DIOXIN: Magnetic Sector GC-HRMS with DualData XL Option: helium savings and flow optimization for maximized productivity and cost savings for PBDE, dioxin and PCB analysis
Postery | 2019 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
V kontextu analýz perzistentních organických polutantů (POPs) jako jsou dioxiny, PCB a PBDE představuje nedostatek helia významnou ekonomickou i provozní zátěž. Zkrácení doby analýzy a optimalizace spotřeby nosného plynu jsou klíčové pro zvýšení efektivity laboratoří a snížení nákladů.
Studie se zaměřila na ověření technologie DualData XL Option na magneticko-sektorové GC-HRMS (Thermo Scientific DFS) ve spojení s modulem Instant Connect Helium Saver Injector. Cílem bylo zdvojnásobit vzorkový průtok a zároveň výrazně omezit spotřebu helia při analýze POPs.
Experimentální design využíval paralelní provoz dvou GC jednotek s časově posunutými injekcemi – tzv. staggered injections. Během úvodních 20 minut běžel první GC v režimu odvodu eluátu do odpadu a až poté byl přepojen na hmotnostní spektrometr. Současně druhá jednotka začínala nový cyklus. Dynamické přepínání toků zajišťovalo mikrofluidní přepínací zařízení (MCD wafer) a software DualData XL, který směroval do MS pouze relevantní retenční okna, čímž se eliminoval tzv. dead time.
Implementace DualData XL a helium saver injektoru přinesla tyto klíčové poznatky:
Navržené řešení umožňuje laboratořím výrazně zvýšit kapacitu analýz perzistentních organických polutantů, snížit náklady na plyn a dosáhnout vyšší flexibility při současném zkrácení doby analýzy. Využití najde v regulačních laboratořích, průmyslových kontrolách i vědeckém výzkumu.
Očekává se další rozšíření přístrojových možností v podobě plné automatizace sekvenčního plánování, využití algoritmů pro predikci optimálních retenčních oken a adaptivní řízení spotřeby plynu. Kombinace s vyhodnocovacími nástroji AI by mohla optimalizovat provoz v reálném čase.
DualData XL Option ve spojení s Instant Connect Helium Saver Injector Module poskytuje ekonomické i provozní výhody bez kompromisů na analytické kvalitě. Řešení zdvojnásobuje průtok vzorků, dramaticky snižuje spotřebu helia a zajišťuje robustní a citlivou detekci POPs.
GC/MSD, GC/HRMS
ZaměřeníŽivotní prostředí, Potraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
V kontextu analýz perzistentních organických polutantů (POPs) jako jsou dioxiny, PCB a PBDE představuje nedostatek helia významnou ekonomickou i provozní zátěž. Zkrácení doby analýzy a optimalizace spotřeby nosného plynu jsou klíčové pro zvýšení efektivity laboratoří a snížení nákladů.
Cíle a přehled studie
Studie se zaměřila na ověření technologie DualData XL Option na magneticko-sektorové GC-HRMS (Thermo Scientific DFS) ve spojení s modulem Instant Connect Helium Saver Injector. Cílem bylo zdvojnásobit vzorkový průtok a zároveň výrazně omezit spotřebu helia při analýze POPs.
Použitá metodika
Experimentální design využíval paralelní provoz dvou GC jednotek s časově posunutými injekcemi – tzv. staggered injections. Během úvodních 20 minut běžel první GC v režimu odvodu eluátu do odpadu a až poté byl přepojen na hmotnostní spektrometr. Současně druhá jednotka začínala nový cyklus. Dynamické přepínání toků zajišťovalo mikrofluidní přepínací zařízení (MCD wafer) a software DualData XL, který směroval do MS pouze relevantní retenční okna, čímž se eliminoval tzv. dead time.
Použitá instrumentace
- GC: dvě jednotky Thermo Scientific TRACE 1310
- MS: Thermo Scientific DFS Magnetic Sector GC-HRMS s rozlišením 10 000 (10 % valley)
- Přepínací modul: DualData XL Option s MCD wafer
- Injektor: Thermo Scientific Instant Connect Helium Saver Injector Module
- Autosampler: Thermo Scientific TriPlus RSH
- Kolony: Thermo TR-Dioxin 60 m × 0,25 mm ID × 0,1 µm film a doplňkové kolony pro PBDE/PCB
- Režim detekce: MID, referenční sloučeniny FC-43 a PFK
Hlavní výsledky a diskuse
Implementace DualData XL a helium saver injektoru přinesla tyto klíčové poznatky:
- Průtok vzorků se téměř zdvojnásobil bez ztráty citlivosti nebo zkreslení tvaru píku.
- Dynamické přepínání toku eliminuje 20–30 min dead time typické pro dioxinové analýzy.
- Zachování integrity píků (rozlišení 2,3,7,8-TCDD ≥ 25 % valley) v souladu s EPA 1613.
- Spotřeba helia klesla o více než 90 % díky optimalizaci nosného plynu a septum purge v dusíku.
- Možnost kombinovat různé aplikace na jedné sestavě (dioxiny na GC1, PBDE/PCB na GC2) v jediném běhu.
Přínosy a praktické využití metody
Navržené řešení umožňuje laboratořím výrazně zvýšit kapacitu analýz perzistentních organických polutantů, snížit náklady na plyn a dosáhnout vyšší flexibility při současném zkrácení doby analýzy. Využití najde v regulačních laboratořích, průmyslových kontrolách i vědeckém výzkumu.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozšíření přístrojových možností v podobě plné automatizace sekvenčního plánování, využití algoritmů pro predikci optimálních retenčních oken a adaptivní řízení spotřeby plynu. Kombinace s vyhodnocovacími nástroji AI by mohla optimalizovat provoz v reálném čase.
Závěr
DualData XL Option ve spojení s Instant Connect Helium Saver Injector Module poskytuje ekonomické i provozní výhody bez kompromisů na analytické kvalitě. Řešení zdvojnásobuje průtok vzorků, dramaticky snižuje spotřebu helia a zajišťuje robustní a citlivou detekci POPs.
Reference
- U.S. Environmental Protection Agency. Method EPA 1613 Rev. B, Washington, October 1994.
- European Committee for Standardization. EN 1948, Brussels, December 1996.
- Application Note AN30098, Thermo Fisher Scientific, Bremen 2006.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Magnetic Sector GC-HRMS with DualData XL Option: helium savings and flow optimization for maximized productivity and cost savings for PBDE, dioxin and PCB analysis
2019|Thermo Fisher Scientific|Postery
Magnetic Sector GC-HRMS with DualData XL Option: helium savings and flow optimization for maximized productivity and cost savings for PBDE, dioxin and PCB analysis Heinz Mehlmann, Dirk Krumwiede, Thermo Fisher Scientific, Thermo Fisher Scientific, Hanna-Kunath Str. 11, Bremen, Germany, 20199…
Klíčová slova
dfs, dfsdualdata, dualdataicis, icismodule, moduleabundance, abundancesaver, saverhelium, heliuminstant, instantrelative, relativemcd, mcdstaggered, staggeredinjector, injectortime, timeoption, optiondead
DualData XL DFS Magnetic Sector GC-HRMS High Throughput Analysis of Polychlorinated Dioxins/Furans (PCDD/Fs)
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
TECHNICAL NOTE Heinz Mehlmann, Dirk Krumwiede, Thermo Scientific, Bremen, Germany Key Words Dioxins, DualData XL, Furans, GC-HRMS, High Throughput, Magnetic Sector, Module Goal Demonstrate how to increase sample throughput for dioxin/furan analyses by using the DualData XL Acquisition configuration of…
Klíčová slova
dualdata, dualdatastaggered, staggeredsector, sectordfs, dfsdead, deadmagnetic, magneticgcs, gcsmcd, mcdhrms, hrmsmodule, modulefuran, furanconfiguration, configurationthroughput, throughputpcdd, pcddhigh
Modernizing Persistent Organic Pollutants (POPs) Analysis
2019|Thermo Fisher Scientific|Prezentace
Modernizing Persistent Organic Pollutants (POPs) Analysis The world leader in serving science Agenda • Introduction to POPs • Dioxin analysis with the DFS • Recent regulatory changes: • Dioxin analysis in food with the Thermo Scientific™ TSQ™ 9000 triple quadrupole…
Klíčová slova
abundance, abundancepops, popsrelative, relativedfs, dfsicis, icisorbitrap, orbitrapbase, basepeak, peakanalysis, analysisdioxin, dioxinsector, sectormin, minthermo, thermosccps, sccpscalculated
Thermo Scientific DFS Magnetic Sector GC-HRMS - Setting the Gold Standard for Dioxin and POPs Analysis
2018|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Worldwide Compliance Setting the Gold Standard for Dioxin and POPs Analysis Thermo Scientific DFS Magnetic Sector GC-HRMS Powering Dioxin and POPs analysis around the world The Thermo Scientific™ DFS™ Magnetic Sector GC-HRMS is the gold standard for performing Dioxin and…
Klíčová slova
sector, sectordfs, dfsapproved, approvedmagnetic, magnetichrms, hrmsdioxin, dioxinion, ionflexibility, flexibilitysource, sourceenvironmental, environmentalpops, popssafety, safetydualdata, dualdataconfiguration, configurationofficial