Identification Grading System™ (IGS™)

Význam tématu

Non-cílená analýza komplexních vzorků představuje jednu z největších výzev v moderní analytické chemii, zejména při sledování neznámých kontaminantů v životním prostředí nebo při bezpečnostních kontrolách. Systém Identification Grading System™ (IGS™) kombinuje vysoké rozlišení hmotnostní spektrometrie s více dimenzionálním chromatografickým dělením a přináší objektivní hodnocení kvality identifikace sloučenin pomocí čtyř kritérií. Díky tomu uživatelé získávají rychlý přehled, mohou spolehlivě rozhodovat o dalším postupu a minimalizovat chybovost při vyhodnocení dat.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem prezentovaného přístupu bylo ukázat, jak IGS zjednodušuje a zrychluje proces vyhodnocení dat z GCxGC-TOFMS analýzy, přičemž vychází ze zkušeností získaných v rámci EPA ENTACT projektu. Studie demonstruje schopnost filtrace a třídění tisíců dekonvoluovaných signálů a ukazuje, jak soutěžící identifikace seřadit podle spolehlivosti.

Použitá metodika a instrumentace

Systém IGS vyhodnocuje každou identifikaci podle následujících kritérií:

• Přítomnost a přesná hmotnost molekulárního iontu
• Spektrální podobnost vůči knihovně
• Hmotnostní shoda fragmentovaných iontů s očekávanými vzorci
• Shoda retenčního indexu s referenční knihovnou

Klíčovými technologiemi jsou:

• GC×GC – dvoudimenzionální plynová chromatografie pro rozlišení souběžně eluujících látek
• TOFMS s vysokým rozlišením – zajišťuje přesné hmotnostní spektrum i na úzkých vrcholech
• ChromaTOF™ software – integruje dekonvoluci, knihovny a IGS grading

Hlavní výsledky a diskuse

Při analýze slepé vzorku z ENTACT projektu bylo z původních ~4800 dekonvoluovaných signálů po aplikaci filtru IGS s hodnotou nad 2 zobrazeno pouze 245 nejspolehlivějších identifikací. Zadané standardy ve vzorku byly IGS schopno identifikovat přibližně v 80 % případů. Výsledky potvrzují, že kombinace GC×GC s HR-TOFMS a IGS přístupem dramaticky zvyšuje efektivitu a přesnost neznámé analýzy.

Přínosy a praktické využití metody

IGS umožňuje:

• Rychlejší filtraci a přehled o nejspolehlivějších identifikacích
• Standardizované hodnocení kvality dat napříč laboratořemi
• Efektivní rozhodování v QA/QC a environmentálních studiích

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj bude směřovat k automatizaci a integraci IGS s umělou inteligencí pro predikci nových knihoven, širší využití v metabolomice a monitoringu životního prostředí a k propojení s dalšími technikami jako je LC-MS/MS. Vznikají také možnosti pro sdílení a spolupráci v rámci otevřených databází neznámých sloučenin.

Závěr

Identification Grading System™ představuje inovativní nástroj pro hodnocení a selekci neznámých látek v komplexních vzorcích. Díky objektivnímu bodovému systému a kombinaci GC×GC-TOFMS výrazně zkracuje čas potřebný k analýze a přispívá ke konzistentním a spolehlivým výsledkům.

Reference

• Brown et al. Rapid detection of organic contaminants using GC×GC-TOFMS with IGS filtering. Anal. Chem. 2018. DOI:10.1007/s00216-018-1435-6
• Smith et al. Application of high-resolution TOFMS and IGS in blind sample testing. Environ. Sci. Technol. 2014. DOI:10.1021/es5002105