Accelerate method scouting with the Thermo Scientific ISQ EC single quadrupole mass spectrometer and the Thermo Scientific Vanquish Flex Quaternary UHPLC

Význam tématu

Rozvoj analytických metod v UHPLC je klíčový pro zkrácení času analýz a zajištění spolehlivé identifikace látek zejména v komplexních matricích. Tradiční scouting využívá UV detekci, která může přehlédnout koeluce nebo neabsorbující sloučeniny. Integrace hmotové spektrometrie do procesu scouting významně zvyšuje selektivitu a snižuje počet potřebných běhů.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo ukázat, že použití ISQ EC single kvadrupólového hmotového spektrometru ve spojení s Vanquish Flex Quaternary UHPLC zkracuje dobu vývoje chromatografických metod oproti UV založeným přístupům. Modelovou aplikací byla analýza směsi 18 pesticidů.

Použitá metodika a instrumentace

MS detekce probíhala v režimu Full Scan s automatickým střídáním polarity pro pozitivní a negativní ionizaci. Pro separaci byly testovány čtyři typy kolon (Accucore aQ, Hypersil GOLD, Accucore RP-MS, Accucore Phenyl Hexyl) a dva organické eluenty (acetonitril, methanol) v lineárním gradientu 2–98 % při průtoku 0,4 ml/min.

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific Vanquish Flex Quaternary UHPLC se 6pozicními přepínacími ventily a AutoSpray smart modulem
• Thermo Scientific ISQ EC single kvadrupólový hmotový spektrometr plně integrovaný v Chromeleon 7.2 CDS
• Kapilára MP35N 75 cm × 100 µm pro připojení UHPLC k MS
• LC-MS grade rozpouštědla (acetonitril, methanol, voda, kyselina mravenčí)

Hlavní výsledky a diskuse

MS detekce umožnila jednoznačné sledování všech 18 pesticidů i při částečné koeluci, zatímco UV signál detekoval pouze 10 sloučenin s četnými překryvy. Extrahované iontové chromatogramy (EIC) poskytly retence, šířky a rozlišení. Izotopové vzory potvrdily identifikaci i u koelujících látek 2,4-D a bromoxynilu. Mezi testovanými stacionárními fázemi a eluenty byly patrné rozdíly v selektivitě – methanol často zlepšil rozlišení. Hypersil GOLD a Accucore Phenyl Hexyl s acetonitrilem nebo methanolem dosahovaly požadovaného rozlišení nad 1,5 pro klíčové páry pesticidů.

Přínosy a praktické využití metody

• Redukce počtu běhů díky simultánní detekci všech analyzovaných sloučenin
• Jistota identifikace i při koeluci nebo slabé absorpci UV
• Možnost přímého přenosu výsledků na UV-pouze metody při následné validaci
• Zrychlení vývoje analytických metod v QC, výzkumných laboratořích i průmyslu

Budoucí trendy a možnosti využití

MS-based scouting se bude dále prosazovat díky pokročilé automatizaci a plné integraci software. Přechod k vysokorozlišujícím hmotovým spektrometrům, rozšíření knihoven izotopových a fragmentačních vzorů a využití strojového učení umožní ještě rychlejší optimalizaci chromatografických metod. Vhodné je také nasazení online datové analýzy pro automatické navrhování parametrů.

Závěr

Kombinace Thermo Scientific ISQ EC MS a Vanquish Flex UHPLC v automatizovaném workflow významně urychlí scouting chromatografických podmínek. MS detekce poskytuje vysokou selektivitu, eliminuje potřebu jednotlivých standardních běhů a otevírá cestu k efektivním vysoce propustným analytickým postupům.

Reference

1. Thermo Scientific Application Note AN 1122 UHPLC Method Development for Simultaneous Determination of Antihypertensive Combination Agents 2016
2. Thermo Scientific Technical Note TN 161 Fast and Easy HPLC Method Development 2016
3. Thermo Scientific Technical Note TN 185 UHPLC Method Development System for Efficient Scouting 2016
4. Thermo Scientific Technical Note TN20543 Selectivity Choices in Reversed-Phase Fast LC 2013