Selective analysis of co-eluting isobaric compounds with single quadrupole mass detection

Význam tématu

Detekce blízce příbuzných analytů, které se chromatograficky nerozlišují, je klíčová v oblastech, jako je potravinářská a farmaceutická analytika. Využití selektivní detekce pomocí hmotnostní spektrometrie významně zvyšuje jistotu identifikace, zvláště u izobarických sloučenin, které sdílejí stejnou molekulární hmotnost.

Cíle a přehled studie

Cílem technické poznámky bylo ukázat, jak lze u jednohvězdicového kvadrupolového hmotového spektrometru (Thermo Scientific ISQ EC/EM) pomocí in‐source CID fragmentace selektivně rozlišit koelující izobarické pesticidy desmedipham a phenmedipham. Studie demonstrovala vývoj chromatografické metody, optimalizaci zdrojového CID napětí a aplikaci Single Ion Monitoring (SIM) k detekci unikátních fragmentů.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorků byly připraveny vodné roztoky analyzovaných pesticidů v acetonitrilu. Chromatografii zajišťovalo UHPLC Vanquish Flex Binary s kolónami Hypersil GOLD (2.1×50 mm a 2.1×100 mm, 1.9 μm). Detekce probíhala ve Chromeleon CDS 7.2 s přímou integrací hmotového detektoru ISQ EC/EM.

• UHPLC Vanquish Flex Binary (VF-P10-A, VF-A10-A, VH-C10-A, VF-D40-A)
• Hmotový detektor ISQ EC/EM s možností Full Scan a SIM
• Optimalizace zdrojového CID napětí (0–100 V) pro tvorbu fragmentů
• Práce v pozitivním ionizačním režimu, mobilní fáze voda/formiát + acetonitril nebo methanol/formiát

Hlavní výsledky a diskuse

Chromatografické rozlišení desmediphamu a phenmediphamu na 100 mm kolóně s lineárním gradientem dosahovalo jen R ~ 0,4, což nepostačuje k jednoznačné separaci. Zdrojová CID fragmentace umožnila vytvořit specifické fragmenty m/z 182,1 pro desmedipham a m/z 168,1 pro phenmedipham při napětí 58 V. Monitorováním těchto fragmentů SIM skeny prokázaly plnou selektivitu i v poměrech 1 : 5 až 5 : 1, přičemž každá sloučenina vykazovala jen svůj charakteristický signál.

Přínosy a praktické využití metody

In‐source CID na jednom kvadrupolu poskytuje jednoduchou a rychlou alternativu k tzv. SRM na triple kvadrupolu. Metoda umožňuje selektivní kvantitativní i kvalitativní stanovení koelujících izobarických analytů bez nutnosti složitého nastavení vícetónových kolapsů. Vyžaduje pouze úpravu zdrojového napětí a SIM detekci.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj bude směřovat k automatizaci optimalizace CID napětí pro různé skupiny malých molekul, rozšíření aplikace na široké škály matrik a kombinaci in‐source fragmentace s vysoce rychlými UHPLC metodami. Potenciál vidíme i v real‐time kontrole kvality v potravinářských a environmentálních laboratořích.

Závěr

Technologie in‐source CID na jednom kvadrupolu umožňuje selektivní rozlišení a detekci koelujících izobarických analytů pomocí charakteristických fragmentů. Metoda je robustní, integrovaná do běžných CDS a vhodná pro rutinní kvalitativní a kvantitativní analýzy.

Reference

• Meding S. Selective analysis of co-eluting isobaric compounds with single quadrupole mass detection. Thermo Fisher Scientific Technical Note 73152, 2019.