Een breed beeld van stoffen in water
Screening maakt het mogelijk om in één analyse een groot spectrum stoffen in kaart te brengen. In tegenstelling tot doelstofanalyses, die zich richten op een vooraf vastgestelde set stoffen, kan screening ook onbekende verbindingen detecteren. Het analysebereik wordt daardoor aanzienlijk vergroot. Dit gaat echter gepaard met een zekere mate van onzekerheid, de identiteit van stoffen wordt niet altijd volledig vastgesteld en concentraties worden semi-kwantitatief bepaald. De kracht van screening ligt daarom vooral in het genereren van omvangrijke datasets die inzicht bieden in trends, patronen en relatieve veranderingen in de aanwezigheid van stoffen. Deze verschillen geven waardevolle informatie over:
Technieken (GC/LC‑MS)
Bij screening worden twee technieken ingezet, een chromatografie en massaspectrometrie. De chromatografie scheidt de verschillende stoffen in een watermonster en de massaspectrometer analyseert ze. De keuze van scheidingstechniek bepaalt naar welke stofgroepen je kijkt:
Na de chromatografische scheiding worden de stoffen geanalyseerd met massaspectrometrie (MS). In de massaspectrometer worden moleculen geïoniseerd en gescheiden op basis van hun massa‑ladingverhouding (m/z). Daarnaast ontstaat tijdens dit proces een karakteristiek fragmentatiepatroon. De combinatie van massa‑ladingverhouding en fragmentatie vormt een unieke vingerafdruk van elke stof, waarmee deze kan worden geïdentificeerd. Deze combinatie van scheidingstechnieken en massaspectrometrie wordt aangeduid als GC‑MS en LC‑MS. Door alle gemeten eigenschappen gezamenlijk te analyseren ontstaat een rijk en gedetailleerd beeld van de chemische waterkwaliteit.
Target screening
Bij target screening wordt de vingerafdruk van een stofsignaal vergeleken met een interne referentiebibliotheek. Dit levert een lijst van stoffen op, welke met hoge mate van zekerheid zijn geïdentificeerd. Naast betrouwbare identificatie kunnen met target screening ook semi‑kwantitatieve concentraties worden bepaald, waardoor niet alleen duidelijk wordt welke stoffen aanwezig zijn, maar ook in welke mate. Daarmee vormt target screening een waardevolle aanvulling op doelstofanalyses, het dekt een breder spectrum aan stoffen af en maakt het mogelijk om per stof trends en veranderingen over tijd te volgen.
Non-target screening
Bij non‑target screening worden alle gemeten stofsignalen, zogenaamde features, gerapporteerd. Vervolgens kunnen deze features worden geannoteerd met behulp van externe bibliotheken en identificatietools. In sommige gevallen kan dit tot een mogelijke identificatie leiden, maar betrouwbaarheid van de identificatie is daarbij lager dan bij target screening, omdat de referenties niet in het eigen laboratorium zijn gemeten en de onzekerheid daardoor groter is.
Wanneer identificatie niet mogelijk is, wordt het feature vastgelegd onder een uniek ID‑nummer. Hierdoor blijven features te volgen tussen monsters en meetreeksen, ook zonder volledige identificatie.
Screeningsdata bieden ook retrospectieve waarde, datasets kunnen opnieuw worden geanalyseerd zodra nieuwe referenties, bibliotheken of inzichten beschikbaar komen. Op deze manier kunnen historische datasets opnieuw worden geanalyseerd en eerder onbekende features alsnog worden geïdentificeerd.
Door target‑ en non‑targetscreening te combineren ontstaat een integraal beeld van de chemische samenstelling van water. Bekende stoffen kunnen met hoge zekerheid worden gevolgd, terwijl tegelijkertijd ruimte bestaat om nieuwe of onverwachte stoffen te signaleren.
