High Resolution Accurate Mass GC-MS based on Orbitrap Technology - A new chapter in GC-MS

Význam tématu

Tento dokument představuje novou generaci GC-MS přístrojů založených na Orbitrap technologii umožňující vysoké rozlišení, přesnost hmotnosti a rozšířený dynamický rozsah. Tyto schopnosti jsou klíčové pro analýzy v kvalitativním i kvantitativním sledování reziduí pesticidů, stopových kontaminantů, metabolitů a neznámých látek v komplexních vzorcích.

Cíle a přehled studie / článku

Webinář Thermo Scientific představil rodinu Orbitrap GC-MS (Q Exactive GC, Exactive GC) a popsal hlavní pracovní postupy pro cílené i necílené analýzy. Zdůraznil analytické výkonnosti, příklady aplikací a přínos v oblastech metabo­lomiky, potravinářství, životního prostředí a farmacie.

Použitá metodika a instrumentace

Ultrakompaktní modulární TRACE 1310 GC systém spojený s Orbitrap analyzátorem. Detekce v režimech EI/CI, full-scan a timed-SIM, možnost MS/MS. Ionizační zdroj ExtractaBrite s patentovanou RF čočkou, výměna komponent bez přerušení vakua. Rozlišení až 120000 (FWHM při m/z 200), přesnost hmotnosti <1 ppm, citlivost v ppt až fg hladinách, dynamický rozsah >6 řádů.

Hlavní výsledky a diskuse

• Citlivost a linearita: detekce 132 pesticidů v dětské výživě již od 0,5 ng/g, IDL do 2 ng/g, průměrné RSD 6 %.
• Přesnost hmotnosti <0,5 ppm při full-scan analýze napříč koncentracemi.
• Vysoké rozlišení pro selektivní identifikaci v komplexní matrici a odhalení izobarických interferencí.
• Nepřetržitá kalibrace není nutná, výkon stabilní scan-to-scan.
• Efektivní workflow pro necílené screeningy: dekonvoluce spekter, HRF filtrace kandidátů, podpora fragmentace HCD.

Přínosy a praktické využití metody

Orbitrap GC-MS zjednodušuje rutinní i výzkumné analýzy díky automatizovaným postupům (autotune, kalibrace do 1 min). Metoda umožňuje současné kvantitativní a kvalitativní stanovení známých i neznámých látek, včetně emergentních kontaminantů a metabolitů, s vysokou důvěrou v identifikaci.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrované softwarové platformy pro datovou integraci necílených dat a strojové učení.
• Rozvoj databází HRAM spekter a in silico fragmentační predikce.
• Miniaturizace a zvýšená propustnost GC-MS pro průmyslové a terénní aplikace.
• Pokrytí nových klíčových oblastí: metabolomika, forenzní toxikologie, monitorování životního prostředí.

Závěr

Orbitrap GC-MS systémy Q Exactive a Exactive GC přinášejí novou úroveň citlivosti, rozlišení a spolehlivosti pro cílené i necílené analytické úlohy. Jejich robustnost, jednoduchost obsluhy a široké možnosti detekce otevírají nové perspektivy v kontaminantní analýze, metabo­lomice a dalších oblastech.

Reference

1. Thermo Scientific (2016): High Resolution Accurate Mass GC-MS based on Orbitrap Technology Webinar, 25. 11. 2016.
2. Mol H., Tienstra M. (RIKILT): Data o masové přesnosti a linearitě.