Variable Data-Independent Acquisition (vDIA) Delivers High Selectivity and Sensitivity in Combined Targeted and Untargeted Analyses for Small Molecules

Význam tématu

Variable Data-Independent Acquisition (vDIA) představuje inovativní high-resolution, accurate-mass (HRAM) skenovací režim, který kombinuje výhody datově závislé (DDA) a nezávislé (DIA) akvizice. Díky tomu lze současně dosáhnout vysoké selektivity, citlivosti a kompletního záznamu MS a MS/MS dat, což je klíčové pro kvantitativní i nekvantitativní screening malých molekul v různých typech matric.

Cíle a přehled studie / článku

Autoři sledovali dvě hlavní cíle:

• Porovnat citlivost a selektivitu vDIA s tradičními DDA metodami při kvantifikaci 44 veterinárních léčiv ve vzorcích svaloviny, ledvin, mléka a plazmy.
• Ověřit schopnost vDIA generovat kompletní data pro retrospektivní nekonvenční screening známých i neznámých sloučenin.

Použitá instrumentace

Analýzy proběhly na špičkovém chromatograficko-hmotnostním systému:

• UHPLC: Thermo Scientific™ UltiMate™ 3000 XRS Quaternary RSLC s kolonou Accucore C18 aQ (100×2,1 mm, 2,6 µm).
• MS: Thermo Scientific™ Q Exactive™ Focus Orbitrap s FS-vDIA metodou.
• Mobilní fáze: voda + 0,1 % FA / acetonitril + 0,1 % FA, gradient 5–95 % B za 6 min.
• MS nastavení: full scan 70 000 FWHM, rozsah m/z 100–1000; vDIA 17 500 FWHM, pět izolovaných oken (100–205, 195–305, 295–405, 395–505, 495–1000 m/z).
• Software: TraceFinder™ 3.2 pro extrakci IČ a nekonvenční identifikaci.

Hlavní výsledky a diskuse

vDIA umožnila detekci všech 44 analyzovaných veterinárních reziduí s lineárními kalibracemi v rozsahu 0,01–500 μg/kg. Metoda prokázala vysokou selektivitu i při nízkých koncentracích (1–5 μg/kg) ve složitých matricích. Díky segmentované fragmentaci lze extrahovat kompletní chromatografické profily fragmentů, což zamezuje falešným pozitivitám a umožňuje retrospektivní identifikaci dalších sloučenin. V testu neznámého screeningu bylo z databáze 1500 komponent navíc potvrzeno 30 doplňujících látek, např. hydrokortizon.

Přínosy a praktické využití metody

vDIA nabízí:

• Univerzální přístup k simultánní citlivé kvantifikaci i širokému screeningu.
• Kompletní datový záznam vhodný pro retrospektivní analýzy.
• Vysokou rychlost cyklu (650 ms) kompatibilní s rychlými chromatografiemi.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření vDIA na další aplikace v potravinové bezpečnosti, environmentálním monitoringu nebo metabolomics. Další optimalizace izolačních oken a kolizní energie může ještě zvýšit selektivitu a umožnit identifikaci stopových úrovní v extrémně komplexních vzorcích.

Závěr

vDIA představuje efektivní kompromis mezi citlivostí datově závislé akvizice a úplností dat datově nezávislých metod. Metoda poskytuje kompletní záznam MS i MS/MS informací a kombinuje vysokou selektivitu, rychlost a možnost retrospektivního screeningu v jediné univerzální akviziční strategii.

Reference

• Vogler B., Master’s Thesis, Institute of Organic Chemistry, University of Zürich, Zürich, Switzerland, 2013, 76.