Breakthrough performance of the Orbitrap Exploris GC for analytical testing and scientific research applications

Význam tématu

V oblasti analytické chemie je kritická schopnost rychle, citlivě a selektivně identifikovat složité chemické směsi. Orbitrap Exploris GC dosahuje rozlišení až 240 000, sub-ppm přesnosti hmotnosti a širokého lineárního rozsahu, což usnadňuje screening a kvantifikaci stopových látek v potravinách, životním prostředí nebo farmaceutických matricích.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo ověřit analytickou výkonnost Orbitrap Exploris GC a GC 240 v kontextu citlivosti, přesnosti hmotnosti, lineárního rozsahu, robustness a schopnosti identifikovat neznámé látky za použití EI i PCI.

Metodika a použitá instrumentace

Pro všechna měření byl použit Orbitrap Exploris GC; část experimentů se prováděla na modelu GC 240 s max. rozlišením 240 000 (m/z 200 FWHM). Chromatografická separace probíhala na TRACE 1310 GC s různými kapilárními kolónami, vzorky dávkoval TriPlus RSH autosampler. Spektrometr se kalibroval pomocí PFTBA pro mass accuracy pod 1 ppm. Ionizace se prováděla režimem EI (full scan 60 000 FWHM) a pro potvrzení složení molekuly PCI s metanem jako reagenčním plynem.

Hlavní výsledky a diskuse

• Rychlost skenování: Orbitrap Exploris GC zajistil 15 datových bodů přes špičky šířky 2,3 s.
• NIST library matching: pro aldrin i další pesticidy byly dosaženy forward i reverse skóre nad 890.
• Lineární dynamický rozsah: analyty prokazují lineárnost přes šest řádů koncentrací (0,1 až 10 000 pg) s R2 blízkým 1.
• Opakovatelnost: %RSD oblastí vrcholu pro hexachloroethan mezi 1,0 a 4,9 %.
• Citlivost: IDL pro 142 pesticidů v mouce v rozsahu 0,18 až 2,45 pg na kolónu, průměrná hodnota 0,7 pg.
• Spectrální věrnost: sub-ppm přesnost hmotnosti i při nízkých koncentracích, stabilní izotopový vzorec.
• Přesnost hmotnosti: průměrná odchylka –0,2 ppm při 10 opakovaných injekcích.
• Rozlišovací schopnost: při rozlišení 120 000 a 240 000 byly odstraněny matriční interference viditelné při nižším rozlišení.
• PCI potvrzení: pro kamfen v thyme detekce aduktů [M+H]+ [M+C2H5]+ [M+C3H5]+ potvrdila elementární složení.

Přínosy a praktické využití metody

• Spolehlivý screening reziduí pesticidů s vysokou citlivostí a nízkou detekční mezí.
• Možnost nenáročného nestrukturovaného screeningu a strukturální elucidace neznámých sloučenin.
• Robustní a dlouhodobě stabilní provoz bez nutnosti častého doladění.
• Využití v QA/QC laboratořích, environmentálních a potravinářských analýzách.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Prohlubující se nestrukturovaný screening kombinovaný s databázovými a uměle inteligentními nástroji.
• Integrace s metabolomickými a proteomickými platformami pro komplexní biochemické studie.
• Rozvoj rychlejších a vyšších rozlišovacích systémů pro zrychlení analýz.
• Využití v forenzních aplikacích, farmaceutickém výzkumu a monitoringu životního prostředí.

Závěr

Orbitrap Exploris GC nabízí vynikající kombinaci vysokého rozlišení, přesné hmotnosti, citlivosti a širokého lineárního rozsahu. Data potvrdila excelentní robustnost, opakovatelnost a schopnost detekovat a identifikovat nízké koncentrace analýtů v komplexních matricích. Metoda je vhodná pro široké spektrum analytických a výzkumných úloh.

Reference

1. The Power of High Resolution Accurate Mass Using Orbitrap Based GC-MS Thermo Scientific White Paper 10456 May 2015
2. Fast Screening Identification and Quantification of Pesticide Residues in Baby Food Using GC Orbitrap MS Technology Thermo Scientific Application Note 10449