Shimadzu Liquid Chromatograph Mass Spectrometer LCMS-8045

Význam tématu

V oblasti analytické chemie hraje vysoce citlivá a rychlá kvantitativní analýza klíčovou roli v monitorování reziduí léčiv, pesticidů, kontaminantů vody a léčiv v biologických matricích. LC-MS/MS systémy vybavené triple kvadrupólem umožňují selektivní detekci stopových koncentrací širokého spektra sloučenin. Moderní instrumenty, jako Shimadzu LCMS-8045, kombinují vynikající citlivost, robustnost a vysokou propustnost vzorků, což přispívá k efektivitě laboratoří v oblasti výzkumu i rutinní kontroly kvality.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem textu je představit technické vlastnosti LCMS-8045 a ukázat jeho výkony na různorodých aplikacích:

• Analýza nitrofuranů ve vzorcích ryb
• Simultánní stanovení 153 pesticidů v rostlinných doplňcích
• Detekce 21 farmaceutik a osobní péče produktů (PPCPs) ve vodě
• Bioanalýza amlodipinu v lidské plazmě

Text dále demonstruje stabilitu instrumentu při dlouhodobém provozu a jeho nízké meze detekce (IDL, LOD, LOQ).

Použitá metodika a instrumentace

Popis klíčových komponent LCMS-8045:

• Vyhřívaná ESI sonda a vyhřívaná desolvační linka pro zvýšenou odpařovací účinnost
• UFsweeper™ II collision cell se zrychlenou iontovou dopravou pro lepší přenos produktových iontů
• Qarray™ iontový vodič pro široký rozsah m/z a vysokou fokusaci
• UF-Lens™ multipólové RF vodiče pro efektivní transport iontů
• Hyperbolické kvadrupólové tyče pro rychlé skenování a spolehlivou polaritní výměnu
• LabSolutions LCMS a rozhraní Connect/Insight pro intuitivní řízení, MRM optimalizaci a sofistikovanou datovou analýzu
• Volitelně UHPLC jednotka Nexera™ pro ultrarychlé cykly a nízké carry-over

Hlavní výsledky a diskuse

• Nitrofuranové metabolity v rybách dosahovaly linearity a LOD až 0,00024 ng/mL. Systém prokázal vysokou přesnost (94–111 %) i v komplexních matrikách.
• Při současné analýze 153 pesticidů v Codonopsis pilosula bylo dosaženo detekce 0,01 mg/kg a rychlé polarity switching (5 ms), podporující rozsáhlé screeningy.
• Monitorování 21 PPCPs ve vodě kompletně do 8 minut s LOD/LOQ v rozsahu 0,002–0,015 ng/mL umožnilo spolehlivou stopovou kvantifikaci.
• Bioanalýza amlodipinu v plazmě vykázala lineární kalibraci 0,003–300 ng/mL (r2 > 0,9994) s mezní hodnotou kvantifikace 0,003 ng/mL a RSD do 5 %.
• Dlouhodobý stabilitní test: 12 000 injekcí alprazolamu v plazmě při %RSD 3,4 % během 25 dní potvrzuje robustnost iontového zdroje a přenosové optiky.
• IDL pro reserpin a chloramfenikol dosáhla 2,03 fg/2,09 fg s RSD pod 8 %.
• S využitím UHPLC Nexera bylo dosaženo cyklů pod 10 sekund a ultra-nízkého carry-over (< 0,00007 %).

Přínosy a praktické využití metody

Implementace LCMS-8045 přináší:

• Maximální citlivost pro stopové analýzy i v náročných biologických či potravinářských vzorcích
• Ultrarýchlé skenování a polaritní výměnu pro vysokou propustnost vzorků
• Snížené prostoje díky snadné údržbě ionizační jednotky a možnosti výměny desolvation line bez vypnutí vakua
• Předkonfigurované MRM metody a softwarové nástroje zkracující dobu vývoje analytických metod

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry vývoje a aplikací:

• Rozšíření MRM knihoven a integrace full-scan MS2 dat pro komplexní screening a metabolomiku
• On-line monitorování kvality vody a živých vzorků s automatizovaným odběrem
• Využití strojového učení pro prediktivní analýzu výsledků a optimalizaci metod
• Miniaturizace a integrace mikrofluidních systémů pro mobilní terénní analýzy
• Propojení s laboratorními informačními systémy (LIMS) a cloudovými platformami pro efektivní správu velkých objemů dat

Závěr

LCMS-8045 představuje špičkovou platformu pro vysoce citlivé a rychlé LC-MS/MS analýzy v různých oblastech od potravinářských reziduí po biofarmaceutické studie. Kombinace inovativní iontové optiky, robustního zdroje, ultrarychlého nabíjení vzorků a pokročilého softwarového vybavení výrazně zvyšuje efektivitu a spolehlivost laboratoří.