Shimadzu Liquid Chromatograph Mass Spectrometer LCMS-8050

LCMS-8050: Vysokorychlostní a vysokocitlivý triple kvadrupólový hmotnostní spektrometr

Význam tématu

Moderní farmaceutické, toxikologické a environmentální laboratoře vyžadují analytická řešení, která spojují extrémní citlivost s rekordní rychlostí měření. Triple kvadrupólový hmotnostní spektrometr LCMS-8050 od Shimadzu přináší novou úroveň výkonu díky sadě pokročilých technologií (UFswitching, UFsensitivity, UFscanning, UF-MRM), čímž umožňuje simultánní kvalitativní i kvantitativní analýzy velkých panelů sloučenin během jediné chromatografické injekce.

Cíle a přehled článku

Cílem představeného dokumentu je ukázat přínosy integrovaného systému Nexera UHPLC s LCMS-8050 pro:

• ultrarychlé pozitivně/negativní polaritní přepínání (5 ms),
• scanovací rychlost až 30 000 u/s a MRM rychlost až 555 přechodů/s,
• bezkonkurenční citlivost až na nízké ng/pg a dokonce ag úrovně,
• snadnou údržbu a robustnost i pro náročné matice.

Použitá metodika a instrumentace

Popis přístrojového vybavení:

• LCMS-8050 triple kvadrupólový hmotnostní spektrometr se systémy UFswitching, UFsensitivity, UFscanning a UF-MRM,
• nově navržená heated ESI sonda s přívodem horkého plynu,
• high-efficiency collision cell UFsweeper III,
• digitální vysokonapěťový zdroj pro ultrarychlé polaritní přepínání,
• Qarray™ ion guide a UF-Lens™ pro efektivní iontový přenos,
• volitelně APCI-8050 a DUIS™-8050 ionizační jednotky,
• UHPLC jednotka Nexera pro nejkratší gradienty a eliminaci carry-over,
• softwarové prostředí LabSolutions Connect a LabSolutions Insight pro automatickou optimalizaci MRM přechodů i komplexní přehledová a statistická vyhodnocení.

Hlavní výsledky a diskuse

Klíčové experimenty a jejich výstupy:

• CYP inhibiční test: zkrácení doby analýzy ze 7 min na 1 min s 20–21 datovými body nad UHPLC pík a lepší dynamický rozsah při nízkých koncentracích.
• Simultánní screening 12 toxikologických látek: 30 000 u/s scan zajišťuje 13 měřených bodů u flunitrazepamu s %RSD ~2,5 %, oproti 9 bodům a 8,8 % u pomalejšího skenu.
• Monitorování 29 pesticidů v pitné vodě: 555 MRM přechodů/s, LOQ splňující 1/100 regulačních limitů bez předkoncentrace.
• Trace analýza verapamilu v plazmě: detekce 500 ag s RSD 2,77 % a přesností ~100 %.
• Robustnost 1000 po sobě jdoucích injekcí alprazolamu v plazmě: RSD 4,59 %.

Přínosy a praktické využití metody

Integrace vysokorychlostních UF technologií umožňuje:

• vysokou produktivitu díky zkráceným cyklům a jediné injekci pro pozitivní i negativní iony,
• široké uplatnění v farmaceutickém vývoji, toxikologii, environmentální analytice i monitoringu reziduí pesticidů,
• snížení nákladů na přípravu vzorků díky minimalizaci časově náročných předúprav a eliminaci potřeby předkoncentrace,
• rychlý přechod od metody k výsledku s automatizovanou optimalizací MRM přechodů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje zahrnují:

• další zrychlení analýz s podporou AI-řízené optimalizace metod,
• rozšíření multiplexních panelů a black-box řešení pro klinickou diagnostiku,
• miniaturizaci a integraci do automatizovaných pracovních celků pro vysokoprůtokové laboratoře,
• ekologicky šetrné postupy s menší spotřebou rozpouštědel.

Závěr

LCMS-8050 představuje kombinaci technologií, která posouvá hranice citlivosti i rychlosti hmotnostní spektrometrie. Díky nim lze realizovat simultánní kvalitativní a kvantitativní analýzy v rekordních časech, aniž by trpěla přesnost, reprodukovatelnost či robustnost. Systém je vhodný pro širokou škálu aplikací od farmacie po environmentální monitoring.

Reference

1. Shimadzu Corporation. LCMS-8050 Liquid Chromatograph Mass Spectrometer, Brochure C146-E232F, First Edition August 2013.