Orbitrap quantitation: lab of the future - Close your uncertainty gap with the selectivity and confidence of HRAM
Příručky | 2016 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
V analytické chemii roste význam kvantitativních metod založených na vysokém rozlišení a přesné hmotnosti (HRAM) hmotnostní spektrometrie. Kombinace quadrupolové selekce iontů s Orbitrap analyzátorem umožňuje v jednom běhu získat kvalitativní a kvantitativní data s výrazně vyšší selektivitou než klasické LC-QQQ metody. Díky schopnosti full-scan akvizice a širokému dynamickému rozsahu lze analyzovat komplexní vzorky, provádět retrospektivní analýzy a minimalizovat riziko falešně pozitivních či negativních výsledků.
Cílem textu je představit vlastnosti a možnosti platformy Thermo Scientific Q Exactive (včetně Q Exactive Focus) pro kvantitativní analýzu malých molekul v různých aplikačních oblastech. Článek shrnuje klíčové parametry, pracovní režimy (full-scan MS, AIF, SIM, PRM, vDIA), dosažené výkony v potravinářské analýze, sledování environmentálních kontaminant, klinickém výzkumu, forenzní toxikologii a farmaceutickém výzkumu.
Princip metody staví na benchtop LC-MS systému složeném z:
Technologie Q Exactive orbitrapových hmotnostních spektrometrů představuje laboratorě budoucnosti díky výjimečnému dynamickému rozsahu, vysokému rozlišení, přesné hmotnosti a flexibilním režimům akvizice. Umožňuje rychlou a spolehlivou kvantifikaci stovek až tisíců sloučenin v komplexních matricích a otevírá nové možnosti v potravinářské analýze, environmentalistice, klinickém a forenzním výzkumu či vývoji léčiv.
1. Rajski, Ł.; Gómez-Ramos, M. del; Fernández-Alba, A. R. Large pesticide multiresidue screening method by liquid chromatography–Orbitrap mass spectrometry in full scan mode applied to fruit and vegetables. J. Chromatogr. A. 2014, 1360:119–127.
2. Thermo Scientific. The Thermo Scientific Exactive Mass Spectrometer – The ultimate screening machine and overview of scientific literature. Literature Review XX63548_E 06/12M.
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníŽivotní prostředí, Potraviny a zemědělství, Forenzní analýza a toxikologie, Farmaceutická analýza, Klinická analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
V analytické chemii roste význam kvantitativních metod založených na vysokém rozlišení a přesné hmotnosti (HRAM) hmotnostní spektrometrie. Kombinace quadrupolové selekce iontů s Orbitrap analyzátorem umožňuje v jednom běhu získat kvalitativní a kvantitativní data s výrazně vyšší selektivitou než klasické LC-QQQ metody. Díky schopnosti full-scan akvizice a širokému dynamickému rozsahu lze analyzovat komplexní vzorky, provádět retrospektivní analýzy a minimalizovat riziko falešně pozitivních či negativních výsledků.
Cíle a přehled článku
Cílem textu je představit vlastnosti a možnosti platformy Thermo Scientific Q Exactive (včetně Q Exactive Focus) pro kvantitativní analýzu malých molekul v různých aplikačních oblastech. Článek shrnuje klíčové parametry, pracovní režimy (full-scan MS, AIF, SIM, PRM, vDIA), dosažené výkony v potravinářské analýze, sledování environmentálních kontaminant, klinickém výzkumu, forenzní toxikologii a farmaceutickém výzkumu.
Použitá metodika a instrumentace
Princip metody staví na benchtop LC-MS systému složeném z:
- ionoizera H-ESI II (heated electrospray),
- RF-soustřeďovací čočky a bent-flatapole,
- hyperbolického quadrupolu pro selekci prekurzorových iontů (izolační šířka 0,4–4,0 amu),
- C-Trapu pro akumulaci iontů,
- HCD buňky pro fragmentaci (all-ion fragmentation, DIA),
- Orbitrap analyzátoru s rozlišením 17 500–140 000 FWHM (m/z 200) a vakuem 10⁻¹⁰ mbar.
Hlavní výsledky a diskuse
- Dynamický rozsah kvantifikace v režimu full-scan dosahuje až šesti řádů; intra-skenovací dynamika až pět řádů.
- Rozlišení 70 000 a více FWHM eliminuje isobarické rušení a zvyšuje selektivitu v komplexních matricích (potraviny, voda, biologické vzorky).
- Režimy SIM, PRM a vDIA umožňují cílenou i nekontrolovanou akvizici dat, podporují multi-reziduální metody a retrospektivní vyhledávání bez nutnosti opakovaných analýz.
- Metody byly validovány pro: pesticidy (QuEChERS, 10–500 ng/kg, přesnost < 20 %, nejistota < 50 %), mykotoxiny, veterinární farmaka, barviva, toxiny, farmaceutické rezidua v potravinách, pitné a odpadní vodě (LOD v ng/L), klinické a forenzní matrice (plazma, moč, sliny) v pg–ng/mL koncentracích.
- Srovnávací studie ukázaly citlivost a lineární odezvu srovnatelnou nebo lepší než u LC-QQQ a LC-TOF.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá a snadná tvorba kvantitativních metod bez složité optimalizace SRM přechodů.
- Stabilní kalibrace udržující se dny až týdny garance reprodukovatelnosti.
- Možnost full-scan záznamu a následné retrospektivní analýzy do neomezeného počtu látek.
- Vysoká selektivita snižuje potřebu rozsáhlé předúpravy vzorků a minimalizuje falešné signály.
- Podpora rychlých chromatografických technik (UHPLC, turbulent-flow SPE) a multiplexace pro vysokou propustnost.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Další rozvoj datově nezávislých akvizičních režimů (vDIA) a jejich automatizované vyhodnocování.
- Implementace rozsáhlých HRAM spektrálních knihoven a integrace s řešeními umělé inteligence pro zrychlení identifikace.
- Snížení nákladů a velikosti přístrojů pro širší nasazení ve státních i soukromých laboratořích.
- Rozšíření aplikací do metabolomiky, proteomiky a biofarmaceutického výzkumu.
Závěr
Technologie Q Exactive orbitrapových hmotnostních spektrometrů představuje laboratorě budoucnosti díky výjimečnému dynamickému rozsahu, vysokému rozlišení, přesné hmotnosti a flexibilním režimům akvizice. Umožňuje rychlou a spolehlivou kvantifikaci stovek až tisíců sloučenin v komplexních matricích a otevírá nové možnosti v potravinářské analýze, environmentalistice, klinickém a forenzním výzkumu či vývoji léčiv.
Reference
1. Rajski, Ł.; Gómez-Ramos, M. del; Fernández-Alba, A. R. Large pesticide multiresidue screening method by liquid chromatography–Orbitrap mass spectrometry in full scan mode applied to fruit and vegetables. J. Chromatogr. A. 2014, 1360:119–127.
2. Thermo Scientific. The Thermo Scientific Exactive Mass Spectrometer – The ultimate screening machine and overview of scientific literature. Literature Review XX63548_E 06/12M.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Tomorrow's quantitation
2019|Thermo Fisher Scientific|Ostatní
Table of contents Introduction Food safety testing Environmental contaminants analysis Clinical research Forensic toxicology Pharmaceutical discovery Tomorrow's quantitation Introduction Table of contents Evolution of techniques used for quantitation Introduction Food safety testing Environmental contaminants analysis Clinical research Forensic toxicology Pharmaceutical…
Klíčová slova
toxicology, toxicologyclinical, clinicalcontaminants, contaminantsforensic, forensicdiscovery, discoverysafety, safetyresearch, researchfood, foodtesting, testingpharmaceutical, pharmaceuticalcontents, contentsenvironmental, environmentaltable, tablehram, hramanalysis
The Switch Is on: from triple quadrupoles and Q-TOF to Orbitrap High Resolution Mass Spectrometry
2017|Thermo Fisher Scientific|Ostatní
WHITE PAPER WP64911 The Switch Is on: from triple quadrupoles and Q-TOF to Orbitrap High Resolution Mass Spectrometry Success stories from Orbitrap users Mass spectrometry (MS) users are continuing to make the switch from low resolution MS to high-resolution accurate…
Klíčová slova
exactive, exactiveorbitrap, orbitrapmass, masstriple, triplequantitation, quantitationscreening, screeningfocus, focusresolution, resolutionretrospective, retrospectivequadrupole, quadrupolequantitative, quantitativespectrometry, spectrometryprm, prmcapability, capabilityscientifictm
EASUMMIT: Environmental Capabilities
2017|Thermo Fisher Scientific|Prezentace
Environmental Capabilities Richard F. Jack, Ph.D. Sr. Director, Vertical Marketing – Environmental and Industrial 1 The world leader in serving science Our Business Segments Analytical Instruments Mass Spectrometry Life Science Solutions Clinical Oncology Chromatography Biosciences Genetic Sciences Next Gen Sequencing…
Klíčová slova
solex, solexorbitrap, orbitrapltq, ltqthermo, thermonom, nomscientific, scientificavgmass, avgmassdeltappm, deltappmmonoisotopicmass, monoisotopicmasssearchmass, searchmassconsumables, consumablescsid, csidenvironmental, environmentalhaa, haalcmrl
Thermo Scientific Q Exactive Focus Orbitrap LC-MS/MS System
2016|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Thermo Scientific Q Exactive Focus Orbitrap LC-MS/MS System HRAM Selectivity with Confidence For Routine Applications Proven • Durable • Affordable Transforming Routine Quantitation Designed for routine applications, the Thermo Scientific™ Q Exactive™ Focus hybrid quadrupole-Orbitrap mass spectrometer democratizes high resolution…
Klíčová slova
orbitrap, orbitrapquantitation, quantitationhram, hramscreening, screeningsieve, sievetracefinder, tracefindersoftware, softwareglucoronide, glucoronidedata, dataproven, provencodeine, codeinecefalexin, cefalexinconfirmation, confirmationtargeted, targetedcompound