EUROLAB adopts Orbitrap high-resolution accurate-mass (HRAM) solution for both targeted and untargeted contaminant analysis

Význam tématu

Rostoucí počet dosud neznámých a známých kontaminantů v životním prostředí a spotřebitelských produktech vyžaduje komplexní analytické postupy pro screening, identifikaci a kvantifikaci. Cílem je detekovat látky na nízkých úrovních v různorodých matricích a současně minimalizovat falešně pozitivní výsledky.

Cíle a přehled studie / článku

Laboratoř EUROLAB Srl implementovala řešení založené na Orbitrap HRAM (high-resolution accurate-mass) LC-MS pro:

• cílené stanovení známých kontaminantů,
• netargetované screeningové analýzy neznámých látek,
• retrospektivní hledání nově sledovaných látek ve starších datech.

Použitá metodika a instrumentace

Pro získání vysoce kvalitních HRAM dat laboratoř používá:

• Tandemové hmotnostní spektrometry Thermo Scientific Q Exactive Focus Orbitrap.
• Softwarový balík Thermo Scientific Compound Discoverer pro zpracování dat, vyhledávání v knihovnách mzCloud, mzVault a databázích ChemSpider.
• Metodu plného skenu (full-scan) bez potřeby SPE koncentračních kroků.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza odpadních vod pro PFAS ukázala detekční limity nižší než 30 ng /L pro PFOS a 500 ng /L pro PFOA bez předchozího obohacování SPE. Použití Orbitrap HRAM vedlo k poklesu falešně pozitivních výsledků ze 60 % na 30 % u krátkých řetězců PFAS. Retrospektivní analýza dat odhalila přítomnost nově sledované karcinogenní sloučeniny GenX ve starších vzorcích. Netargetovaný přístup pak identifikoval ve vzorcích mikro-polutanty včetně antiretrovirotik a strukturálně příbuzných surfaktantů.

Přínosy a praktické využití metody

Orbitrap HRAM technologie přináší:

• zjednodušenou přípravu vzorku bez SPE,
• úsporu času a nákladů až 20 % na vzorek,
• zvýšenou citlivost i při 50× zředění vzorků,
• možnost univerzálního nastavení full-scan metody bez závislosti na retenční době,
• retrospektivní ověřování nově stanovených analytů bez nutnosti opětovného měření.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozvoj HRAM metod pro sledování vystupujících kontaminantů v různých matricích.
• Integrace umělé inteligence a strojového učení pro rychlejší neznámou identifikaci.
• Rozšiřování online knihoven spekter a otevřených databází pro retrospektivní vyhledávání.
• Využití upravených workflow pro toxikologii, farmaceutický průmysl a QA/QC.

Závěr

Přechod na Orbitrap HRAM LC-MS přinesl EUROLABu významné zlepšení citlivosti, snížení falešně pozitivních výsledků a flexibilitu díky full-scan metodám. Retrospektivní analýza a netargetované postupy otevírají nové možnosti v monitoringu ekologických a průmyslových kontaminantů.

Reference

1. Francesca Cappelli et al. Identification of Parent and TP Compounds in Wastewater Effluents by non-Target Analysis.
2. Massimo Peruzzo et al. Perfluoroalkyl acids concentrations in liquid wastes: a survey campaign and implications for waste disposal. Norman Bulletin, Issue 6, October 2019.
3. Thermo Scientific Webinar. From Sample to Knowledge: Strategies for Overcoming Challenges of Emerging Contaminants – PFC and Surfactants.