Orbitrap Exploris Isotope Solutions: Using multiple microscans to enhance precision and accuracy for the ratios of minor isotopologues

Význam tématu

Přesné stanovení izotopových poměrů je klíčové v geochemii, environmentálních a forenzních studiích. Schopnost kvantifikovat i nízkomnožství izotopologů rozšiřuje možnosti analýzy původu látek, procesů v biosféře či kvality surovin.

Cíle a přehled studie

Tato technická poznámka popisuje využití metody sčítání více microscans v Orbitrap Exploris Isotope Solutions ke zvýšení přesnosti a přesnosti při určování poměrů stopových izotopologů. Jako modelový analyzát byl použit monohydrogensíran (HSO4–).

Použitá metodika a instrumentace

• Hmotnostní spektrometr: Thermo Scientific Orbitrap Exploris 480 MS s Advanced Quadrupole Technology, Ion‐Routing Multipole a C‐Trap.
• Ionizace: ESI v negativním režimu pro HSO4–.
• Systémy dodávání vzorku: Dual Syringe Inlet a automatizované in‐flow UHPLC (Thermo Scientific Vanquish Neo).
• Data acquisice a vyhodnocení: Xcalibur Software, IsoX Software pro extrakci dat a R skripty pro výpočet δ‐hodnot.

Hlavní výsledky a diskuse

Užití součtu transiensen z více microscans zvyšuje signál-šum (S/N) podle odmocniny z počtu microscanů, což významně zlepšuje rozlišení a přesnost poměrů nízkomnožných izotopologů (např. 34S18O). Hustotní analýza ukázala, že u stopových špiček roste podíl absorpčního zpracování signálu a tím i dosažené rozlišení. Bracketing referenciace v duálním vstupu potvrdila, že přesnost δ‐hodnot pro nízké izotopologeňky lze významně zvýšit s počtem microscanů.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje analýzu stopových izotopologů s lepší precizností, nižší velikostí výstupních souborů a stabilnějšími výsledky. Užitečné je v QA/QC, environmentálních studiích, geochemii i metabolomice.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření na další prvky a jejich lokalizované izotopové studie.
• Integrace rychlejších Orbitrap analyzátorů a automatizovaných workflow.
• Využití strojového učení pro pokročilé vyhodnocení dat.

Závěr

Sčítání transiensen z více microscans v Orbitrap Exploris přináší významné zlepšení S/N, rozlišení a přesnosti izotopových poměrů u nízkomnožných izotopologů. Tato strategie rozšiřuje analytické možnosti v řadě výzkumných a rutinních aplikací.

Reference

1. Cai X., Huang R., Meder W., Bourgain F., Aizikov K., Riva M., Bianchi F.; Analytical Chemistry 2022, 94, 15746–15753.
2. Lange O., Damoc E., Wieghaus A., Makarov A.; Enhanced FT for Orbitrap Mass Spectrometry; Journal of the American Society for Mass Spectrometry 2009, 20, 1486–1495.
3. Jørgensen B.B., Findlay A.J., Pellerin A.; Frontiers in Microbiology 2019, 10, 849.
4. Canfield D.E. et al.; Science 2010, 330(6009), 1375–1378.
5. Eiler J. et al.; International Journal of Mass Spectrometry 2017, 422, 126–142.
6. Mueller E.P., Sessions A.L., Sauer P.E., Weiss G.M., Eiler J.M.; Analytical Chemistry 2022, 94(2), 1092–1100.