PLAKÁTOVÁ SDĚLENÍ 27. ročník Školy hmotnostní spektrometrie

Shrnutí plakátových sdělení — 27. ročník Školy hmotnostní spektrometrie (Frymburk 2026)

Význam tématu

Analytická hmotnostní spektrometrie a s ní související separační techniky představují v současné době klíčové nástroje napříč klinickou, forenzní, environmentální i potravinářskou analytikou. Z přehledu plakátových sdělení 27. ročníku Školy vyplývá, že hlavní praktické výzvy jsou: rychlé a citlivé stanovení nových psychoaktivních látek a stopových organických sloučenin, vysokoprůtoková klinická analytika (TDM, biomarkery), robustní metody pro kontrolu bezpečnosti potravin a recyklace materiálů, a rozvoj multimodálních přístupů (kombinace mikroskopie a MS, ambientní ionizace, CE‑MS pro natívní biologické vzorky). Tyto směry jsou motivovány regulačními požadavky, potřebou decentralizovaného testování a snahou zkrátit čas od experimentu k interpretaci dat.

Cíle a přehled studií

Přehled plakátů pokrývá široké spektrum aktuálních témat: vývoj selektivních a rychlých LC–MS/MS metod (semisyntetické kanabinoidy, N‑nitrosaminy, FTOH, PFAS), UHPLC–HRMS postupy pro komplexní profiling malých metabolitů a glykoalkaloidů, high‑throughput extrakční workflowy (FA‑D‑µSPE), SFC/UHPSFC metody pro netradiční analyty (boron cluster, estragol), nové ionizační a DIMS přístupy (DBDI, LQIT‑SIFT‑MS), CE–MS pro charakterizaci monoklonálních protilátek, pokročilé fragmentační techniky (UVPD), integrační přístupy MS s elektronovou mikroskopií (A‑ESEM+MS) i softwarové nástroje pro reprodukovatelné zpracování LC–MS dat (PySPRESSO). Součástí jsou rovněž aplikace v biomedicíně (lipidomika synoviální tekutiny; plazmatický lipidom u autoimunitních pacientů; vlasový kortizol u schizofrenie) a environmentální/food safety aplikace (caviPlasma pro dekontaminaci cyanobakterií, PFAS v recyklačních proudech, estragol v fennelu, L‑asparagin v obilovinách).

Použitá metodika a instrumentace

Většina prací kombinuje cílené chromatografické separace s tandemovou MS v režimu MRM/SRM nebo HRMS s interpretací MS/MS spekter. Časté přístupy zahrnují:

• LC–MS/MS (triple quadrupole) — přístroje: AB Sciex QTRAP 6500+, Thermo TSQ Altis, Waters Xevo TQ‑XS
• UHPLC–HRMS (Q‑TOF, Orbitrap) — např. Agilent 6560 Q‑TOF, Orbitrap Exploris 240, Orbitrap IQ‑X Tribrid
• GC–MS/MS (EI/PCI) pro těkavé a derivatizované analyty
• SFC / UHPSFC hyphenované k APCI nebo ESI, včetně vysokoteplotních režimů a PGC kolonek
• Capillary electrophoresis — CE–ESI/MS s nano‑sheath rozhraním pro natívní mAb analýzy
• Ambientní a přímé injekční DIMS techniky: DBDI (SICRIT®), PTR‑MS, SIFT‑MS; implementace SIFT‑chemie v lineární iontové pasti
• Speciální zdroje a postupy: UVPD pro fotochemické štěpení, SELINA pro hyperrychlostní impakty jednovesikulárních částic, HSID — integrovaný systém pro A‑ESEM + MS
• Automatizované přípravy vzorků: FA‑D‑µSPE ve 96‑well formátu, online SPE, 3D‑printed dispensery, jednoduché deproteinace a dBS/DBS kardiální/klinické vzorky
• Softwarové nástroje: Skyline pro peptidovou volbu, PySPRESSO pro reprodukovatelné zpracování LC–MS dat; statistické metody (PCA, OPLS‑DA, LASSO) pro výběr biomarkerů

Hlavní výsledky a diskuse

• Vyvinuty rychlé, citlivé LC–MS/MS metody s jednoduchou přípravou vzorku pro stanovení semisyntetických kanabinoidů v séru s LOQ ~1 ng/mL — přínos pro forenzní a klinickou toxikologii.
• Comparativní studie DIMS (DBDI vs. SIFT/PTR) odhalují silnou závislost citlivosti na chemii ionizačního zdroje, vlhkosti a parametrů přenosu iontů — důraz na nutnost kalibrace a charakterizace ion‑chemie pro kvantifikaci VOC.
• DBS metoda pro TDM antiepileptik prokázala silnou korelaci s plasmou (r=0.85–0.98) a nabízí jednoduchou, pacient‑přátelskou alternativu k venóznímu odběru.
• CE–MS protokoly kompatibilní s natívními podmínkami umožňují profilaci izoform mAb a jejich fragmentů; kombinace imobilizovaných coatingů a isopropanolu jako organického modifikátoru poskytuje MS‑kompatibilní BGE.
• UVPD fragmentace lithných aduktů umožňuje rozlišení polohy acylových skupin u diesterů 1,2‑diolů, otevírá nové možnosti pro strukturní lipidovou analýzu.
• High‑throughput FA‑D‑µSPE workflow umožnil paralelní přípravu 96 vzorků pro kvantifikaci močových sulfátů žlučových kyselin s analytickými vlastnostmi v souladu s ICH M10; aplikace v diagnostice intrahepatální cholestázy v těhotenství.
• Lipidomické studie synoviální tekutiny a plasmy identifikovaly reprodukovatelné lipidové vzorce (pokles LPC/LPE obsahujících 18:2, zvýšení ether‑PL a poly‑nenasycených TG) asociované s infekční artritidou či autoimunitním onemocněním; kompozitní lipidové skóry vykazují vysoké senzitivitu a specificitu jako doplněk k současným diagnostickým postupům.
• Pokročilé integrační systémy (A‑ESEM + integrovaný MS) a SELINA ukazují potenciál pro korelované morfologicko‑chemické analýzy vzorků v podmínkách blízkých natívnímu stavu.
• Vývoj PySPRESSO reflektuje rostoucí potřebu reproducibility a auditovatelnosti LC–MS workflowů; doplnění GUI rozhraní zvětší adopci mezi neprogramátory.
• Environmentální a potravinářské aplikace (FTOH, PFAS, estragol, glykoalkaloidy) demonstrují potřebu cílených a citlivých metod v reakci na regulatorní požadavky a bezpečnost konzumentů.

Přínosy a praktické využití metod

• Forenzní a klinická toxikologie: rychlé skríningy a kvantifikace nových psychoaktivních látek s minimálním objemem vzorku.
• Terapeutické sledování: DBS a online SPE‑LC–MS platformy pro decentralizované monitorování léčiv.
• Biofarmaceutika: CE–ESI/MS workflowy pro detailní charakterizaci mAb a jejich produktů trávení (kvalita, immunogenicita).
• Biomarkery: lipidomické panely a CERT skóre pro stratifikaci kardiovaskulárního rizika u autoimunitních onemocnění; synoviální lipidomika pro diagnostiku infekcí kloubů.
• Environment a potraviny: robustní metody pro PFAS, FTOH, glykoalkaloidy a estragol napomáhají legislativnímu monitoringu a ochraně veřejného zdraví.
• Procesní aplikace: caviPlasma a elektrochemická oxidace (BDD) jako technologie pro dekontaminaci vody a hodnocení účinnosti čištění pod dohledem analytických metod.
• Výzkum základních procesů: SELINA a ion‑trap SIFT‑MS umožňují nové experimentální režimy (single‑vesicle analýza, kontrolované ion‑molecule reakce).

Budoucí trendy a možnosti využití

• Zvýšená integrace více‑modalitních technik (MS + mikroskopie, ion mobility, MSⁿ) pro komplexní chemicko‑strukturní analýzu.
• Rozvoj robustních high‑throughput přípravných postupů (96‑well µSPE, on‑line SPE) pro klinické a epidemiologické kohorty.
• Standardizace datových workflowů a širší adopce reproducibilních open‑source nástrojů (PySPRESSO) včetně auditovatelných reportů pro regulované aplikace.
• Posun směrem k ambientní a real‑time monitoraci (DBDI, PTR/SIFT‑MS adaptace v ion‑trap) pro VOC a exhalované breath biomarkery.
• Růst aplikací UHPSFC/SFC pro netypické a termostabilní analyty, jako jsou boron cluster‑léčiva či nepolární terpeny, včetně unikátních selektivit PGC.
• Personalizovaná medicina: kombinace dlouhodobých biologických markerů (vlasy‑kortizol) se statistickými modely (Bayesovské hierarchické modely) pro sledování latentních dysregulací.
• Regulatorní tlak a monitorování nových kontaminantů (PFAS, nitrosaminy, FTOH) budou nadále motivovat validace citlivých metod a mezilaboratorní porovnání.

Závěr

Sada plakátových sdělení představuje přehled prakticky orientovaných inovací v analytické hmotnostní spektrometrii: od instrumentálních a ionizačních inovací přes optimalizace přípravy vzorku až po automatizaci zpracování dat a návrhy diagnostických lipidomických panelů. Společným rysem je snaha o vyvážení analytické citlivosti a selektivity s potřebou průmyslově či klinicky použitelného throughputu a reprodukovatelnosti. Další rozvoj bude vyžadovat standardizaci workflow, validace v mezilaboratorních studiích a úzkou spolupráci mezi výzkumem, klinikou a regulačními institucemi.

Reference

• Ujváry I. Drug Test. Anal. 2024;16:127.
• Dryahina K., Polášek M., Jašík J., Sovová K., Španěl P. Ion Chemistry in Dielectric Barrier Discharge Ionization: Recent Advances in Direct Gas Phase Analyses. Mass Spectrom Rev. 2026;45:193.
• Polášek M., Španěl P., Dryahina K. Effect of Humidity on Ionisation and Ion Chemistry in Active‑Capillary Dielectric Barrier Discharge Ionisation. Rapid Commun Mass Spectrom. 2026;40:e70130.
• Neděla V., Tihlaříková E., Cápal P., Doležel J. Advanced environmental scanning electron microscopy (A‑ESEM): Sci Rep. 2024;14:63515.
• Alnouti Y. Sulfated bile acids: Toxicol Sci. 2009;108:225.
• Schrenk D., et al. Risk assessment of glycoalkaloids in feed and food, EFSA Journal. 2020;18:e06222.
• Spesyvyi A., Cebecauer M., Žabka J., et al. Lipid fragment anions desorbed from membrane in single‑vesicle hypervelocity impacts. Anal Chem. 2025;97:9131.
• Hilvo M., Vasile V. C., Donato L. J., Hurme R., Laaksonen R. CERT score and ceramide risk assessment. Front Endocrinol. 2020;11:570628.
• Plachká K., Gazárková T., Škop J., et al. Influence of makeup solvent composition on SFC‑ESI‑MS ionization. Anal Chem. 2022;94:4841.
• Schymanski E. L., et al. Identifying small molecules via high‑resolution mass spectrometry: Environ Sci Technol. 2014;48:2097.