Optimisation of a Large Volume Injection (LVI) Method for Organic Contaminants in Water Using Design of Experiments (DoE)
Aplikace | 2018 | AnatuneInstrumentace
Analýza stopových organických kontaminantů ve vodě vyžaduje velmi nízké limity detekce. Velkoobjemová injekce (Large Volume Injection, LVI) umožňuje v GC-MS vnést až 100 µl vzorku a významně tak zvýšit citlivost metody. Optimalizace LVI parametrů je klíčová pro dosažení vysoce reprodukovatelné a robustní chromatografie.
Cílem bylo pomocí statistického navrhování experimentů (Design of Experiments, DoE) a konkrétně Definitive Screening Design (DSD) nalézt optimální podmínky LVI pro extrahované organochlorované pesticidy a PCB ve vodných vzorcích. Studie demonstruje přínos multivariačního přístupu oproti tradičnímu zkoušení jednoho parametru za čas.
Vzorky: standard 100 ng/l ve směsi DCM:pentan (80:20), DLLME extrakce, 20 µl standardu do 10 ml extrakčního řešení.
Navrhované faktory (DSD):
Model pro sumu ploch detekovaných sloučenin ukázal jako klíčové faktory objem a rychlost injekce, teplotu a tlak ventilu včetně jejich kvadratických a interakčních efektů. Pro symetrii píků byly významné hloubka injekce, tlak odpařování a typ lineru (skleněné kuličky lepší než PDMS). Kombinací obou profilů byly stanoveny optimální podmínky, které zajistily vysokou citlivost i tvar píků blízký hodnotě 1. SIM chromatogram 18 cílových sloučenin při 100 ng/l prokázal ostré a vysoké píky s výborným poměrem signálu k šumu.
Optimalizovaná LVI metoda přináší:
Integrace pokročilých DoE postupů, automatizace výměny komponent (ALEX) a nasazení strojového učení pro prediktivní optimalizaci metod mohou dále zlepšit výkonnost LVI v environmentální a průmyslové analytice.
Použití Definitive Screening Design umožnilo rychlou a komplexní optimalizaci LVI parametrů pro analýzu organických kontaminantů ve vodě. Multivariační přístup výrazně zkracuje vývoj metody a vede k lepším analytickým výsledkům než tradiční jedno-faktorové postupy.
Liscio C., Dunscombe J. Optimisation of a Large Volume Injection (LVI) Method for Organic Contaminants in Water Using Design of Experiments (DoE). Technical note no. AS198, Anatune Ltd., 2018.
GC/MSD, Příprava vzorků, GC/SQ
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceAgilent Technologies, GERSTEL, Anatune
Souhrn
Význam tématu
Analýza stopových organických kontaminantů ve vodě vyžaduje velmi nízké limity detekce. Velkoobjemová injekce (Large Volume Injection, LVI) umožňuje v GC-MS vnést až 100 µl vzorku a významně tak zvýšit citlivost metody. Optimalizace LVI parametrů je klíčová pro dosažení vysoce reprodukovatelné a robustní chromatografie.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem bylo pomocí statistického navrhování experimentů (Design of Experiments, DoE) a konkrétně Definitive Screening Design (DSD) nalézt optimální podmínky LVI pro extrahované organochlorované pesticidy a PCB ve vodných vzorcích. Studie demonstruje přínos multivariačního přístupu oproti tradičnímu zkoušení jednoho parametru za čas.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky: standard 100 ng/l ve směsi DCM:pentan (80:20), DLLME extrakce, 20 µl standardu do 10 ml extrakčního řešení.
Navrhované faktory (DSD):
- objem injekce (10–100 µl)
- rychlost (0,25–5 µl/s)
- teplota injektoru (–30–30 °C)
- hloubka injekce (20–40 mm)
- proud a tlak odpařování (10–150 ml/min, 0–9 psi)
- čas ventilu (0,1–1 min)
- druh lineru (skleněné kuličky vs. PDMS pěna)
- Autosampler GERSTEL MPS xt Dual Rail s modulem ALEX a CIS v režimu Solvent Vent
- GC-MS Agilent 7890 GC s MSD 5977 (HES) v módu EI
- Software: statistická DoE analýza, MassHunter Quantitative Data Analysis
Hlavní výsledky a diskuse
Model pro sumu ploch detekovaných sloučenin ukázal jako klíčové faktory objem a rychlost injekce, teplotu a tlak ventilu včetně jejich kvadratických a interakčních efektů. Pro symetrii píků byly významné hloubka injekce, tlak odpařování a typ lineru (skleněné kuličky lepší než PDMS). Kombinací obou profilů byly stanoveny optimální podmínky, které zajistily vysokou citlivost i tvar píků blízký hodnotě 1. SIM chromatogram 18 cílových sloučenin při 100 ng/l prokázal ostré a vysoké píky s výborným poměrem signálu k šumu.
Přínosy a praktické využití metody
Optimalizovaná LVI metoda přináší:
- nižší limity detekce vyhovující regulatorním požadavkům
- lepší reprodukovatelnost a kvantitativní spolehlivost díky homogennímu tvaru píků
- efektivní nasazení při monitoringu znečištění vod
Budoucí trendy a možnosti využití
Integrace pokročilých DoE postupů, automatizace výměny komponent (ALEX) a nasazení strojového učení pro prediktivní optimalizaci metod mohou dále zlepšit výkonnost LVI v environmentální a průmyslové analytice.
Závěr
Použití Definitive Screening Design umožnilo rychlou a komplexní optimalizaci LVI parametrů pro analýzu organických kontaminantů ve vodě. Multivariační přístup výrazně zkracuje vývoj metody a vede k lepším analytickým výsledkům než tradiční jedno-faktorové postupy.
Reference
Liscio C., Dunscombe J. Optimisation of a Large Volume Injection (LVI) Method for Organic Contaminants in Water Using Design of Experiments (DoE). Technical note no. AS198, Anatune Ltd., 2018.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
The Power of Low Energy EI Ionisation in GC/Q-TOF MS
2018|Agilent Technologies|Technické články
Anatune Ltd Unit 4, Wellbrook Court, Girton Road, Cambridge, CB3 0NA, UK Tel: +44 (0) 1223279210 Fax: +44 (0) 1223279253 Email: [email protected] Internet: www.anatune.co.uk Copyright © 2018 Anatune Ltd. All Rights Reserved. Anatune is a trademark of Anatune Ltd. The…
Klíčová slova
energy, energylow, lowoptimisation, optimisationionisation, ionisationmolecular, moleculardesign, designtilted, tiltedtowards, towardstilt, tiltion, ionfragmentation, fragmentationexperiment, experimentunknown, unknowntargeted, targetedcleaner
Design of Experiment (DoE) and GERSTEL MultiPurpose Sampler (MPS): a match made in heaven
2017|Agilent Technologies|AplikaceTechnické články
Anatune Ltd Unit 4, Wellbrook Court, Girton Road, Cambridge, CB3 0NA, UK Tel: +44 (0) 1223279210 Fax: +44 (0) 1223279253 Email: [email protected] Internet: www.anatune.co.uk Copyright © 2017 Anatune Ltd. All Rights Reserved. Anatune is a trademark of Anatune Ltd. Design…
Klíčová slova
picolinyl, picolinylderivatisation, derivatisationdoe, doehexanoate, hexanoatevariables, variablesscoping, scopingfatty, fattydesign, designoptimisation, optimisationoptimised, optimisedtrial, trialexperimental, experimentalacids, acidscentre, centrefactors
Large Volume Injection of selected explosives using the GERSTEL CIS 4 PTV Inlet and Agilent 5975C GC-MS
2013|Agilent Technologies|Aplikace
Chromatography Technical Note No AS125 Large Volume Injection of selected explosives using the GERSTEL CIS 4 PTV Inlet and Agilent 5975C GC-MS. Paul H. Roberts, Dan Carrier. Anatune Ltd. Girton, Cambridgeshire. Introduction Methodology A large volume injection (LVI) method has…
Klíčová slova
rdx, rdxpetn, petndcm, dcmipa, ipaliner, linerprogrammed, programmedcis, cisboiling, boilinglvi, lviduring, duringwere, werespeed, speedratio, ratioanalytes, analytesquantifier
Determining Phenolic Compounds in Whisky using Direct Large Volume Injection and Stir Bar Sorptive Extraction
2012|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 2/2012 Determining Phenolic Compounds in Whisky using Direct Large Volume Injection and Stir Bar Sorptive Extraction Yunyun Nie, Eike Kleine-Benne Gerstel GmbH & Co. KG, Eberhard-Gerstel-Platz 1, D-45473 Mülheim an der Ruhr, Germany KEYWORDS Phenols, Whisky, Capillary GC-MS, LVI,…
Klíčová slova
cresol, cresolwhisky, whiskysbse, sbseguaiacol, guaiacollvi, lviphenolic, phenolicphenol, phenoltdu, tdutwisters, twisterscompounds, compoundssilicone, siliconegerstel, gerstelalex, alexextraction, extractioninjection