Full-Scan Fragmentation Options for the Detection of Food Contaminants by an Affordable LC-Q-Orbitrap MS
Technické články | 2016 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Analýza potravinových contaminantů je klíčová pro zajištění bezpečnosti potravinové produkce a ochranu zdraví spotřebitelů. Moderní vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie s plnoskenním provozem umožňuje kombinovat cílené stanovení s širokým screeningem neznámých látek v jednom měření.
Studie porovnává dvě plnoskenní fragmentační strategie na přístroji Q Exactive Focus: all-ion fragmentation (AIF) a variabilní data-independent acquisition (vDIA). Cílem bylo optimalizovat citlivost a selektivitu metody pro stanovení pesticidů, mykotoxinů a veterinárních léčiv v různých matricích.
Vzorky (jablko, kuřecí játra, pšenice, krmná směs, potravinový doplněk) připraveny modifikovanou QuEChERS extrakcí a následným ředěním 1:1 vodou. Separace na LC Ultrimate 3000 s C18 kolonkou (100 x 3 mm, 3 µm), mobilní fáze voda/methanol s 0,1 % kyselinou mravenčí a 2 mM formiátem amonným. Detekce provedena na Q Exactive Focus s HESI-II zdrojem. Fragmentace prováděna v režimu AIF a v režimu vDIA (přepínání 5 hmotnostních oken) při nárazové energii 30 a 80 jednotek. Data zpracována v TraceFinder software s požadavkem na stopu předchůdce a fragmentu v rámci ± 5 ppm a ± 0,5 min.
vDIA prokázala lepší citlivost a selektivitu než AIF. Extrahované chromatogramy fragmentů ukázaly vyšší špičkový signál a čistší chromatografické profily u vDIA. Automatická detekce 37 referenčních látek v šesti matricích při spikovacích úrovních 1 až 200 ng/g vykázala u vDIA vyšší počet identifikací zejména při nízkých koncentracích. Vyhodnocení slepých vzorků neodhalilo žádné falešné pozitivy.
Variabilní data-independent acquisition poskytuje výrazné výhody oproti konvenční AIF fragmentaci. Metoda dosahuje vyšší citlivosti, selektivity a umožňuje flexibilní screening cílených i necílených látek v potravinách. Díky nízkému počtu falešných detekcí je vhodná pro rutinní kontrolní laboratoře.
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Analýza potravinových contaminantů je klíčová pro zajištění bezpečnosti potravinové produkce a ochranu zdraví spotřebitelů. Moderní vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie s plnoskenním provozem umožňuje kombinovat cílené stanovení s širokým screeningem neznámých látek v jednom měření.
Cíle a přehled studie / článku
Studie porovnává dvě plnoskenní fragmentační strategie na přístroji Q Exactive Focus: all-ion fragmentation (AIF) a variabilní data-independent acquisition (vDIA). Cílem bylo optimalizovat citlivost a selektivitu metody pro stanovení pesticidů, mykotoxinů a veterinárních léčiv v různých matricích.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky (jablko, kuřecí játra, pšenice, krmná směs, potravinový doplněk) připraveny modifikovanou QuEChERS extrakcí a následným ředěním 1:1 vodou. Separace na LC Ultrimate 3000 s C18 kolonkou (100 x 3 mm, 3 µm), mobilní fáze voda/methanol s 0,1 % kyselinou mravenčí a 2 mM formiátem amonným. Detekce provedena na Q Exactive Focus s HESI-II zdrojem. Fragmentace prováděna v režimu AIF a v režimu vDIA (přepínání 5 hmotnostních oken) při nárazové energii 30 a 80 jednotek. Data zpracována v TraceFinder software s požadavkem na stopu předchůdce a fragmentu v rámci ± 5 ppm a ± 0,5 min.
Hlavní výsledky a diskuse
vDIA prokázala lepší citlivost a selektivitu než AIF. Extrahované chromatogramy fragmentů ukázaly vyšší špičkový signál a čistší chromatografické profily u vDIA. Automatická detekce 37 referenčních látek v šesti matricích při spikovacích úrovních 1 až 200 ng/g vykázala u vDIA vyšší počet identifikací zejména při nízkých koncentracích. Vyhodnocení slepých vzorků neodhalilo žádné falešné pozitivy.
Přínosy a praktické využití metody
- Možnost souběžného cíleného stanovení a nontarget screening
- Vyšší citlivost i v komplexních matricích
- Minimální riziko falešných pozitiv z důvodu přesné selekce fragmentů
- Retrospektivní data mining pro neznámé xenobiotika
Budoucí trendy a možnosti využití
- Další rozvoj softwaru pro automatickou identifikaci neznámých látek
- Integrace plnoskenních dat do monitorovacích programů potravinové bezpečnosti
- Rozšíření variabilního DIA pro široké spektrum malých molekul
- Zlepšení propustnosti analýz pomocí rychlých gradientů a miniaturizace zdrojů iontů
Závěr
Variabilní data-independent acquisition poskytuje výrazné výhody oproti konvenční AIF fragmentaci. Metoda dosahuje vyšší citlivosti, selektivity a umožňuje flexibilní screening cílených i necílených látek v potravinách. Díky nízkému počtu falešných detekcí je vhodná pro rutinní kontrolní laboratoře.
Reference
- Scheibner O ; Kellmann M ; Yang C ; Bromirski M. Variable Data-Independent Acquisition Delivers High Selectivity and Sensitivity in Combined Targeted and Untargeted Analyses for Small Molecules. Thermo Scientific Technical Note 64283 2014
Podobná PDF
Evaluation of Variable Data Independent Acquisition (vDIA) Approach for Nontarget Screening of Veterinary Drugs in Animal Feed
2016|Thermo Fisher Scientific|Postery
screening remain fully available as in AIF. Methods Sample Preparation 150 veterinary drug standards (50 ppb for each single compound) were mixed and diluted with methanol-extracted blank matrix of mixed piglet feed into 50 ppt, 500 ppt, 5 ppb, and…
Klíčová slova
vdia, vdiaaif, aifparent, parentions, ionsabundance, abundancescan, scanrelative, relativescreening, screeningfull, fullorbitrap, orbitrapbrombuterol, brombuterolhydrochloride, hydrochlorideddms, ddmshcd, hcdmin
Variable Data-Independent Acquisition (vDIA) Delivers High Selectivity and Sensitivity in Combined Targeted and Untargeted Analyses for Small Molecules
2016|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Olaf Scheibner1, Markus Kellmann1, Charles Yang2, Maciej Bromirski1, Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany; 2Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA, USA 1 Key Words Q Exactive Focus, Orbitrap, veterinary drugs, small molecule HRAM quantitation, small molecule HRAM screening, UHPLC, vDIA Goal…
Klíčová slova
vdia, vdiascan, scanfragmentation, fragmentationwindows, windowsisolation, isolationfull, fullall, allfragment, fragmentdata, datadataindependent, dataindependentgeneric, genericthermo, thermometronidazole, metronidazolescientific, scientificacquisition
Quick and Sensitive Analysis of Multiclass Veterinary Drug Residues in Meat, Plasma, and Milk on a Q Exactive Focus LC-MS System
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Olaf Scheibner, Maciej Bromirski, Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany Appli cat i on N ote 6 1 4 Quick and Sensitive Analysis of Multiclass Veterinary Drug Residues in Meat, Plasma, and Milk on a Q Exactive Focus LC-MS System Key…
Klíčová slova
vdia, vdiafull, fullscan, scanions, ionsfragment, fragmentexactive, exactivemuscle, musclewindows, windowsfocus, focusrange, rangeveterinary, veterinaryindependent, independentmass, masstargeted, targetedmetronidazole
Quick and Sensitive Analysis of Multiclass Veterinary Drug Residues in Meat, Plasma, and Milk on a Q Exactive Focus LC-MS System
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Olaf Scheibner, Maciej Bromirski, Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany Appli cat i on N ote 6 1 4 Quick and Sensitive Analysis of Multiclass Veterinary Drug Residues in Meat, Plasma, and Milk on a Q Exactive Focus LC-MS System Key…
Klíčová slova
vdia, vdiafull, fullscan, scanions, ionsfragment, fragmentexactive, exactivemuscle, musclewindows, windowsfocus, focusrange, rangeindependent, independentveterinary, veterinarymass, masstargeted, targetedabamectin