Orbitrap™ : Ten Years Young

Význam tématu

Sjednocení plynové chromatografie s vysoce rozlišenou Orbitrap hmotnostní spektrometrií představuje zásadní krok pro laboratorní analýzy. Umožňuje plnoskenové měření s vysokou přesností hmotnosti, citlivostí a rychlostí. Tyto vlastnosti otevírají nové možnosti v rutinních analýzách pesticidů, metabolomice či autentizaci potravin.

Cíle a přehled studie / článku

Text popisuje vývoj a zavedení přístroje Q Exactive GC, spojující GC separaci a Orbitrap analyzátor. Stručně shrnuje počáteční explorativní práce na Univerzitě Wisconsin–Madison i následný vývoj v laboratořích Thermo Fisher Scientific v Německu a USA.

Použitá metodika a instrumentace

• Plynová chromatografie s elektronovou ionizací
• Orbitrap analyzátor s vysokým polem („compact Orbitrap“) zvýšený na 5 kV
• Vylepšené Fourierovy transformace pro zdvojnásobení rozlišení
• Modulární konstrukce umožňující různé front-end iontové zdroje
• Q Exactive GC s dvěma turbomolekulárními pumpami pro spolehlivý provoz

Hlavní výsledky a diskuse

Úpravy vedly k čtyřnásobnému zvýšení rychlosti analýzy, 20% nárůstu frekvence a 1,8násobnému zrychlení celého systému. Díky vysokému rozlišení a přesnosti hmotnosti lze v plnoskenovém režimu redukovat potřebu MS/MS. Kombinace rozsáhlých spektrálních knihoven a přesného filtrování umožňuje rychlé a spolehlivé stanovení a identifikaci sloučenin bez složité optimalizace metod.

Přínosy a praktické využití metody

• Jednodušší a rychlejší plnoskenové měření bez nutnosti rozsáhlé optimalizace
• Využití v analýze reziduí pesticidů, metabolomice, autentizaci potravin a dalších oblastech
• Vysoká citlivost, přesnost a rychlost zajišťují širší škálu aplikací v rutinním provozu

Budoucí trendy a možnosti využití

Modulární platforma Orbitrap umožňuje další rozšíření technologie do analýz aerosolů, vesmírných aplikací či nových iontových zdrojů. Současný vývoj směřuje ke zjednodušení konstrukce, snižování počtu pump a zvýšení dostupnosti přístrojů pro širší uživatelskou základnu.

Závěr

Q Exactive GC představuje milník v historii GC–MS. Kombinace vysoké přesnosti hmotnosti, citlivosti a rychlosti otevírá cestu k běžnému využití vysoce přesné Orbitrap analýzy v rutinních laboratořích a přibližuje vizi „Orbitrap v každé laboratoři“.

Reference

• Makarov A. Vývoj GC Orbitrap technologie. The Analytical Scientist, 2015.