Automated Approaches to GC/Q TOF Analysis

Význam tématu

Automatizace přípravy vzorků a analýzy pomocí plynné chromatografie spojené s vysoko-rozlišovací hmotnostní spektrometrií (GC/Q-TOF) představuje klíčový krok ke zvýšení spolehlivosti, citlivosti a propustnosti analytických laboratorních procesů. Umožňuje minimalizovat operátorské chyby, zkrátit dobu analýzy a omezit spotřebu rozpouštědel, což je zásadní zejména v oblastech environmentální a potravinářské analýzy, forenzní vědy a farmaceutického výzkumu.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentace je demonstrovat implementaci automatizovaných postupů přípravy vzorků a jejich integraci s GC/Q-TOF systémem. Hlavní pozornost byla věnována:

• Technikám sorpční extrakce pomocí Twister SBSE
• Dynamickému odpařování (headspace) s výměnnými adsorpčními trubičkami
• Integrované výměně linerů a řízenému přepravnímu systému TDU/CIS
• Ukázkám aplikací v komplexních matricích (voda, potraviny, biopaliva, medicínské vzorky)

Použitá metodika a instrumentace

Automatické platformy společnosti Anatune (MultiPurpose Sampler, Automated TDU Liner Exchange, ATEX, MAESTRO software) byly kombinovány s GC/Q-TOF 7200 od Agilent a systemem Gerstel. Klíčové prvky:

• Sorbentní extrakce SBSE Pomocí Twister tyčinek z fází PDMS (objemy fáze 24–126 μL)
• Termální desorpce v TDU/CIS modulu
• Dynamické headspace s výměnnými adsorpčními trubičkami (DHS)
• Software MAESTRO pro plánování metod, výměnu linerů a kontrolu parametrů

Hlavní výsledky a diskuse

Praktické příklady ilustrují:

• Detekci a kvantifikaci heptachloru a jeho epoxidu v pobřežní vodě s detekčním limitem 0,1 pg/L a RSD <10 %
• Význam selektivního výběru úzkých masových oken v Q-TOF pro zvýšení poměru signál/šum (z 11 na 4056)
• Profilování těkavých látek v úlech včel pomocí SBSE, kde komplexní matrice vyžaduje vysokou rozlišovací schopnost a přesnost (<3 ppm) hmotnostního určení
• Odstranění polarizujících složek z biopaliv produkovaných houbami, což zvyšuje výtěžek cykloalkanů oproti klasickým extrakcím

Přínosy a praktické využití metody

Automatizované workflow přináší:

• Vyšší opakovatelnost a reprodukovatelnost výsledků
• Šetrné zpracování vzorků bez či s minimálním použitím rozpouštědel
• Zrychlení analytických cyklů a schopnost provozu 24/7
• Možnost práce s komplikovanými matricemi (potraviny, environment, biomedicína)

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj se očekává v oblasti:

• Integrace umělé inteligence pro optimalizaci metod a datovou analýzu
• Miniaturizace spotřebního materiálu a spotřebičů s cílem snižovat náklady a ekologickou zátěž
• IoT konektivity přístrojů pro vzdálený dohled a údržbu
• Rozšíření automatizace do dalších stupňů přípravy vzorků (filtrace, SPE, mikroextrakce)

Závěr

Prezentované automatizované přístupy pro GC/Q-TOF analýzu ukazují významné zlepšení v oblasti citlivosti, přesnosti a provozní efektivity. Kombinace SBSE, dynamického headspace a pokročilého řízení desorpce poskytuje robustní řešení pro širokou škálu aplikací, od environmentálních studií až po biofarmaceutický výzkum.

Reference

• Carrier D. Automated Approaches to GC/Q-TOF Analysis. Anatune Ltd., Cambridge.