SICRIT – evolučný krok v ionizácii

Úplne inovatívny prístup na poli hmotnostne spektrometrickej detekcie bol naposledy zaznamenaný v roku 2005 pri predstavení orbitálnej iónovej pasce. Nebolo by správne nespomenúť jej následnú kombináciu s inými druhmi analyzátorov, ktorá viedla k vzniku tribridných MS systémov (Q-Orbitrap-IT) a v neposlednom rade tiež iónovú mobilitu.
V prípade akejkoľvek technologickej inovácie na poli MS sa však stretávame s faktom, že jej účinnosť je zásadne závislá už od prvého kroku - teda ionizácie. Konvenčné ionizačné techniky, tj. HESI (Heated Electrospray Ionization), APCI (Atmosheric Pressure Chemical Ionization) v LC-MS, resp. EI (Electron Impact) a CI (Chemical Ionization) v GC-MS trpí v mnohých aplikáciách nedostatočnou citlivosťou či veľkou fragmentáciou.
Inovatívne riešenie vo forme uzatvorenej ionizácie studenou plazmou predstavila nemecká firma Plasmion (obr. 1). Vďaka vlastnosti veľmi mäkkej ionizácie dostala skratku SICRIT®, teda Soft Ionization by Chemical Reaction in Transfer.

Obr.1 - Rozdiel v princípe HESI a SICRIT ionizácie (A). Iónový zdroj, SPME (Solid Phase Microextraction) modul a kontrolná jednotka (B).

Aplikačné možnosti sú rozsiahle. V prvom rade môžeme spomenúť, že sa jedná o riešenie, ktoré rúca bariéru medzi GC a LC-MS prístupom. Je štandardné, že GC-MS aplikácie vyžadovali iné MS front-end hardvérové usporiadanie ako LC-MS, a z toho dôvodu bolo len tažko realizovateľné ich spojenie len s jedným hmotnostným spektrometrom. Použitím SICRIT® ionizačného setu je však možné MS pre LC-MS analýzy spojiť s GC a využiť tak kombináciu ultimátnej separácie a mäkkej ionizácie. Detailný príklad môžeme vidieť na HRMS analýze n-alkánov (C18-C20) [1] , prípadne mixu trialkylamínov [2] .

SICRIT® nachádza uplatnenie aj v oblasti potravinovej, forenznej, biomedicínskej a environmentálnej analýzy, kde sú spravidla prirodzené požiadavky na rýchle a citlivé stanovenia. Kombinácia SPME-SICRIT-MS, teda integrácia Solid Phase Micro Exraction Modulu (SPME), dovoľuje merať nepolárne analyty ako polycyklické aromatické uhľovodíky (PAHs), polárne pesticídy a insekticídy oveľa efektívnejšie, ako za použitia APCI alebo ESI, a to na koncentračných úrovniach ppt [3] (Obr.2). Celková doba analýzy sa pohybuje okolo 7.5 min.

Obr.2 - Kalibračné krivky s limitmi detekcie pre DEET, Tamoxifen, Pyrene, Metolachlor vo vode a Sulfotep v jablkovej matrici získané pomocou SPME-SICRIT-MS analýzy

V neposlednom rade stojí za zmienku tzv. „direct measuring“ prchavých organických látok (Volatile Organic Compounds, VOC's). Demo aplikácia ukazuje možnosť HRMS identifikácie až 26 látok v zrnku kávy pomocou desorpcie horúcim vzduchom za 1 sekundu [4] (Obr. 3).

Obr. 3 - HRMS Identifikácia 26 analytov zo zrnka kávy pomocou desorpcie horúcim vzduchom za 1 sekundu

Pomocou tohto jednoduchého usporiadania je možné tiež monitorovať látky v ovzduší, prípadne v dychu, čo môže slúžiť na identifikáciu biomarkerov pre respiračné ťažkosti, ako sú astma alebo obštrukčná pľúcna choroba.
Spojenie SICRIT® s laserovou abláciou potom otvára dvere napríklad HRMS analýzam distribúcie aktívnych molekúl v liečivých formách (obr. 4).

Obr. 4 - Diferenčná analýza rozloženia dvoch aktívnych molekúl (Acetaminophen a guajfenezín) v tablete lieku proti bolesti pomocou laserovej ablácie a SICRIT® ionizácie

SICRIT® ponúka sériu aplikačných využití a veľmi jednoduchú inštaláciu typu „Plug and Play“.
V prípade, že Vás táto inovácia zaujala a radi by ste dostali bližšie info, neváhajte nás kontaktovať na bucek@pragolab.cz


Odkazy
[1] – Application Note - Soft ionization GC-HRMS of n-AlkanesC8-C20(Thermo LTQ Orbitrap XL)
[2] – Application Note - GC soft ionization coupling to LC-MS with SICRIT®(Thermo LTQ Orbitrap XL)
[3] – Application Note - SICRIT® Technology for Fast and Direct SPME-MS Analysis of Environmental Trace Contaminants
[4] – Application Note - Coffee Aroma Profilling - Direct SICRIT® HR-MS Analysis
Technological Flyer – Plasmion