LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, LC/HRMS
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceAgilent Technologies
Význam tématu
Perfluorované alkylované látky (PFAS) představují vážný environmentální a zdravotní problém vzhledem k jejich perzistenci a bioakumulaci. Neznačková analýza PFAS v komplexních vzorcích vyžaduje spolehlivé a citlivé metody, které dokážou detekovat nové či neznámé sloučeniny bez nutnosti referenčních standardů. Metody založené pouze na MS1 spektrech doplňují tradiční MS/MS přístupy tam, kde kvalitní hmotnostní fragmentace chybí nebo je nízká kvalita spekter.
Cíle a přehled studie
Cílem práce bylo vyvinout a validovat algoritmy v rámci softwarového balíku FluoroMatch Suite, které:
- Predikují elementární vzorce PFAS z MS1 dat s vysokou přesností.
- Rozlišují PFAS a ne-PFAS sloučeniny pomocí Kaufmannovy analýzy.
Validace proběhla na standardech NIST A a na půdním extraktu obsahujícím AFFF pěnu (NIST C).
Použitá metodika a instrumentace
Pro získání dat byla použita LC-HRMS/MS instrumentace s následujícími přístupy:
- Režimy DDA, DIA a full-scan na jakémkoli výrobci
- Software pro výběr špiček: MassHunter Explorer, MZMine 4
- FluoroMatch Suite: MS1-only algoritmy pro predikci vzorců a Kaufmannovu klasifikaci
- Databáze a knihovny fragmentů a homologních řad
Post-processing zahrnoval filtrace prázdných běhů, odstraňování artefaktů a detekci homologních řad.
Hlavní výsledky a diskuse
Predikce vzorců bez použití homologních řad vykazovala falešné pozitivní sazby 17–26 %, zatímco s hlasováním řad klesly na 0 %. Falešná negativa se u NIST C snížila z 30 % na 6 %. Kaufmannova analýza klasifikovala PFAS s 4 % falešnou pozitivitou a 6 % falešnou negativitou v případě NIST C. Část vzorků bez detekce M+1 izotopu zůstala nevyhodnocena (15 %).
Přínosy a praktické využití metody
Nové algoritmy umožňují spolehlivou neznakovou analýzu PFAS v komplexních matricích bez nutnosti MS/MS spekter. Výsledky poskytují:
- Vysokou selektivitu a citlivost v prostředích s nízkou kvalitou fragmentace.
- Možnost rozšíření screeningových workflow v laboratořích QA/QC a výzkumu.
- Automatizaci a škálovatelnost díky integraci do FluoroMatch Suite.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozvoj algoritmů strojového učení pro predikci vzorců, rozšíření databází PFAS a integrace s ion mobility spektrometrií. Dále se otevírá prostor pro real-time screening a online monitorování kontaminantů v životním prostředí.
Závěr
Vyvinuté MS1-only algoritmy v FluoroMatch Suite výrazně zlepšují schopnost detekce a klasifikace PFAS bez spolehlivých MS/MS spekter. Validace na reálných vzorcích potvrdila vysokou přesnost formule prediction i Kaufmannovy analýzy, což posiluje potenciál této metody v environmentální a průmyslové analytice.
Reference
- Koelmel J. et al. De Novo PFAS Annotation and Classification Using Highly Accurate Formula Prediction and Kaufmann Algorithms Embedded in FluoroMatch Suite. ASMS 2025, Poster WP 113.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.