Automatizace Přípravy Vzorků v LC MS a GC MS Analýze

Význam tématu

Automatizace přípravy vzorků v LC-MS a GC-MS analýze výrazně zvyšuje produktivitu, zkracuje dobu laboratorních operací a minimalizuje lidské chyby. Umožňuje nepřetržitý provoz, šetří vzorky i reagenční činidla a zvyšuje bezpečnost práce s nebezpečnými materiály.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentace bylo shrnout klíčové kroky a historický vývoj automatizace přípravy vzorků, předvést principy off-line a on-line řešení a představit robotické pracovní stanice. Případová studie MetaboAuto® demonstruje plně automatizovaný protokol pro GC-MS a LC-MS analýzu více než 250 metabolitů.

Použitá metodika a instrumentace

Pro automatizovanou přípravu vzorků byly využity:

• liquid handling roboty (Thermo Versette, Tecan EVO, Hamilton Vantage)
• robotické stanice CTC Analytics PAL RTC s moduly (injekční stříkačka, přepínací ventil, Peltier, vortex, agitátor, mikrocentrifuga, odpařovač, čtečka čárových kódů)
• FIA-LLME off-line mikrodávkování (Sciware Systems)
• spe derivatizační technika RCF s heptafluorbutylchloroformiátem (HFBCF) a in situ CO₂ dispersí
• GC-MS a LC-MS detektory s ionizací EI, APCI/PICI a vysokým rozlišením

Hlavní výsledky a diskuse

Implementace rychlé derivatizace a LLME umožnila extrakci metabolitů během sekund. Robotizované stanice zpracují až 96 vzorků paralelně nebo sériově bez zásahu obsluhy. MetaboAuto® poskytuje pokrytí >200 primárních metabolitů s RSD nižším o přibližně 2 %. Dále byla ověřena chirální analýza D-aminokyselin v lidském séru.

Přínosy a praktické využití metody

Výhody automatizace:

• výrazná úspora času a snížení nákladů na manuální operace
• lepší reprodukovatelnost a robustnost analytických metod
• nižší spotřeba vzorku a rozpouštědel
• možnost nepřetržitého 24/7 provozu
• redukce expozice obsluhy nebezpečným látkám

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj modulárních platforem pro Industry 4.0, rozšíření nabídky specializovaných modulů (mikrofluidika, AI řízení procesů), nové derivatizátory pro selektivní detekci a izotopové značení pro přesnější kvantifikaci. Směřuje se k dodávkám kompletních turnkey řešení včetně validace.

Závěr

Přechod od manuální k plně automatizované přípravě vzorků představuje zásadní krok v analytické chemii. Modularita a flexibilita robotických stanic umožňuje efektivní vývoj a implementaci metod. Volba mezi interním vývojem a komerčním řešením závisí na rozsahu a strategii laboratoře.

Reference

• Cerda V. et al., J Chromatogr A, 2015, 1413, 1–8
• Hušek P., Šimek P. et al., J Chromatogr A, 2011, 1218, 7874–7882
• Hušek P., Šimek P. et al., J Chromatogr A, 2016, 1440, 1–9
• Švagera Z. et al., Anal Bioanal Chem, 2012, 403, 2761–2771