HPST ChromAtoMol #2 - časopis nejen pro analytické laboratoře

Význam tématu

Moderní analytická chemie čelí rostoucím požadavkům na citlivou a spolehlivou detekci stopových prvků, organických reziduí i genetických variant. Optimalizace instrumentace a softwaru, automatizace laboratorních procesů a zajištění kvality dat jsou klíčové pro průmyslovou i akademickou praxi. Současně roste potřeba integrovaných systémů správy dat a robustních servisních služeb, které udrží laboratoř v neustálém provozu.

Cíle a přehled obsahu

V druhém čísle časopisu ChromAtoMol jsou představeny novinky v oblasti kapalinové i plynové chromatografie, hmotnostní spektrometrie, mikrobní biologie a laboratorních informačních systémů. Redakce přináší:

• Metodiku přímého stanovení platiny, rhodia a palladia technologií ICP-QQQ ve vzorcích ovzduší, půdy i sedimentů.
• Návrh jednotného parametru IDL pro objektivní srovnání citlivosti LC/MS/MS trojitých kvadrupólů.
• Představení UHPLC systému Agilent 1290 Infinity II s inovativními softwarovými nástroji ISET a BlendAssist.
• Aplikaci GC/MS/MS trojitého kvadrupólu Agilent 7010 na environmentální kontaminanty.
• Tipy pro bezporuchové spoje v plynové chromatografii a selektivní odstranění lipidů v metodách QuEChERS-EMR.
• Integraci LIMS a SDMS pro efektivní správu dat ve standardu 21 CFR Part 11.
• Novinky v oblasti QC pro NGS: Agilent 4200 TapeStation a detekce nízkofrekvenčních mutací s HaloPlex HS.
• Přehled servisních smluv a školení pro uživatele Agilent instrumentace.

Použitá metodika a instrumentace

ICP-QQQ: dvoustupňový kvadrupól s ORS3 kolizně-reakční celou pro eliminaci interferencí při měření Pt, Rh, Pd. GC/MS/MS: Agilent 7010 s multimode inletem, backflush a CFT pro maximální robustnost. UHPLC: Agilent 1290 Infinity II s ISET pro emulaci různých chromatografů a BlendAssist pro automatické míchání mobilních fází. SDMS: OpenLAB Data Store na platformě Alfresco pro centrální ukládání dat. LIMS: integrované řešení správy vzorků a výsledků. QuEChERS-EMR: selektivní sorbent pro odstraňování lipidů. TapeStation 4200: automatizovaný QC systém pro DNA/RNA. HaloPlex HS: molekulární barkódování pro sekvenování s vysokou přesností při detekci mutací <1 %.

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizovaná metoda ICP-QQQ dosahuje detekčních limitů Pt/Rh/Pd v jednotkách pg·l-1 a kvalitní reprodukovatelnosti (<15 % RSD). Definice IDL na základě skutečných statistických dat umožňuje objektivní srovnání citlivosti LC/MS/MS přístrojů se získanou mezerou detekce ~0,2 fg reserpinu. Agilent 1290 Infinity II zkracuje analýzy až o 50 % při zachování rozlišení díky tlaku až 1300 bar a emulaci starších systémů. GC/MS/MS trojitý kvadrupól Agilent 7010 prokázal lineární dynamický rozsah 0,005–100 ng·ml-1 pro 41 pesticidů s opakovatelností pod 15 % RSD. QuEChERS-EMR-Lipid zlepšuje výtěžky analytů až o 30 % a eliminuje matriční supresi. Integrace LIMS/SDMS s OpenLAB Data Store usnadňuje auditní stopu a reportování. TapeStation 4200 umožňuje analýzu 96 vzorků DNA/RNA za 90 minut a HaloPlex HS detekuje nízkofrekvenční mutace v prověřených mixech s přesností do 0,1 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Monitorování životního prostředí: spolehlivé stanovení PTK v ovzduší, půdě, vodách.
• Farmaceutická výroba a kontrola kvality: robustní UHPLC se zkrácenou délkou analýzy.
• Potravinářská a toxikologická analýza: odstranění lipidů pomocí QuEChERS-EMR.
• Biologický a klinický výzkum: rychlé QC DNA/RNA pro NGS a detekce nízkofrekvenčních somatických mutací.
• Laboratorní správa: centralizace dat, dodržování regulací 21 CFR Part 11.
• Průmyslová analytika: optimalizace provozních nákladů díky paušálním servisním smlouvám a školením.

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj směřuje k plné automatizaci a digitalizaci analytických postupů včetně umělé inteligence pro analýzu spekter a chromatogramů. Pokračující miniaturizace, 2D-LC, vysokorozlišovací MS, single-cell sekvenování a rozšíření cloudových LIMS/SDMS systémů zrychlí výzkum i rutinní provoz. Integrace IoT senzorů pro prediktivní údržbu a rozšíření molekulárního barkódování do nových oblastí imunogenomiky a personalizované medicíny bude dalším krokem.

Závěr

Druhé číslo ChromAtoMol představuje široké spektrum inovací v instrumentaci, metodice i softwaru, které významně zvyšují výkon analytických laboratoří. Od ultrastopové detekce kovů přes kvantitativní LC/MS/MS až po high-throughput QC DNA a přesné sledování mutací – současné technologie posouvají hranice citlivosti, spolehlivosti a rychlosti analýz.

Reference

1. Agilent Technologies. www.agilent.com
2. Barefoot, R.R. (1997) Determination of platinum at trace levels in environmental and biological materials. Environmental Science & Technology, 31(2), 309–314.
3. Fargo, M.E. et al. (1996) Platinum metal concentrations in urban road dust and soil in the United Kingdom. Fresenius Journal of Analytical Chemistry, 354, 660–663.
4. Fargo, M.E. et al. (1998) Platinum concentrations in urban road dust and soil in the UK. The Analyst, 123, 236–241.
5. Gómez, B. et al. (2001) Platinum and rhodium distribution in airborne particulate matter and road dust. Science of the Total Environment, 269, 131–144.
6. Helmers, E. et al. (1998) Comparison of Pd and Pt in environmental matrices. Environmental Science and Pollution Research, 5, 44–48.
7. Helmers, E., Kümmerer, K. (1999) Anthropogenic platinum fluxes: Quantification of sources and sinks, outlook. Environmental Science and Pollution Research, 6, 29–36.
8. König, H.P. et al. (1992) Determination of platinum emissions from a three-way catalyst. Atmospheric Environment, 26A, 742–746.
9. Lustig, S. (1997) Platinum in the environment and car catalysts. UTZ-Wissenschaftsverlag, München.
10. Moldovan, M. (2007) Origin and fate of platinum group elements in the environment. Analytica Chimica Acta, 388, 537–540.
11. Zereini, F. et al. (1997) Geochemical behaviour of PGE in emissions by automobile catalysts. Science of the Total Environment, 206, 137–146.