LC-MS/MS-Analyse

Was ist LC-MS/MS-Analyse?

LC-MS/MS ist ein System, bei dem nach der Flüssigkeitschromatographie ein Triple-Quadrupol-Massenspektrometer gekoppelt wird. Der erste Analysator wählt das Vorläuferion aus, die Kollisionszelle fragmentiert es und der dritte Analysator überwacht die Produktionen. Das überwachte Vorläufer-Produkt-Paar wird als Übergang (MRM) bezeichnet.

Zweck von LC-MS/MS-Analyse

Der Zweck besteht darin, sehr niedrige Konzentrationen in Proben mit starker Matrixinterferenz zuverlässig zu messen. Mit dieser Technik werden Spurenanalysen von Blut-, Plasma-, Lebensmittel- und Umweltproben durchgeführt.

Bei welchen Produkten wird LC-MS/MS-Analyse angewendet?

Wirkstoff- und Metabolitenspiegel in biologischen Proben
Rückstände von Mykotoxinen und Tierarzneimitteln in Lebensmitteln
Nitrosamin-Verunreinigungen in pharmazeutischen Produkten
Polare Schadstoffe im Wasser
Verfälschungsprüfung bei Nahrungsergänzungsmitteln

In welchen Branchen wird LC-MS/MS-Analyse eingesetzt?

ChemieArzneimittelLebensmittelKosmetikaUmweltBiotechnologieLandwirtschaftÖffentlicher Sektor

Normen zu LC-MS/MS-Analyse

ICH M10 (Bioanalytische Methodenvalidierung)
EU 2021/808 (Leistungskriterien für Rückstandsmethoden)
EN 15662 (QuEChERS)
ICH M7 / EMA Nitrosamin-Richtlinien

Prüfbedingungen für LC-MS/MS-Analyse

Überwachung: Mindestens zwei MRM-Durchläufe für jeden Analyten
Teyit: Kompatibilität des Ionenverhältnisses zwischen den Übergängen mit der Referenz
interner Standard: Wenn möglich, wird ein isotopenmarkiertes Analogon verwendet
Kalibrierung: Matrixangepasste Kalibrierung, wenn Matrixeffekt vorhanden ist

Prüfgerät für LC-MS/MS-Analyse

UPLC/HPLC-System
Dreifach-Quadrupol-Massenspektrometer
Elektrospray-Ionenquelle
SPE und automatisierte Probenvorbereitungseinheiten
Stickstoffgenerator und Vakuumsystem

Probenanforderungen für LC-MS/MS-Analyse

Für biologische Proben ist eine Proteinfällung, Flüssig-Flüssig-Extraktion oder SPE erforderlich
Für Lebensmittel werden Homogenisierung und QuEChERS-Extraktion eingesetzt
Die Probe muss in der Kühlkette und in geeigneten Röhrchen versendet werden
Die Liste der gesuchten Analyten muss zu Beginn definiert werden

Dauer von LC-MS/MS-Analyse

Die Laufzeit liegt meist unter 15 Minuten; Probenvorbereitung und Methodenvalidierung bestimmen die Hauptdauer.

Ablauf von LC-MS/MS-Analyse

1Die Probe wird homogenisiert und mit internem Standard versetzt.
2Extraktion und Reinigung werden angewendet.
3Der Extrakt wird auf die LC-Säule injiziert.
4MRM-Übergänge werden für die Zielanalyten überwacht.
5Die Ionenverhältnisse werden mit der Referenz verglichen.
6Die Menge wird über die Kalibrierkurve berechnet.
7Ausgewertet werden Wiederfindungs-, Blindwert- und Qualitätskontrollergebnisse.

Annahmekriterien für LC-MS/MS-Analyse

Die Akzeptanz des Ergebnisses wird anhand der Grenzwerte der jeweiligen Rückstands-, Kontaminanten- oder Verunreinigungsverordnung beurteilt. Die Methode definiert keinen Grenzwert.

Auswertung der Ergebnisse

Das Ergebnis ist innerhalb des validierten Arbeitsbereichs der Methode aussagekräftig. Werte unterhalb des Bereichs werden als „unterhalb der Bestimmungsgrenze“ gemeldet und nicht in einen numerischen Wert umgewandelt.

Prüfbericht zu LC-MS/MS-Analyse

Probenbeschreibung, Eingangsdatum und Labornummer
Angewendete Methode und Referenzstandard, falls vorhanden
Geräte- und Messbedingungen
Schritte zur Probenvorbereitung
Messergebnisse und Einheiten
Messunsicherheit (falls gewünscht)
Eine Aussage, dass sich die Ergebnisse nur auf die zum Test eingereichte Probe beziehen

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Seiten, auf denen diese Methode verwendet wird

Analysemethoden — Was leistet diese Methodengruppe?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test LC-MS/MS-Analyse gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Seiten zu Analysemethoden sind Seiten über eine MESSTECHNIK, nicht über eine Prüfung. Dieser Unterschied ist wichtig: „Salznebelprüfung" ist eine Prüfung und beantwortet eine Frage; „ICP-MS" ist eine Technik und wird in Dutzenden verschiedener Prüfungen eingesetzt. Manchmal sucht der Nutzer nicht die Prüfung, sondern die Technik — weil der Methodenname in seiner Spezifikation steht.

Diese Unterscheidung wird bei der Wahl eines Labors entscheidend. Wenn ein Kunde nach einer „Schwermetallanalyse" fragt, lautet die eigentliche Frage, mit welcher Technik sie durchgeführt wird: RFA ist schnell und zerstörungsfrei, unterscheidet aber nicht zwischen Verbindungen; AAS ist wirtschaftlich für ein einzelnes Element; ICP-OES erfasst mehrere Elemente; ICP-MS erkennt Spurenwerte. Dieselbe Probe liefert bei den vier Techniken Ergebnisse mit unterschiedlichen Nachweisgrenzen und unterschiedlichen Unsicherheiten.

Die Methodenwahl erfolgt anhand dreier Kriterien. NACHWEISGRENZE: Liegt die gesuchte Konzentration innerhalb des Bereichs, den die Methode erfassen kann? MATRIXVERTRÄGLICHKEIT: Ist die Probenmatrix (Kunststoff, Lebensmittel, Boden, Metall) eine, die die Methode bewältigen kann, und ist eine Vorbehandlung erforderlich? SPEZIFIKATIONSBINDUNG: Schreibt die Produktnorm oder Gesetzgebung eine bestimmte Methode vor? Das dritte Kriterium setzt sich oft gegenüber den ersten beiden durch — die Spezifikation bindet die Methode.

Methodenseiten bilden eine KETTE. Eine Technik ist mit den Testseiten, auf denen sie verwendet wird, mit den Standards, auf denen diese Tests basieren, mit der Gesetzgebung, an die diese Standards gebunden sind, und letztendlich mit Marktzugangsregelungen verknüpft. Die Beispielkette im Quelldokument funktioniert wie folgt: RFA → Metallanalyse → RoHS-Konformität → Schwermetallbeschränkung → Beschichtungsseiten. Über welchen Link der Benutzer auch immer einsteigt, er gelangt zu den anderen.

Die Probenvorbereitung ist in dieser Familie die unsichtbare Hälfte des Ergebnisses und stellt eine größere Fehlerquelle dar als die Technik selbst. Die Aufschlussmethode, der Mahlgrad, das Extraktionslösungsmittel und das Verdünnungsverhältnis verändern das Ergebnis deutlich. Dieselbe Probe auf demselben Gerät liefert bei unterschiedlicher Vorbereitung ein anderes Ergebnis; Die Definition der Methode umfasst daher auch die Vorbereitung.

Kalibrierung und Verifizierung sind die dritte entscheidende Komponente. Ein Instrument wird mit zertifiziertem Referenzmaterial kalibriert, die Kalibrierungskurve wird regelmäßig überprüft und in jeder Charge wird eine Kontrollprobe durchgeführt. Ohne diese Schritte ist eine produzierte Nummer nicht rückverfolgbar, selbst wenn das Gerät ordnungsgemäß funktioniert.

Methodengruppen in diesem Bereich

Elementanalyse
ICP-OES, ICP-MS, AAS und RFA. Sie unterscheiden sich in der Nachweisgrenze, der Matrixtoleranz und der Multielementkapazität.
Chromatographie
GC, GC-MS, HPLC, LC-MS/MS und Ionenchromatographie. Es zerlegt ein Gemisch in seine Bestandteile und misst diese einzeln.
Spektroskopie
FTIR, Raman, UV-Vis und optische Emission. Zur Materialidentität, Identifizierung funktioneller Gruppen und Legierungszusammensetzung.
Thermische Analyse
DSC, TGA, DMA und Dilatometrie. Übergangstemperaturen, Zusammensetzung, Zersetzung und Dimensionsverhalten.
Mikroskopie und Bildgebung
Optische Mikroskopie, SEM-EDS, Radiographie und Tomographie. Struktur, Defekte und Elementverteilung.
Klassische (Nass-)Chemie
Titration, Gravimetrie und Kolorimetrie. Wird als Referenzmethode und zur Bestätigung instrumenteller Ergebnisse verwendet.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

RFA ist ein Screening-Tool; es sieht Elemente und unterscheidet keine Verbindungen. Eine Entscheidung über eine eingeschränkte Verbindung erfordert eine Bestätigung durch Nasschemie.
Die Formulierung „nicht nachweisbar" ist kein Beweis für Abwesenheit; sie wird zusammen mit der Nachweisgrenze der Methode gelesen.
Die Spezifikation bindet die Methode. Eine technisch bessere Methode wird nicht akzeptiert, wenn die Spezifikation eine andere erfordert.
Zum Ergebnis gehört die Probenvorbereitung; Ein Bericht, in dem die Zubereitung nicht angegeben ist, ist nicht reproduzierbar.
Mit verschiedenen Techniken erzielte Ergebnisse können nicht direkt verglichen werden; ihre Nachweisgrenzen und Unsicherheiten sind unterschiedlich.
Eine Methodenseite ist keine Testseite; Welche Methode für welchen Test gilt, ergibt sich aus der Produktnorm.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Abgleich der in der Spezifikation genannten Methode mit dem Laborumfang
Methodenauswahl nach Nachweisgrenze und Matrixkompatibilität
Bestätigung eines instrumentellen Ergebnisses mit einer Referenzmethode
Beseitigung von Abweichungen durch die Probenvorbereitung

Häufige Fragen zu LC-MS/MS-Analyse

Warum ist ein isotopenmarkierter interner Standard wichtig?

Da es das gleiche chemische Verhalten wie der Analyt zeigt, verfolgt es den Matrixeffekt und den Extraktionsverlust eins zu eins. Dadurch wird die Genauigkeit des Ergebnisses deutlich verbessert.

Was bedeutet ein Ergebnis unterhalb der Bestimmungsgrenze?

Dies bedeutet nicht, dass der Analyt fehlt, sondern dass er unter dem Wert liegt, den die Methode zuverlässig messen kann. Dies gibt der Bericht in einer gesonderten Stellungnahme bekannt.