From data-independent acquisition (DIA) to targeted MS/MS: Automatic reinjection for additional confirmation in suspect screening

Význam tématu

Multi reziduální screening pesticidů v potravinách vyžaduje rychlé a spolehlivé postupy pro identifikaci a kvantifikaci stovek sloučenin. Kombinace data independent acquisition (DIA) a následné cílené MS/MS analýzy v inteligentním reflexním režimu umožňuje zvýšit jistotu detekce při minimalizaci doby analýzy a zásahu operátora.

Cíle a přehled studie / článku

Autoři představují nový pracovní postup, ve kterém po počátečním All Ions běhu v DIA režimu dojde k automatickému zařazení vzorku na reinjekci pro cílenou MS/MS analýzu na základě vyhodnocených podezřelých signálů. Cílem je zvýšit selektivitu, zkrátit dobu mezi screeningem a potvrzením a zajistit dodržení SANTE požadavků pro potravinářské testování.

Použitá instrumentace

• Hmotnostní spektrometr Agilent Revident LC/Q-TOF
• Kapalinová chromatografie Agilent 1290 Infinity II LC
• Software MassHunter Quantitative Analysis 12.1 s modulem LC Screener

Použitá metodika

Vzorky brokolice byly standardně extrahovány postupem QuEChERS a smrštěny na různých koncentracích pesticidní směsi (0,625 až 100 ppb) včetně těžce značených vnitřních standardů. Analýza probíhala ve dvou krocích:

• All Ions non-targeted akvizice v kladném i záporném režimu s kolizními energiemi 20 a 40 V a referenčními ionty pro korekci přesnosti hmotnosti.
• Automatické vyhodnocení dat, označení podezřelých analyzovaných iontů podle SANTE kritérií (hmotnostní chyba do 5 ppm, koeluce fragmentů nad skóre 80%, S/N ≥ 3) a následné naplánování reinjekce pro cílenou MS/MS akvizici.

Hlavní výsledky a diskuse

• Detekce a kvantifikace 214 pesticidů v komplexním matričním vzorku s rozlišením izomerů a stabilní přesností hmotnosti ±2 ppm po dobu 18 hodin kontinuálního provozu.
• Relativní směrodatná odchylka abundancí pod 20 % pro více než 99 % měření na hladinách 5 a 10 ppb.
• Linearity kalibračních křivek R2 ≥ 0,99 v rozsahu 0,625 až 100 ppb.
• Při automatické reinjekci se z 22 původně označených podezřelých sloučenin potvrdilo 18 pomocí cílené MS/MS, což dramaticky snížilo potřebu manuálního zásahu.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizované přechody mezi DIA a cílenou MS/MS zkracují čas přípravy nových metod, omezují prostoj přístroje i pracovní zátěž analytika. Metoda je vysoce citlivá, udržuje izotopickou věrnost a rozšiřuje schopnost nekompromisní identifikace ve složitých potravinářských matricích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace na další typy potravinářských a bioanalytických vzorků.
• Integrace umělé inteligence pro pokročilé vyhodnocení a predikci fragmentace.
• Využití ultrarychlých LC metod a fragmentačních technik třetí generace pro zvýšení kapacity šarží.
• Vývoj miniaturizovaných systémů pro onsite screening.

Závěr

Inteligentní reflexní workflow propojující DIA akvizici a cílenou MS/MS reinjekci na platformě Agilent Revident LC/Q-TOF prokázalo svou účinnost v rutinním potravinářském screeningu pesticidů. Tímto přístupem lze dosáhnout vysoké jistoty identifikace, stabilních kvantitativních výsledků a významného nárůstu laboratorní produktivity.

Reference

• Yannell K, Pyke JS, Rennie EE, Simmermaker C, Sharma M, Sun L, Chen K. Enhanced Food Safety Testing A Pesticide Screening Methodology Using the Agilent 6546 LC/Q-TOF and MassHunter Quantitative Analysis Software 10.0 LC/Q-TOF Screener Tool. Agilent Technologies Application Note 5994-0738EN, 2019.
• European Commission Directorate General for Health and Food Safety. Analytical Quality Control and Method Validation Procedures for Pesticide Residues Analysis in Food and Feed SANTE 11312/2021.