Soft Ionization by Chemical Reaction in Transfer (SICRIT®) – evoluční krok v ionizačních přístupech

Zcela inovativní přístup na poli hmotnostně spektrometrické detekce byl naposledy zaznamenám v roce 2005 při představení orbitální iontové pasti. Nebylo by správné opomenout její následnou kombinaci s jinými druhy analyzátorů, která vedla ke vzniku tribridních MS systémů (Q-Orbitrap-IT) a v neposlední řadě také iontovou mobilitu.
V případě jakékoliv technologické inovace na poli MS se ovšem potýkáme s faktem, že její účinnost je striktně závislá hned na prvním kroku – tedy ionizaci. Konvenční ionizační techniky, tj. HESI (Heated Electrospray Ionization), APCI (Atmosheric Pressure Chemical Ionization) v LC-MS respektive EI (Electron Impact) a CI (Chemical Ionization) v GC-MS trpí v mnoha aplikacích nedostatečnou citlivostí či velkou fragmentací.
Inovativní řešení ve formě uzavřené ionizace studenou plazmou představila německá firma Plasmion (obr. 1). Díky vlastnosti velmi měkké ionizace dostala zkratku SICRIT®, tedy Soft Ionization by Chemical Reaction in Transfer.

Obr.1 – Rozdíl v principu HESI a SICRIT ionizace (A). Iontový zdroj, SPME (Solid Phase Microextraction) modul a kontrolní jednotka (B).

Aplikační možnosti jsou rozsáhle. V prvé řadě můžeme zmínit, že se jedná o řešení, které boří bariéru mezi GC a LC-MS přístupem. Je standartní, že GC-MS aplikace vyžadovaly jiné MS front-end hardwarové uspořádání než LC-MS a z toho důvodu bylo nemyslitelné mezi nimi přepínat na jednom hmotnostním spektrometru. Uchycením SICRIT® ionizačního setu je však možné MS pro LC-MS analýzy spojit s GC a využít tak kombinace ultimátní separace a měkké ionizace. Detailní příklad můžeme vidět na HRMS analýze n-alkanů (C18-C20)[1], případně mixu Trialkylaminů[2].

SICRIT® najde uplatnění také v oblasti potravinové, forenzní, biomedicínské a enviromentální analýzy, kde jsou zpravidla přirozené požadavky na rychlé a citlivé stanovení. Kombinace SPME-SICRIT-MS, tedy integrace Solid Phase Micro Exraction Modulu (SPME), dovoluje měřit nepolární analyty jako polycyklické aromatické uhlovodíky (PAHs), polární pesticidy a insekticidy mnohem efektivněji něž za použití APCI nebo ESI a to v ppt koncentračních hladinách[3] (Obr.2). Celková doba analýzy se pohybuje okolo 7.5 min.

Obr.2 – Kalibrační křivky s limity detekce pro DEET, Tamoxifen, Pyrene, Metolachlor ve vodě a Sulfotep v jablečné matrici získáné pomocí SPME-SICRIT-MS analýzy.

V neposlední řadě stojí za zmínku tzv. „direct measuring“ těkavých organický látek (Volatile Organic Compoubnds, VOC’s). Demo aplikace ukazuje možnost HRMS identifikace až 26 látek v zrnku kávy pomocí desorpce horkým vzduchem za 1 sekundu[4] (Obr. 3).

Obr. 3 – HRMS Identifikace 26 analytů ze zrnka kávy pomocí desorpce horkým vzduchem za 1 sekundu.

Pomocí tohoto jednoduchého setupu je však možno také monitorovat látky v ovzduší, případně v dechu, což může sloužit k identifikaci biomarkerů pro respirační potíže jako jsou astma nebo obstrukční plicní choroba.
Spojení s SICRIT® s laserovou ablací pak otevírá dveře například HRMS analýzám distribuce aktivních molekul v léčivých formách (Obr.4).

Obr. 4 – Diferenční analýza rozložení dvou aktivních molekul (Acetaminophen a Guaifenesine) v tabletce léku proti bolesti pomocí laserové ablace a SICRIT ®ionizace.

SICRIT® nabízí řadu aplikačního využití a velmi jednoduchou instalaci typu Plug and Play.
V případě, že Vás tato inovace zaujala a rádi byste dostali bližší info, neváhejte nás kontaktovat 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