Breakthrough Analytical Performance of a Novel Gas Chromatography –Orbitrap Mass Spectrometry for Routine and Research Applications

Význam tématu

Vysoce rozlišovací hmotnostní spektrometrie Orbitrap Exploris GC přináší přesnost hmotnostních měření pod 1 ppm a schopnost zachytit úzké chromatografické vrcholy s dostatečným počtem datových bodů. To je zásadní pro spolehlivou identifikaci a kvantifikaci stopových látek v komplexních matricích, například pesticidů v potravinách nebo metabolitů v biologických vzorcích.

Cíle a přehled studie / článku

Studie si klade za cíl ukázat analytickou výkonnost Orbitrap Exploris GC 240 při plnoskenovací akvizici. Hodnocené parametry zahrnují rychlost skenování, hmotnostní přesnost, lineární dynamický rozsah, citlivost, věrnost spekter a možnosti vyhledávání ve spektrových knihovnách.

Použitá metodika a instrumentace

Všechny experimenty byly provedeny na Orbitrap Exploris GC 240 kalibrovaném pomocí PFTBA. Chromatografická separace probíhala na koloni TG-5SilMS s injekcí ve split/splitless režimu. Použity byly ionizační režimy elektronové (EI) a chemické (CI, metan jako reagentní plyn). Data byla získána plnoskenovacím módem při rozlišení 60 000–240 000 FWHM (m/z 200) a korigována metodou lock-mass pomocí siloxanových artefaktů. Analýzu a zpracování výsledků umožnilo softwarové prostředí Thermo Scientific TraceFinder a Compound Discoverer.

Hlavní výsledky a diskuse

• Rychlost akvizice: typicky 15 datových bodů přes 2,3 s široký vrchol (2-nitroanilin).
• Hmotnostní přesnost: průměrná odchylka 0,4 ppm na vrcholu, sub-ppm přesnost pro všechny testované látky, včetně hexachloroethanu na šesti řádech koncentrací (< 1 ppm).
• Lineární dynamický rozsah: od 0,1 pg do 10 000 pg na kolonu (6 řádů) s koeficientem determinace > 0,99.
• Citlivost: IDL pro více než 140 pesticidů v matici mouky mezi 0,18 a 2,45 pg/µL (průměr 0,7 pg/µL).
• Spektrální věrnost a library matching: skóre vyhledávání v NIST knihovně > 890 pro směsi pesticidů, izotopická věrnost 100 % pro pentachloroanilin.

Přínosy a praktické využití metody

Orbitrap Exploris GC nabízí úplná plnoskenovací data vysokého rozlišení, ideální pro potvrzení neznámých sloučenin i kvantifikaci známých látek. Vysoká citlivost a široký dynamický rozsah umožňují analýzy stopových pesticidů v potravinách, environmentální monitorování nebo metabolomické studie.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace a vysokoprůtokové laboratoře pro rutinní screening.
• Integrace s multidimenzionální chromatografií a hmotnostní spektrometrií pro komplexní analýzu směsí.
• Rozšíření databází a umělá inteligence pro zrychlené vyhodnocení spektrálních dat.
• Použití v regulované analýze reziduí pesticidů, farmaceutickém vývoji a proteomice.

Závěr

Orbitrap Exploris GC 240 prokázal výjimečné analytické schopnosti díky vysoké hmotnostní přesnosti, rychlosti skenování, citlivosti a širokému dynamickému rozsahu. Toto řešení poskytuje robustní a univerzální platformu pro rutinní i výzkumné aplikace v analytické chemii.

Reference

1. White Paper: The Power of High Resolution Accurate Mass Using Orbitrap Based GC-MS, Thermo Scientific 2015.
2. Application Note: Fast Screening, Identification, and Quantification of Pesticide Residues in Baby Food Using GC Orbitrap MS Technology, Thermo Scientific 2021.