Thermo Scientific Orbitrap Exploris GC 240 mass spectrometer

Význam tématu

Vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie spojená s plynovou chromatografií představuje klíčovou technologii pro objev nových sloučenin, studium metabolitů, sledování environmentálních kontaminantů a kontrolu kvality v potravinářství a farmaceutickém výzkumu. Kombinace vysoké citlivosti, přesné hmotnostní analýzy a širokého dynamického rozsahu umožňuje spolehlivou identifikaci i stopových látek v komplexních matricích.

Cíle a přehled studie

Cílem dokumentu je představit výjimečný výkon a univerzálnost orbitrapového hmotnostního spektrometru Thermo Scientific Orbitrap Exploris GC 240 v kombinaci s plynovou chromatografií. Představuje klíčové vlastnosti přístroje, ukazuje jeho nová technická řešení a demonstruje přínos pro různé aplikační oblasti od environmentální analýzy a potravinové bezpečnosti po metabolomiku a toxikologii.

Použitá metodika a instrumentace

Instrumentace

• Orbitrap Exploris GC 240 MS s rozlišením až 240 000 (FWHM při m/z 200) a rychlostí akvizice až 40 Hz
• Modulární plynový chromatograf TRACE 1300 Series GC s výměnnými Instant Connect injektory a detektory
• Ionizační zdroj Thermo Scientific ExtractaBrite EI/CI umožňující elektronovou a chemickou ionizaci
• Pokročilá kvadrupólová technologie AQT (0,4 Da FWHM) a ion-routing multipole (IRM) pro HCD fragmentaci
• Automatický vzorkovač TriPlus RSH s možností online přípravy vzorků, včetně derivatizace a microSPE

Software

• Chromeleon CDS pro kvantitativní metody se splněním GLP/GMP a 21 CFR Part 11
• TraceFinder pro vysoce propustné screeningové a kvantitativní analýzy
• Compound Discoverer pro identifikaci neznámých látek, dekonvoluci spekter a statistické vyhodnocení

Hlavní výsledky a diskuse

Orbitrap Exploris GC 240 dosahuje nekompromisní citlivosti na úrovni částic na bilion (ppt) a sub-1 ppm hmotnostní přesnosti. Experimenty ukazují, že rozlišení 240 000 plně odděluje cílové ionty od rušivých matrikových signálů, zatímco nižší rozlišení vede k chybám v určení složení. Kvantifikace hexachloroethanu prokázala lineární odezvu na šesti řádech koncentrací (0,1–10 000 pg) s výbornou linearitou. Stabilita signálu byla potvrzena opakovacemi až 500 injekcí s RSD < 10 % pro PCBs a PAHs. Alternativní režimy akvizice (full-scan HRAM, t-SIM, Targeted-MS/MS) poskytují flexibilitu pro screening a potvrzující analýzy. Iontizační techniky CI a HCD MS/MS umožňují přímé potvrzení molekulových iontů a strukturální elucidaci.

Přínosy a praktické využití metody

• Retrospektivní vyhodnocení full-scan dat pro objev neočekávaných sloučenin
• Jednoduché připravené šablony metod a intuitivní uživatelské rozhraní pro rychlý náběh analýz
• Vysoká spolehlivost a reprodukovatelnost vhodná pro rutinní QA/QC procesy
• Integrované softwarové toky pro neznámou identifikaci, kvantifikaci a statistickou analýzu
• Dodržení regulačních standardů pro farmaceutickou a potravinářskou kontrolu

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj se bude ubírat směrem k propojení přístrojů s cloudovými a AI platformami pro vzdálené monitorování a prediktivní údržbu. Rozšíření spektrálních knihoven a adaptace na špičkové techniky měření metabolitů, včetně mikrofluidních GC systémů, posílí univerzálnost metody. Vznik digitálních dvojčat laboratoří a pokročilých datových analýz přispěje k rychlejší a přesnější interpretaci výsledků.

Závěr

Orbitrap Exploris GC 240 spojuje špičkové hmotnostní rozlišení, citlivost a rychlost akvizice s modulárním designem a automatizovanou přípravou vzorků. Díky široké nabídce softwarových řešení jsou výsledky vysoce spolehlivé, reprodukovatelné a snadno interpretovatelné, což urychluje objevování nových sloučenin a zlepšuje analytické výkony napříč disciplínami.

Reference

Thermo Fisher Scientific (2021) Orbitrap Exploris GC 240 White Paper