Thermo Scientific Orbitrap Exploris GC 240 Mass Spectrometer - eBook

Příručky | 2020 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
GC/MSD, GC/MS/MS, GC/HRMS, GC/Orbitrap
Zaměření
Potraviny a zemědělství, Metabolomika
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


V analytické chemii představuje kombinace vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie s plynovou chromatografií jedinečný nástroj pro přesné profile aromatických a netargetovaných látek ve složitých potravinových matricích. Systém Orbitrap Exploris GC 240 umožňuje vysokou selektivitu, citlivost a přesnost měření, což je klíčové pro autentifikaci surovin, stanovení reziduí a odhalování falšování.

Cíle a přehled studie / článků


Hlavním cílem předložených studií a případových zpráv bylo demonstrovat schopnosti Orbitrap Exploris GC 240 v různých aplikacích:
  • Potvrzení pesticide–reziduí ve složitých matricích (půdy, mouka) s rozlišením až 240 000 a hmotnostní přesností <1 ppm.
  • Metabolomické studie nízkomolekulárních biomarkerů expozice v biologických vzorcích (krmiva, lidské a zvířecí vzorky).
  • Netargetovaná analýza falšování koření (origano, oregano adulterované thy, majoránkou, olivovými listy) pomocí HS-SPME Arrow a chemometrie.
  • Charakterizace aroma O. vulgare z různých geografických oblastí a odhalení rozdílných chemotypů monoterpenů a seskviterpenů.

Použitá metodika a instrumentace


Systém Orbitrap Exploris GC 240 byl kombinován s plynovým chromatografem Trace 1310 a automatickým vzorkovačem TriPlus RSH se SPME Arrow tec­hnikou (vláknová faze DVB/CWR/PDMS). Pro ionizaci se používala skupina režimů:
  • Elektronová ionizace (EI) v režimu Full-Scan s rozlišením až 60 000 FWHM (m/z 200) pro netargetovanou dekonvoluci a knihovní vyhledávání (NIST20, Thermo Orbitrap HRAM Metabolomics Library).
  • Pozitivní chemická ionizace (PCI) s metanem pro potvrzení molekulárních iontů a aduktů s hmotnostní přesností pod 1 ppm.
  • MS/MS (HCD) pro strukturální elucidaci vybraných iontů.
Data byla zpracována v softwaru Chromeleon CDS pro akvizici a metody, Compound Discoverer 3.2 pro dekonvoluci, identifikaci, chemometrickou analýzu a FreeStyle/Mass Frontier pro predikci elementární skladby a fragmentů.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Citlivost v řádu fg–pg pro patogenní látky a pesticidy s opakovatelností <5 % RSD.
  • Lineární měřicí rozsah až 6 řádů při zachování přesnosti a rozlišovací schopnosti.
  • Vysoká hmotnostní přesnost (<0,5 ppm) a selektivita vedly k jednoznačnému vymezení analyty oproti blízkým maticovým iontům.
  • Metabolomické studie zvýraznily silnou selektivitu a citlivost pro sled expozice u širokého spektra sloučenin.
  • Chemometrická analýza (PCA, V-plot) umožnila spolehlivě odlišit nativní oregano od adulterovaných vzorků a identifikovat markerové látky (camphene, α-pinene, thymol, p-cymene).
  • Charakterizace O. vulgare odhalila geografické chemotypy: produkty cymyl- a linalool- dráhy převažují ve středomořském klimatu, zatímco seskviterpeny dominují v kontinentálním klimatu.

Přínosy a praktické využití metody


  • Rychlá a bezrozpouštědlová příprava vzorků HS-SPME Arrow zaručuje integritu aromatických profilů.
  • Flexibilita přepínání ionizačních režimů (EI/PCI/MS/MS) podporuje cílenou i netargetovanou analýzu a retrospektivní dohledávání dat.
  • Výsledné pracovní postupy v Chromeleon CDS a Compound Discoverer šetří čas a snižují variabilitu mezi operátory.
  • Metoda lze aplikovat na kontrolu kvality surovin, autentifikaci produktu, sledování reziduí pesticidů a biomarkerů expozice.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Zapojení vyšších řádů automatizace vzorkování a přípravy pro zvýšení propustnosti (throughput).
  • Integrace rozsáhlých HRAM databází a umělé inteligence pro autonomní netargetovanou detekci neznámých kontaminantů.
  • Multiplatformní omics přístupy spojující GC-MS, LC-MS a MS imaging pro komplexní charakterizaci biologických vzorků.
  • Široké využití v potravinářské kontrole, environmentálním monitoringu a farmaceutickém výzkumu díky vysoké spolehlivosti a reprodukovatelnosti.

Závěr


Orbitrap Exploris GC 240 v kombinaci se SPME Arrow a výkonným softwarovým zázemím představuje univerzální, citlivý a reprodukovatelný analytický systém. Umožňuje rychlé nasazení v potravinářských, environmentálních i metabolomických aplikacích, zajišťuje vysokou kvalitu dat a podporuje robustní vědecké rozhodování.

Reference


  • Black C.; Haughey S.A.; Chevallier O.P.; Galvin-King P.; Elliott C.T. A comprehensive strategy to detect the fraudulent adulteration of herbs: the oregano approach. Food Chemistry 2016, 210, 551–734.
  • Lukas B.; Schmiderer C.; Novak J. Essential oil diversity of European Origanum vulgare L. (Lamiaceae). Phytochemistry 2015, 119, 32–40.
  • Cavanna D.; Righetti L.; Elliott C.; Suman M. The scientific challenges in moving from targeted to non-targeted mass spectrometric methods for food fraud analysis: A proposed validation workflow to bring about a harmonized approach. Trends in Food Science & Technology 2018, 80, 223–241.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Intelligent omics workflow using an Orbitrap Exploris GC 240 mass spectrometer for food characterization
Untargeted analysis with GC-Orbitrap: a powerful tool for the authentication of spices and herbs
Thermo Scientific Orbitrap Exploris GC 240 mass spectrometer
Thermo Scientific Orbitrap Exploris GC 240 mass spectrometer
2021|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Breakthrough performance of the Orbitrap Exploris GC for analytical testing and scientific research applications