EVALUATION OF DESI MOUNTED ON Q-TOF AND TQ MASS SPECTROMETERS TO IMAGE PFAS COMPOUNDS IN DIFFERENT MATRICES

Význam tématu

Per- a polyfluorované látky (PFAS) představují skupinu vysoce perzistentních chemikálií s významným dopadem na životní prostředí a lidské zdraví. Jejich široké komerční použití vede k bioakumulaci ve vodních i suchozemských organismech, přičemž konvenční metody analýzy (SPE + LC-MS/MS) neumožňují prostorové zobrazení akumulace. Implementace zobrazovací hmotnostní spektrometrie (MSI) s DESI zdrojem nabízí přímou vizualizaci rozložení PFAS ve tkáních, což zvyšuje informační hodnotu a efektivitu rutinní analýzy.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo porovnat výkonnost tří MSI platforem pro stanovení 26 klíčových PFAS látek:

• Q-Tof MRT (multi-reflecting),
• Cyclic IMS Q-Tof (TOF a IMS režimy),
• Tandemový kvadrupól Xevo TQ Absolute MS v MRM režimu.

Hodnocena byla citlivost (limity detekce), selektivita (iontová mobilita), prostorové rozlišení a rychlost akvizice.

Použitá instrumentace

• DESI XS zdroj s HPS sprayerem (2 µl/min, 95:5 MeOH:H₂O, 10 psi N₂),
• Xevo TQ Absolute MS (negativní režim, MRM),
• SELECT SERIES MRT Q-Tof (TOF full scan, rozlišení >300 000, <500 ppb přesnost),
• SELECT SERIES Cyclic IMS Q-Tof (TOF full scan a IMS režimy),
• Software: MassLynx, DriftScope, HDI v1.8.

Hlavní výsledky a diskuse

Stanovení LOD na porciní játrech (<1–500 ng/ml): 77 % PFAS bylo detekovatelných na 10 ng/ml v MRM režimu Xevo TQ, 61 % ve full scan TOF a 54 % v IMS režimu. Iontová mobilita významně redukuje pozadí a zlepšuje S/N, PFAS kationty dosahují kratšího drift time než pozadí. Některé PFAS vykazují vícenásobné konformace (lin. vs. rozvětvené), což bylo odhaleno v IMS dimenzi. Lokální akumulace PFAS v kořenech a semenech čočky prokázala rozdílné distribuční vzorce jednotlivých molekul.

Přínosy a praktické využití metody

• Okamžitá detekce a lokalizace PFAS ve tkáních bez extrakce a homogenizace,
• Redukce doby přípravy vzorku a rizika kontaminace,
• Možnost studia mechanismů akumulace a distribuce v biotických vzorcích,
• Využití v monitoringu životního prostředí, potravinové bezpečnosti a toxikologii.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj IMS-MSI pro lepší rozlišení izobarických a izomerních PFAS, integrace s AI-podpořenou analýzou dat pro automatizované vyhodnocení obrazových dat, a rozšíření metod na jiné třídy perzistentních organických polutantů. Miniaturizovaná polemobilní zařízení s DESI zdrojem mohou v budoucnu umožnit on-site analýzy kontaminace.

Závěr

DESI-MSI na Q-Tof a TQ platformách prokázala schopnost detekovat a lokalizovat řadu PFAS přímo na povrchu tkání s LOD v řádu ng/ml. Tandemové MRM měření na Xevo TQ vykázalo nejvyšší citlivost, zatímco IMS režimy zlepšily selektivitu a rozlišení konformací. Metoda slibuje významné zrychlení a zkvalitnění analýzy perzistentních znečišťujících látek.

Reference

Studie a software poskytla společnost Waters Corporation (2024).