Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníVýrobceWaters
Význam tématu
Analýza kolizního průřezu (CCS) prostřednictvím iontově-mobilitní hmotnostní spektrometrie (IM-MS) představuje další dimenzi separace, která umožňuje odlišit izomery a zvýšit specifitu při detekci malých molekul. Díky kompatibilitě časových měřítek UPLC (s), IMS (ms) a TOF-MS (μs) lze CCS využít v široké paletě aplikací od forenzní toxikologie po potravinářskou a pesticidní analýzu.
Cíle a přehled studie
Studie se zaměřila na:
• posouzení dlouhodobé (až čtyřleté) opakovatelnosti CCS měření,
• vyhodnocení intra- a mezilaboratorní přesnosti v rámci dvou komerčních TWIM-MS platforem,
• porovnání lineární IMS a cyklické IMS (cIM) u vybraných protomerů a přírodních látek,
• demonstraci využití jediné CCS kalibrace pro kontinuální QC monitoring.
Použitá metodika a instrumentace
Separační systém:
- UPLC ACQUITY HSS C18, 150×2,1 mm, 1,8 μm nebo BEH C18 100×2,1 mm, 1,7 μm; reverzní lineární gradient (voda/ACN s 0,1–5 mM formátů).
- Micro-flow UPLC s iKey PCA BEH C18 (50 mm×150 μm, 1,7 μm) pro trace analýzy steviol glykozidů.
- Waters Vion IMS Q-ToF-MS (IM rozlišení ~30 Ω/ΔΩ, m/z 50–2000).
- Waters SYNAPT G2-Si TWIM-MS (IM rozlišení ~40 Ω/ΔΩ).
- Cyklický IM (cIM) modifikovaný SYNAPT pro víceprůchodovou separaci (rozlišení až ~65 Ω/ΔΩ na průchod).
- Leucin-enkefalin jako referenční lockmass pro m/z.
- Kompletní CCS kalibrace s IMS/ToF Calibration Kit (raffinóza pro cIM, standardní TWCCSN2 kalibrant).
Hlavní výsledky a diskuse
• Inter-site porovnání dvou TWIM platforem pro 435 forenzních látek ukázalo lineární korelaci CCS hodnot (R2 > 0,997) a rozdíly < 2 %.
• Dlouhodobé sledování QC mixů (5600+ měření za 10 týdnů) potvrdilo odchylky < 1 % (RMS 0,26 %).
• U steviol glykozidů ve složitých potravinových matricích byla dosažena lineární detekce přes tři řády dynamického rozsahu s delta CCS < 1 %.
• Tříleté porovnání lineárního IMS a cIM pro fluoroquinolonové protomery prokázalo rozdíly < 2 % vůči standardní knihovně z roku 2015.
• Šetření 200 pesticidů (2000 měření přes 4 roky) vykázalo opakovatelnost CCS odchylek < 2 %.
Přínosy a praktické využití metody
• Zvýšení kumulativní selektivity analýzy kombinací m/z, RT a CCS.
• Snížení falešně pozitivních či negativních detekcí ve skríningu pesticidů, drogových reziduí či přírodních toxinů.
• Jednoduché rutinní nasazení jediné CCS kalibrace pro dlouhodobý monitoring kvality.
Budoucí trendy a možnosti využití
• Rozšiřování veřejně dostupných a komerčních CCS knihoven napříč disciplínami.
• Integrace s prediktivními algoritmy pro rychlé odhadování CCS hodnot nových sloučenin.
• Využití cyklické IMS pro detailní separaci strukturálních izomerů a konformerů.
• Kombinace IM-MS s dalšími separačními technikami pro komplexní analýzu biologických a environmentálních vzorků.
Závěr
Studie prokázala, že měření CCS hodnot pomocí TWIM-MS a cIM-MS je vysoce robustní, opakovatelné a vhodné pro dlouhodobé i mezi-platformní srovnání. Systémové odchylky většinou nepřekračují 2 % a kombinace CCS s tradičními analytickými metrikami zvyšuje spolehlivost kvalifikačně-kvantitativních aplikací.
Reference
- 1. D'Atri V. et al. J Sep Sci. 2017;1–48.
- 2. Lanucara F. et al. Nat Chem. 2014;6:281–294.
- 3. Giles K. et al. Rapid Commun Mass Spectrom. 2004;18:2401.
- 4. Pringle S.D. et al. Int J Mass Spectrom. 2007;261:1–12.
- 5. Goscinny S., McCullagh M. ASMS 2013, Minneapolis.
- 6. McCullagh M., Goscinny S. Waters Appl Note. 2014;720005028E.
- 7. Goscinny S. et al. Rapid Commun Mass Spectrom. 2019;1–15.
- 8. Mollerup C.B. et al. J Chromatogr A. 2018;1542:82–88.
- 9. McCullagh M. et al. Rapid Commun Mass Spectrom. 2019;1–11.
- 10. McCullagh M., Pereira C.A.M., Yariwake J.H. Phytochem Anal. 2019;1–13.
- 11. McCullagh M. et al. Anal Chem. 2018;90:4585–4595.
- 12. European Commission SANTE/11813/2017.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.