Applying high resolution GC-Orbitrap mass spectrometry for the quantitative analysis of environmental contaminants in food

Význam tématu

Gazová chromatografie s vysokým rozlišením a přesnou hmotnostní spektrometrií (GC-HRMS) je klíčová pro detekci stopových kontaminantů v potravinách a životním prostředí. Kombinace vysoké citlivosti, selektivity a širokého dynamického rozsahu umožňuje analyzovat pesticidy, polychlorované bifenyly, polyaromatické uhlovodíky a bromované zpomalovače hoření v komplexních matricích.

Cíle a přehled studie / článku

Studie hodnotí výkonnost benchtop přístroje Thermo Scientific™ Orbitrap Exploris™ GC pro kvantitativní analýzu environmentálních kontaminantů v potravinách. Srovnává metodu s konvenční GC-MS/MS (triple kvadrupol) pomocí standardních kalibrací, měření limitů detekce a kvantifikace, linearity a účasti v proficiency testech.

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific™ Orbitrap Exploris™ GC hmotnostní spektrometr
• Thermo Scientific™ TRACE™ 1310 kapilární plynový chromatograf
• Thermo Scientific™ TriPlus™ RSH autosampler
• TraceGOLD™ TG-5SilMS kolona (30 m × 0,25 mm × 0,25 μm)
• TSQ™ 9610 triple kvadrupol GC-MS/MS (pro srovnání)

Použitá metodika

Vzorky byly extrahovány asistovanou extrakcí rozpouštědlem (ASE) nebo Soxhletovou extrakcí s interními standardy (13C, deuterované). Čištění proběhlo na Florisil™-křemičitých sloupcích nebo kyselinových silikách. Chromatograficky se používalo PTV splitless vstřikování v režimu full-scan (m/z 50–600) při rozlišení 60 000 FWHM. Kvantifikace se prováděla lineární kalibrací v rozsahu 0,1–2 000 pg/μL v softwaru Chromeleon™ CDS.

Hlavní výsledky a diskuse

• Lineární dynamický rozsah: ≥ 4 dekády s R2 > 0,995
• Limity detekce (LODs): u OCPs a PCBs < 0,1 pg/μL, BFRs < 1 pg/μL
• Limity kvantifikace (LOQs) na úrovni 0,01–0,9 pg/μL
• Preciznost PAH lepší než 10 % (RSD) při 1 pg/μL
• Srovnání s triple kvadrupolem: z-scores v proficiency testech |z| ≤ 2,0, výsledky plně porovnatelné

Přínosy a praktické využití metody

Vyšší selektivita a přesnost měření umožňuje konsolidaci metod pro více tříd kontaminantů, zjednodušuje akvizici a umožňuje retrospektivní analýzy. Metoda je vhodná pro vysokoprůtočná QA/QC pracoviště, laboratoře potravinářského průmyslu a environmentální monitorování.

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace HRMS do rutinního provozu se předpokládá při rozvoji neřízených screeningových metod, podpoře metabolomiky a vývoji automatizované datové analýzy využívající umělou inteligenci. Dále se čeká rozšíření aplikací pro nové matricové třídy a kombinace s dalšími multimodálními technikami.

Závěr

Orbitrap Exploris GC představuje spolehlivou alternativu ke standardnímu GC-MS/MS, nabízí srovnatelnou kvantitativní přesnost a lepší flexibilitu analýzy širokého spektra organických kontaminantů.

Reference

• Rajski L., Haas D., Roberts D. Applying high resolution GC-Orbitrap mass spectrometry for the quantitative analysis of environmental contaminants in food. Thermo Fisher Scientific Application Note, 2022.