Bruker TargetScreener

Význam tématu

Rostoucí požadavky na spolehlivý screening a současnou kvantifikaci stovek analyzovaných látek v různorodých matricích (potraviny, životní prostředí, forenzní vzorky) kladou vysoké nároky na přesnost, citlivost a retrospektivní dostupnost dat. Metody založené na vysokém rozlišení hmotnostní spektrometrie (UHR QTOF MS) a neizolačním způsobu fragmentace (bbCID MS/MS) nabízejí řešení těchto výzev.

Cíle a přehled studie / článku

Článek představuje komplexní řešení TargetScreener, které kombinuje UHPLC separaci, UHR QTOF detekci a software pro screening a kvantifikaci (TASQ). Cílem je ukázat výkonnost této platformy v cíleném i necíleném (non-targeted) režimu, demonstrovat její použitelnost v rutinních i výzkumných laboratořích a ilustrovat retrospektivní analýzy i suspect screening.

Použitá instrumentace

• UHPLC systém Elute s vhodnými kolónami a mobilními fázemi
• UHR TOF hmotnostní spektrometr Impact II s režimy Full Scan MS a bbCID MS/MS
• Softwarové nástroje TASQ pro screening, kvantifikaci a export do LIMS nebo PDF
• Volitelný GC-APCI II zdroj pro rozšíření detekčního rozsahu na nespalitelné pesticidy a perzistentní organické polutanty

Metodika

Metodika využívá střídavé získávání dat v režimech vysokého rozlišení (full scan) a širokopásmové kolizní indukované disociace (bbCID), což umožňuje fragmentaci všech iontů bez selektivní izolace. Data se vyhodnocují podle čtyř klíčových kritérií (přesnost hmoty, retenční čas, diagnostické fragmenty, izotopový vzor) s barevně kódovaným skórováním. Workflow zahrnuje generování chromatogramů EIC, kontrolu vrcholů, verifikaci fragmentů, skórovací algoritmus a automatickou kvantifikaci.

Hlavní výsledky a diskuse

Platforma dosahuje vysoké citlivosti (LOQ 0,5 ppb u dioxinů), širokého dynamického rozsahu a nízké chybovosti masového určení (<5 ppm). V rámci evropského proficiency testu detekovala laboratoř všechny analyty ve špenátu správně. Retrospektivní analýzy umožnily identifikaci nově regulovaných či emergentních látek (např. NPS U-47700) bez nutnosti opakovat měření. GC-APCI rozšíření umožňuje zahrnutí těkavých a nepolárních látek.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlý a ucelený screening stovek až tisíců sloučenin
• Možnost dodatečných retrospektivních a suspect screening analýz
• Splnění mezinárodních SANTE-11813/2017 kritérií
• Integrace do LIMS a plně automatizovaný workflow
• Flexibilita pro potravinářské, environmentální a forenzní aplikace

Budoucí trendy a možnosti využití

S rozvojem databází a zlepšením algoritmů bude možné dále rozšiřovat seznam cílových látek a zvyšovat citlivost pro ultratrace analýzy. Integrace strojového učení může podpořit automatické vyhodnocování a predikci fragmentací. Dále se očekává širší uplatnění v analýze biomarkerů, metabolomice a regulovaných forenzních vyšetřeních.

Závěr

TargetScreener představuje robustní a univerzální řešení pro cílený i necílený screening s kvantifikací. Vysoce kvalitní data, široké spektrum analyzovaných látek a retrospektivní přístup umožňují splnit náročné požadavky moderních laboratoří v různých odvětvích.

Reference

• European Commission SANTE-11813-2017: Analytical Quality Control and Method Validation Procedures for Pesticide Residues Analysis in Food and Feed
• Wolf S., Schmidt S., Müller-Hannemann M., Neumann S. Identification of U-47700 in post-mortem cases in Finland, Forensic Science International, 2019