Shimadzu Gas Chromatograph Mass Spectrometer - GCMS-QP2020 NX

Význam tématu

Chromatografie spojená s hmotnostní spektrometrií (GC/MS) je nedílnou součástí moderní analytické chemie, využívanou pro identifikaci a kvantifikaci organických sloučenin v oblastech environmentální analýzy, potravinářství, forenzní toxikologie či farmacie. Rostoucí tlak na zvyšování citlivosti, zkracování doby analýzy a snižování nákladů na provoz, zejména v souvislosti s omezenými zdroji helia, podporuje vývoj inovativních přístrojových řešení a automatizačních postupů.

Cíle a přehled studie / článku

Článek popisuje klíčové vlastnosti a funkce nové generace přístroje Shimadzu GCMS-QP2020 NX, navrženého pro maximální efektivitu laboratoře. Jsou představeny technologie zajišťující vysokou citlivost, rychlé skenování, provoz s alternativními nosnými plyny, pokročilou automatizaci údržby, robustní kvalifikaci neznámých sloučenin a zabezpečenou správu dat.

Použitá metodika a instrumentace

Pro dosažení vysoké citlivosti a stability byly implementovány následující klíčové komponenty a postupy:

• GCMS-QP2020 NX se Smart EI/CI ion source oddělujícím žhavicí vlákno od iontové buňky a s elektronickým stíněním pro rovnoměrnou teplotu
• Velkokapacitní diferenciální výfuková turbomolekulární pumpa a Advanced Flow Controller AFC-2030 pro přesnou regulaci nosného plynu (He, H₂, N₂)
• ASSP™ (Advanced Scanning Speed Protocol) umožňující skenovací rychlost až 10 000 u/s při minimální ztrátě citlivosti
• Mnohoúčelové vstupní moduly: AOC-6000 Plus (likvidní injektáž, HS, SPME), HS-20 (statický a trap headspace), TD-30 (tepelná desorpce), DI-2010 (přímá injektáž), multimode inlet OPTIC-4 a multimode Py-EGA desorber
• Softwarové nástroje: Smart SIM pro automatické vytváření SIM metod, AART pro korekci retenčních časů, MassWorks pro výpočet přesné hmotnosti, LabSolutions Insight pro rychlé zpracování multikomponentních dat a LabSolutions DB/CS pro zabezpečenou správu dat (FDA 21 CFR Part 11)

Hlavní výsledky a diskuse

Přístroj dosahuje až pětinásobně vyšší citlivosti při vysokorychlostním skenování, dlouhodobou stabilitu měření s RSD retenčních časů <1 % a plnou kompatibilitu s alternativními nosnými plyny H₂ a N₂ se srovnatelnou kvalitou spektrálních dat. Smart SIM zkracuje počet analytických cyklů při multikompnentní kvantifikaci stovek látek a AART minimalizuje čas přípravy metod. Softwarové řešení LabSolutions Insight nabízí šablony, barevné flagování a automatické kontroly kvality výsledků, což redukuje čas nutný pro vyhodnocení dat.

Přínosy a praktické využití metody

Zavedení GCMS-QP2020 NX přináší laboratořím následující výhody:

• Nižší provozní náklady díky využití vodíku či dusíku jako nosného plynu
• Rychlejší rozběh a ukončení provozu s funkcí Active Time Management a automatickým testováním netěsností
• Jednoduchá výměna filtru a insertů bez nářadí (ClickTek™)
• Komplexní analýzy od stopových pesticidů, VOC ve vodě, metabolitů, forenzních toxikantů až po pyrolyzní rozbory polymerů
• Zabezpečení integrity dat a auditní stopy podle regulačních požadavků

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj se očekává v oblasti integrace umělé inteligence pro automatickou identifikaci neznámých sloučenin, rozšíření a standardizace retenčních databází, miniaturizace detekčních systémů a rozvoje bezdrátového monitoringu přístrojů. Uplatnění naleznou i zelené nosné plyny, plně automatizované přípravné linky a vzdálený přístup v rámci laboratoří 4.0.

Závěr

Shimadzu GCMS-QP2020 NX představuje moderní řešení GC/MS pro náročné laboratoře, které vyžadují vysokou citlivost, rychlost, nízké provozní náklady a plnou automatizaci procesů i správy dat. Jeho modulární design a pokročilé softwarové nástroje zefektivňují kvalifikaci neznámých sloučenin a současně zajišťují soulad s regulačními standardy.

Reference

Pro ilustraci využitých technologií byly citovány následující patenty:

• US7939810: Ion source se stíněním pro zlepšení dlouhodobé stability citlivosti
• US6610979: Advanced Scanning Speed Protocol (ASSP™) pro vysokorychlostní skenování