Česká hmotnostní spektrometrie v roce 2020

Význam tématu

Hmotnostní spektrometrie (MS) je dnes nepostradatelnou technikou v širokém spektru aplikací od základního výzkumu až po průmyslovou kontrolu kvality. Díky vysoké selektivitě, citlivosti a schopnosti analyzovat komplexní směsi se MS uplatňuje v environmentální analýze, farmakologii, potravinářství, proteomice, lipidomice i v lékařských laboratořích. V České republice hrají v propagaci a rozvoji této metody klíčovou roli odborné společnosti (SSJMM, ČSHS) a počet nainstalovaných přístrojů v akademickém i státním sektoru překračuje tisícovku.

Cíle a přehled studie / článku

Úvodník dvojnásobného čísla Chemických listů 114 (únor a březen 2020) si klade za cíl vyplnit mezeru v české odborné literatuře o hmotnostní spektrometrii. Autoři představují především:

• potřebu nových výukových textů v češtině,
• koncept otevřeného přístupu (open access) k učebním materiálům,
• strukturální rozdělení příspěvků na fyzikálně-chemické základy, instrumentální aspekty a interpretaci spekter.

Použitá metodika a instrumentace

V článku je také uveden přehled hlavních distributorů a typů používaných hmotnostních spektrometrů v ČR. Mezi přední firmy patří:

• Agilent (GC/MS, LC/MS, CE/MS, SFC/MS, ICP-MS; Q, TOF),
• Bruker (GC/MS, LC/MS, MALDI-MS, IM-MS; Q, TOF, ICR),
• SCIEX (LC/MS, CE/MS, IM-MS; Q, lineární iontová past, TOF),
• Shimadzu (GC/MS, LC/MS, SFC/MS, ICP-MS; Q, TOF, iontová past),
• Thermo Fisher Scientific (GC/MS, LC/MS, ICP-MS, IM-MS; Q, Orbitrap, lineární iontová past),
• Waters (GC/MS, LC/MS, SFC/MS, IM-MS; Q, TOF),
• Analytik Jena (ICP-MS; Q),
• SCION Instruments (GC/MS; Q).

Hlavní výsledky a diskuse

Autoři upozorňují na následující body:

• Instalace MS přístrojů v ČR rychle rostou, zejména na vysokých školách a ve státních laboratořích.
• Stávající české učebnice jsou zastaralé a neobsahují nejnovější trendy (iontová mobilita, HDX, IM-MS).
• Odborné akce (konference, školy, soutěže) aktivně podporují vzdělávání mladých vědců a vznikají nové iniciativy, včetně plánovaného Českého muzea hmotnostní spektrometrie.
• Spolupráce společností, akademie a státní správy vytváří příznivé prostředí pro další rozvoj metody.

Přínosy a praktické využití metody

Poskytované materiály umožní studentům i praktikům:

• získat ucelený přehled o fyzikálně-chemických základech MS,
• pochopit principy nejčastějších ionizačních technik a analyzátorů,
• využít standardizované postupy při interpretaci spekter malých molekul i biopolymerů,
• sledovat moderní aplikace v proteomice, lipidomice či environmentální analýze.

Budoucí trendy a možnosti využití

Mezi klíčové směry dalšího rozvoje patří:

• integrace technik iontové mobility s vysokým rozlišením hmotnostních analyzátorů,
• automatizace a strojové učení při zpracování MS dat,
• rozšíření open access výukových materiálů v češtině,
• zřízení specializovaného muzea a popularizačních center pro širší veřejnost.

Závěr

Publikace dvojčísla Chemických listů reflektuje potřebu moderních českých učebních textů o hmotnostní spektrometrii. Díky podpoře odborných společností, otevřenému přístupu a aktivitám v oblasti vzdělávání se otevírá prostor pro další posílení znalostí a inovací v rámci české analytické komunity.

Reference

• 1. http://www.spektroskopie.cz/?q=souteze, staženo 3.1.2020
• 2. https://www.czechms.org/cz/, staženo 3.1.2020
• 3. http://web.jh-inst.cas.cz/resonance/o-fondu, staženo 3.1.2020
• 4. Holčapek M.: Statistika instalací HPLC/MS a MALDI-TOF přístrojů v ČR (září 2017), staženo 3.1.2020
• 5. Holčapek M., Kolářová L. (ed.): Spojení vysokoúčinné kapalinové chromatografie a hmotnostní spektrometrie (HPLC/MS), Univerzita Pardubice 2001
• 6. Vřešťál J. (ed.): Hmotnostní spektrometrie, Masarykova univerzita v Brně 2000
• 7. https://cs.wikipedia.org/wiki/Hmotnostní_spektrometrie, staženo 3.1.2020
• 8. Pol J., Volný M. (ed.): Počátky a historie československé hmotnostní spektrometrie, ČSHS Praha 2012
• 9. Jennings K. R. (ed.): A History of European Mass Spectrometry, IM Publications LLP 2012
• 10. Herman Z.: Chemické listy 104, 962 (2010)
• 11. Herman Z.: Chemické listy 105, 63 (2011)
• 12. Seznam korporátních členů ASMS 2019, https://www.asms.org/..., staženo 3.1.2020