GC/MSD, LC/MS
ZaměřeníVýrobceVýznam tématu
Signal-to-noise ratio (S/N) byl tradiční metrikou pro srovnání výkonnosti chromatografických systémů kombinovaných s hmotnostní spektrometrií. Snížení šumu v moderních přístrojích s vysokým rozlišením (HRMS) a tandemovou spektrometrií (MS/MS) však vede k situaci, kdy je šum téměř nulový a parametr S/N ztrácí smysluplnou vypovídací hodnotu.
Cíle a přehled studie / článku
Tento článek zkoumá limity použití klasického poměru S/N jako ukazatele mezí detekce u moderních MS systémů a navrhuje alternativní statistický přístup založený na opakovaných injekcích a výpočtu standardní odchylky nebo relativní standardní odchylky (RSD).
Použitá metodika a instrumentace
- Chromatografické systémy GC/MS a LC/MS
- Hmotnostní spektrometry s vysokým rozlišením (HRMS) a tandemovou funkcí (MS/MS)
- Nízkosumová elektronika a digitální filtr
- Automatizace výpočtu šumu a software integrátor
- Vstřikovací systém s autosamplerem, splitless inlet a manuální Merlin MicroShot Injector
Hlavní výsledky a diskuse
Autor ukázal, že volba segmentu základní linie pro výpočet šumu může vést k až dvacetinásobnému rozdílu v hodnotách S/N. V režimech, kde je šum blízký nule, se S/N stává nekonečným a nereálným. Na příkladu osmi opakovaných injekcí vzorku 200 fg OFN bylo statisticky stanoveno IDL na úrovni ~30 fg (99% interval spolehlivosti), zatímco jednorázový výpočet S/N poskytl mylně IDL ~1 fg. Relativní standardní odchylka (RSD) navíc slouží jako ukazatel počtu detekovaných iontů a lze ji použít pro srovnání citlivosti různých přístrojů.
Přínosy a praktické využití metody
- Univerzální metriku pro všechny režimy MS, včetně režimů s nízkým šumem
- Realističtější odhad mezí detekce (IDL/MDL) založený na statistice
- Možnost srovnání citlivosti přístrojů pomocí RSD
- Lepší validace analytických metod v praxi
Budoucí trendy a možnosti využití
V budoucnu lze očekávat, že výrobci MS začlení statistické výpočty IDL přímo do své dokumentace a software. Tento přístup lze rozšířit i na další analytické detektory a automatizovat v rámci zkušebních protokolů při instalaci přístrojů.
Závěr
Poměr signál/šum již není spolehlivý ukazatel výkonnosti moderních hmotnostních spektrometrů. Statistická metodika založená na opakovaných měřeních a výpočtu RSD poskytuje konzistentní a prakticky použitelný způsob stanovení mezí detekce a kvalifikace přístrojové citlivosti.
Reference
- European Pharmacopoeia vol. 1; 7th Edition.
- United States Pharmacopeia, XX Revision, Rok 1988.
- Japanese Pharmacopoeia, 14th Edition.
- ASTM Section E 682 – 93, Annual Book of ASTM Standards, Vol.14.01.
- Handbook of Residue Analytical Methods for Agrochemicals, Vol. I; Lee, P.W. (ed.), John Wiley & Sons, 2003.
- U.S. EPA Title 40 Part 136 Appendix B – Definition and Procedure for the Determination of the Method Detection Limit, Revision 1.11.
- IUPAC Technical Report “Uncertainty Estimation and Figures of Merit for Multivariate Calibration”, Pure Appl. Chem. 78(3), 633–661 (2006).
- Official Journal of the European Communities, Commission Decision 12 August 2002, Implementing Council Directive 96/23/EC.
- ACS Committee on Environmental Improvement, Anal. Chem. 52, 2242–2249 (1980).
- Wells G., Prest H., Russ C.W. IV, Agilent Technologies Technical Note 5990-7651EN, “Signal, Noise, and Detection Limits in Mass Spectrometry”.
- Anderson D.R., Sweeney D.J., Williams T.A., “Statistics”, West Publishing, New York, 1996.
- Bevington P.R., Robinson D.K., “Data Reduction and Error Analysis for the Physical Sciences”, WCB McGraw-Hill, Boston, 2nd Edition, 1992.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.