Single, Triple or High Resolution Accurate Mass? Select the Right GC-MS for Your Lab

Význam tématu

Výběr vhodného typu GC–MS přístroje je klíčový pro zajištění optimální citlivosti, selektivity a efektivity analýzy organických sloučenin. Laboratoře čelí různorodým výzvám – od rutinního monitoringu známých látek až po screening neznámých kontaminantů v komplexních matricích. Správné rozhodnutí o technologii (jednoduchý kvadrupól, trojitý kvadrupól nebo vysoké rozlišení v orbitrapu) má přímý dopad na kvalitu dat, dodržení předpisů i provozní náklady.

Cíle a přehled článku

Text představuje porovnání portfolia GC–MS přístrojů Thermo Scientific s cílem pomoci analytickým laboratořím zvolit nejvhodnější systém podle charakteru úloh. Popisuje vlastnosti a aplikační zaměření: TRACE 1300/1310 GC, ISQ a TRACE GC–MS (jednotný kvadrupól), TSQ 7000/9000 (trojitý kvadrupól), Exactive GC a Q Exactive GC (orbitrap) a DFS (magnetický sektor).

Použitá metodika a instrumentace

Metodiky zahrnují:

• Jednotný kvadrupól: režimy full scan a SIM (Selected Ion Monitoring) s možností EI a CI ionizace, vysoká reprodukovatelnost spekter.
• Trojitý kvadrupól: SRM (Selected Reaction Monitoring) pro selektivní detekci a kvantifikaci, střetná buňka EvoCell, rychlé přepínání SRM (až 800 SRM/s).
• Orbitrap (Exactive, Q Exactive): full scan s vysokým rozlišením (60–120 000 FWHM), přesnost hmotnosti <1 ppm, možnost MS/MS, timed-SIM, simultánní cílené i necílené analýzy.

Instrumentace:

• GC: TRACE 1300/1310 s modulárními vložkami a rychlým cyklováním teplot.
• Ionizace: Advanced Electron Ion (AEI), ExtractaBrite, NeverVent technologie.
• Systémy kvadrupólů: ISQ, TSQ a magnetický sektor DFS.
• Detekce: DynaMax XR elektronový multiplikátor, elektronické převodníky s vysokou lineární dynamikou.

Hlavní výsledky a diskuse

Porovnání režimů SIM a SRM demonstruje výrazné snížení šumu a zvýšení poměru signál/šum při použití SRM, což umožňuje nižší limity detekce v náročných matricích (např. pesticidy v baby food či zeleném čaji při ng/kg úrovních).
Orbitrap GC–MS poskytuje přesné rozlišení (až 120 000), nenaročné zachycení velkého počtu iontů v jednom skenu a široký dynamický rozsah (>6 řádů), což umožňuje spolehlivou identifikaci i při stopových koncentracích bez nutnosti předem definovaných přechodů.
Simultánní full scan a SRM v jednom běhu zajišťují současně cílenou kvantifikaci a screening neznámých sloučenin s možností retrospektivní analýzy.

Přínosy a praktické využití metody

• Jednotný kvadrupól: robustní a cenově dostupné řešení pro rutinní QA/QC, environmentální a petrochemické aplikace.
• Trojitý kvadrupól: splňuje přísné regulační metody (EPA 524, 525, 8270), vhodný pro potravinářský a forenzní průmysl, antidoping a farmaceutické kontroly.
• Orbitrap: ideální pro komplexní profiling, metabolomiku, reziduální screening i leachables/extractables, kde je potřeba vysoká selektivita a možnost zpětné analýzy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se širší integrace vysokého rozlišení s rychlými cílenými metodami (hybridní full scan + SRM), rozvoj automatizovaných workflow s auto-SRM optimalizací a pokročilou datovou analýzou poháněnou strojovým učením. Retrospektivní zpracování dat a cloudové platformy umožní nová poznání z již pořízených datových sad.

Závěr

Výběr optimální GC–MS technologie závisí na počtu analyzovaných látek, složitosti matrice, požadované citlivosti a rozpočtu. Portfolia Thermo Scientific nabízejí škálovatelné přístupy od jednoduchého kvadrupólu přes trojitý kvadrupól až po orbitrap s vysokým rozlišením, což zajišťuje plynulou migraci metod a dlouhodobou návratnost investice.