ACOUSTIC MIST IONISATION (AMI) A RAPID APPROACH FOR THE DEVELOPMENT OF MASS SPECTROMETRY LIBRARIES

Význam tématu

Ambientní akustická mlhová ionizace (AMI) nabízí přímou, vysokoprůchodovou alternativu k běžným metodám předzpracování vzorků pro necílené budování knihoven hmotnostních spekter. Rychlost analýzy, nízká spotřeba vzorku a minimalizace rozpouštědel činí AMI přitažlivou pro forenzní toxikologii, potravinářskou analytiku i farmacii.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem je ukázat proof of concept pro necílenou tvorbu MS knihoven pomocí AMI v kombinaci s Q-ToF MS a porovnat kvalitu dat se standardní UPLC-MS strategií. Studie zahrnuje 50 analytů relevantních pro forenzní toxikologii a potravinová aditiva.

Použitá metodika a instrumentace

• Echo dispenser (Labcyte) s externím piezoelektrickým transducerem pro akustickou ejekci mikrokapek.
• MS platforma: Waters Xevo G2-XS Q-ToF s režimy MS, MS/MS, MSE, SONAR.
• Komparativní LC-MS: Waters Synapt G2-Si Q-ToF s ACQUITY UPLC BEH C18 kolonkou.
• Podmínky AMI: 1–10 ejections vzorek–ion, jednotlivé mikrokapky nabité vysokým napětím do přenosové trubice.
• Software: UNIFI 1.9.2 s cíleným zpracováním ejekcí jako ekvivalent retenční doby.

Hlavní výsledky a diskuse

• Rychlost: 30 forenzních vzorků (3 ejections) analyzováno za 60 s, zpracování za 7 s.
• Datový objem a doba zpracování významně nižší než u UPLC-MS (50 analytů / 37 s).
• Srovnatelná kvalita fragmentačních spekter a určení CCS hodnot oproti UPLC-MS.
• Optimální počet ejections: 1 ejection (~0,8 s) poskytuje kvalitní spektra pro 90 % analytů.
• Režim SONAR přináší vyšší selektivitu fragmentů v komplexních matricích.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká propustnost bez chromatografického kroku.
• Nízká spotřeba vzorků a rozpouštědel, snížení nákladů a ekologické zátěže.
• Univerzální kompatibilita s režimy DIA, MSE i SONAR.
• Užitečné pro rychlý screening ve forenzních laboratořích, QA/QC i potravinářské analýze.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace do plně automatizovaných vysokopropustových systémů.
• Rozšíření databází o nové analyty a adaptace na biologické matrice.
• Využití strojového učení pro automatickou identifikaci neznámých analytů.
• In-field a přenosné MS platformy založené na AMI pro rychlá terénní měření.

Závěr

Akustická mlhová ionizace v kombinaci s Q-ToF MS umožňuje rychlou a efektivní tvorbu necílených knihoven hmotnostních spekter srovnatelných s UPLC-MS, přičemž výrazně zkracuje dobu analýzy a snižuje spotřebu zdrojů.

Reference

1. DeLand P., Wingfield J., Sinclair I. et al. Acoustic Mist Ionization for Ultra-High Throughput Mass Spectrometry. 65th ASMS Conference, Indianapolis, 2017.
2. Rosano T.G., Wood M., Ihenetu K., Swift T.A. Drug Screening in Medical Examiner Casework by High-Resolution Mass Spectrometry (UPLC-MSE-TOF). Journal of Analytical Toxicology, 37:580-593 (2013).
3. Mollerup C.B., Dalsgaard P.W., Mardal M., Linnet K. Targeted and Non-Targeted Drug Screening in Whole Blood by UPLC-QTOF-MS with Data-Independent Acquisition. Drug Testing and Analysis, 17:1052-1061 (2017).