sloucenin_identifikovanych_v_EI_pracovnim_postupu_b5c6d07190/Pragolab-Pracovni-postup-softwaru-PCI-Compound-Discoverer-pouzivany-k-potvrzeni-sloucenin-identifikovanych-v-EI-pracovnim-postupu..jpg" alt="Pragolab: Pracovní postup softwaru PCI Compound Discoverer používaný k potvrzení sloučenin identifikovaných v EI pracovním postupu"/>
Cílem této studie bylo vyvinout analytickou metodu pro předběžnou identifikaci neznámých migrujících látek v plastových materiálech určených pro styk s potravinami pomocí GC-MS Orbitrap a prokázat výhody softwaru Compound Discoverer pro tuto aplikaci.
Analýza byla provedena pomocí <a href="https://gcms.cz/products/486">plynového chromatografu Thermo Scientific TRACE 1610</a> a <a href="https://gcms.cz/products/473">hmotnostního spektrometru Thermo Scientific Orbitrap Exploris GC 240</a>.
Veškeré podrobnosti naleznete <a href="https://gcms.cz/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/an_001607_gc_orbitrap_ms_compound_discoverer_nias_plastic_food_an001607_na_en_9149fdb87a/an-001607-gc-orbitrap-ms-compound-discoverer-nias-plastic-food-an001607-na-en.pdf">v přiložené aplikaci</a>, nebo nás neváhejte kontaktovat na eliasova@pragolab.cz.
Přehled nejnovějších aplikací Thermo GC/Orbitrap <a href="https://gcms.cz/library?from=2022&amp;instrumentationItems=3-17-5&amp;manufacturerItems=2&amp;to=2023">v knihovně LabRulezGCMS</a>
<ul>
<li>Identification of lithium-ion battery degradation products using GC Orbitrap mass spectrometry (Aplikace | 2022)
</li>
<li>Metabolomics: Developing and optimizing a robust HRAM GC-MS pipeline for on-breath global biomarker analysis (Postery | 2022)
</li>
<li>ASMS: Using flow-modulated GC×GC technology coupled with GC-Orbitrap mass spectrometry for the profiling of automotive diesel (Postery | 2022)
</li>
<li>ASMS: Using GC Orbitrap mass spectrometry for the identification of lithium-ion battery degradation products (Postery | 2022)
</li>
<li>NEMC: A consolidated approach for routine analysis of soil contaminants using GC-Orbitrap mass spectrometry (Postery | 2022)
</li>
<li>EPRW: Applying high resolution GC-Orbitrap mass spectrometry for the quantitative analysis of environmental contaminants in food (Postery | 2022)
</li>
<li>Identification of microplastic particles in environmental water and food using pyrolysis GC with high resolution Orbitrap mass spectrometry (Aplikace | 2022)
</li>
<li>Dioxins: Identification of microplastics in water and food using pyrolysis GC with high resolution Orbitrap mass spectrometry (Postery | 2022)
</li>
<li>RAFA: Applying high resolution GC-Orbitrap mass spectrometry for the quantitative analysis of environmental contaminants in food (Postery | 2022)
</li>
<li>RAFA: Identification of microplastics in water and food using pyrolysis GC with high resolution Orbitrap mass spectrometry (Postery | 2022)
</li>
<li>RAFA: Implementing new GC-MS and LC-MS technologies to stay ahead with your food safety analysis from pesticides to PFAS and microplastics (Prezentace | 2022)
</li>
<li>Untargeted screening and identification of substances in plastic food contact materials using an Orbitrap Exploris GC 240 mass spectrometer (Aplikace | 2022)
</li>
<li>Enhance sensitivity using variable electron voltage (VeV) on Orbitrap Exploris GC Mass Spectrometers (Technické články | 2022)
</li>
</ul>

Screening a identifikace látek v plastových materiálech přicházejících do styku s potravinami pomocí hmotnostního spektrometru Orbitrap Exploris GC 240

Webináře

Aplikace

Akademie

Osobnosti

Plasty

Životní prostředí

Potraviny

Vody

Zdraví

Přednáška

Vědecký článek

Rozhovor

Toxikologie

Popularizace

Věda a výzkum

Software

Covid-19

Kariéra

Článek

Laboratoře

Různé

Produkt

Video

Poster

Nejbližší akce

Typ novinky

Zaměření

Jsme jedním z lídrů na českém a slovenském trhu v oblasti laboratorních zařízení a svým zákazníkům přinášíme špičkové přístroje z oboru analytické chemie a fyzikálních měření více než 25 let.

Pragolab

Workshop: Automatizace analýz a kontrola kvality v potravinářském, krmivářském a farmaceutickém průmyslu

IV. Škola archeometrie 2026

ALS Kurz Analýzou HYDRAULICKÝCH a TURBÍNOVÝCH olejů k větší efektivitě výroby

The science of next-gen ingredients: fermentation, formulation and function

The Data Driven Plant; How AI Transforms Chemical Manufacturing

Process Raman: A Reliable and Versatile Tool For Downstream Process Monitoring and Control For mAB Production