Chemiereport_2016-4

54 AustrianLifeSciences chemiereport.at 2016.4 CHEMIE & TECHNIK Bild: Wolfgang Brodacz, Chemiereport Precursor-Ion selektieren fragmentieren Produkt-Ionen messen Ionenquelle Q1 Q3 Qualifier Target Toleranz- bereich MRM- Ratio- SOLL Detector EM 12.55 12.60 12.65 12.70 12.75 12.80 Retentionszeit (min) E n e r g i e q2 I n der organischen Spurenanalytik geht der Trend unauf- haltsam zur massenspektrometrischen Detektion, da sie die höchste Selektivität und damit Sicherheit verspricht. Beson- ders bewährt hat sich die Tandem-Massenspektrometrie (MS/ MS) mit Triple-Quadrupolen (QQQ), die sich für quantitative Ap- plikationen auf breiter Basis durchgesetzt hat. Sie kombiniert zwei selektive MS-Trennungen seriell über eine Fragmentierung und erzielt damit außerordentliche Identifizierungssicherhei- ten. Die erste Information zur Identifizierung eines Analyten lie- fert immer die Retentionszeit der chromatographischen Tren- nung. Auf die dafür notwendigen Toleranzkriterien in LC und GC wurde in der vergangenen Ausgabe des Chemiereport ausführ- lich eingegangen. Nach der Ionisierung in der Ionenquelle fällt bei der anschließenden Tandem-MS die erste Wahl auf ein diag- nostisches sogenanntes Vorläufer-Ion, das häufig die protonierte bzw. deprotonierte Molekülmasse wiederspiegelt. Dieses Precur- sor-Ion wird im ersten Quadrupol (Q1) isoliert und in der Stoß- zelle (q2) durch CID (Collision Induced Dissociation) zerschlagen (Bild 1 ). Mindestens zwei für den Zielanalyten charakteristische Bruchstücke (blau und schwarz in Bild 1 ) werden im dritten Quadrupol (Q3 = zweite MS-Dimension) selektiv erfasst und abschließend detektiert („Multiple Reaktion Monitoring“ MRM). Letztlich resultieren zwei Signalverläufe, deren chromatogra- phische Retentionszeit (RT) gleich ist und deren Peak-Flächen- verhältnis charakteristisch für diesen Analyten auf diesem MS-System ist (Bild 1 rechts). Dieses Hauptkriterium für die MS-Identifizierung wird als Signalverhältnis, Ion Ratio, Ionen- verhältnis, MRM-Verhältnis etc. bezeichnet und als jener Quoti- ent verstanden, der durch Division des kleineren Signals durch das größere entsteht (meist Qualifier/Target). Nun liegt es in der Natur der Sache, dass dieses Ion Ratio in Abhängigkeit von der Stabilität der Geräte-Elektronik, Druck in der Kollisionszelle, eventuellen Signalinterferenzen durch Stör- stoffe etc. schwanken kann. Alles gut geregelt ? Fast alle gesetzlichen Regelungen für notwendige Toleran- zen verlangen zwei Produkt-Ionen und ziehen als Bezugsbasis für die Toleranzen die Kalibrierstandards derselben Sequenz heran. Es finden sich jedoch teilweise erhebliche Unterschiede, was die Höhe und Art der Toleranzen (+/- 10 bis 50 % relativ bzw. +/- 5 bis 20 % absolut) betrifft. Manche Regulatorien machen die zugestandene Toleranz (in % oder absolut) auch noch abhän- gig von bis zu vier unterschiedlichen Intensitätsverhältnis-Be- reichen der MRM-Übergänge („2002/657/EC“), während andere diesbezüglich gar nicht („USDA PDP“) oder in Abhängigkeit von der Ionen-Anzahl („FDA 118“) differenzieren. Zudem erscheinen manche Regulatorien wie z.B. die Entscheidung „2002/657/EC“ der EU-Kommission als nicht mehr zeitgemäß, da sie seit 2002 nicht mehr an die rasante Entwicklung der Gerätetechnik ange- passt wurde. Der international anerkannte Experte für massenspektrome- trische Spurenanalytik, Hans Mol (RIKILT Wageningen NL), hat daher die Identifizierungskriterien verschiedener Regulatorien verglichen, hinterfragt und erstmals systematische Unter- 1 Symbolische Darstellung des Multiple Reaction Monitorings (MRM) mit zwei Übergängen und deren Signalverhältnis mit Toleranzbereich. Wie viel Toleranz muss sein? Richtlinien für die Tandem-MS Die Kopplung von Chromatographie und Tandem-Massenspektrometrie hat sich zum Standardwerkzeug in der Pestizid- und Mykotoxin-Analytik entwickelt. Jüngste Untersuchungen werfen ein neues Licht auf das Ionenverhältnis als Identifizierungskriterium. Von Wolfgang Brodacz, AGES Lebensmittelsicherheit – Kontaminantenanalytik Linz 12.5512.6012.6512.7012.7512.80

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