Reducing the helium consumption without compromising performance using the HeSaver-H2Safer technology for PCBs analysis

Význam tématu

Polychlorované bifenyly představují perzistentní organické látky s vysokou toxicitou a sklonem k bioakumulaci. Jejich přesná detekce a kvantifikace v životním prostředí je nezbytná pro ochranu zdraví a dodržování mezinárodních nařízení. Současné výzvy zahrnují i rostoucí ceny a omezenou dostupnost helia používaného jako nosného plynu v plynové chromatografii.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo ověřit, že technologie HeSaver-H2Safer umožňuje významné snížení spotřeby helia bez ztráty analytické výkonnosti při stanovení PCBs pomocí GC-MS/MS. Studie porovnala výsledky standardního split/splitless injektoru s upraveným injektorem pracujícím v režimu HeSaver-H2Safer.

Použitá metodika a instrumentace

Analýzy probíhaly na plynovém chromatografu TRACE 1610 spojeném s triple kvadrupólovým hmotnostním spektrometrem TSQ 9610. Byl použit modul iConnect SSL injektoru v obvyklém režimu a paralelně jeho modifikovaná verze umožňující použití dusíku pro přetlaku a helmia výhradně pro separaci kolony. Analyty byly kvantifikovány v MRM režimu dle validované metody, linearita testována v rozsahu 0,2 až 2000 ng/mL.

Hlavní výsledky a diskuse

Retenční časy PCBs při použití HeSaver-H2Safer se od standardního režimu lišily o méně než 0,03 minuty. Průměrné zotavení analyzátů přesahovalo 97 % a IDL dosahovaly přibližně 0,02 ng/mL. Koeficienty determinace byly nad 0,9999 a opakovatelnost vrcholových ploch pod 6 % RSD. Robustnost byla prokázána stabilními odpověďmi (RSD < 10 %) při 100 opakovaných vstupech reálných vzorků. Díky oddělení plynu pro přetlaku a nosného plynu bylo sníženo riziko kontaminace kolony septemem a matricí.

Přínosy a praktické využití metody

• Možnost nasazení stávajících validovaných metod bez úprav metodiky.
• Výrazné snížení spotřeby ceněného helia a úspora nákladů – až 4,5násobné prodloužení životnosti tlakové lahve ve srovnání s klasickým SSL režimem.
• Snížení frekvence údržby a rizika kontaminace analytické kolony.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace technologie na další analytické metody v oblasti environmentální, potravinářské a farmaceutické analytiky.
• Integrace úsporných technologií s automatizovaným výpočtem úspor a optimalizací spotřeby prostřednictvím digitálních nástrojů.
• Možnost použití vodíku jako alternativního nosného plynu pro další úspory a snížení závislosti na helia.

Závěr

Technologie HeSaver-H2Safer představuje efektivní řešení pro snížení spotřeby nosného plynu při zachování vysoké citlivosti, přesnosti a robustnosti GC-MS analýz PCBs. Jednoduchá retrofitní úprava stávajícího injektoru umožňuje rychlý přechod bez nutnosti revalidace, což vede k významným úsporám provozních nákladů a zvýšení udržitelnosti laboratoří.

Reference

1. Thermo Fisher Scientific, Technical Note 001218: Addressing gas conservation challenges when using helium or hydrogen as GC carrier gas.
2. Thermo Fisher Scientific, Application Note 000561: Reproducible trace analysis of PCBs in environmental matrices using triple quadrupole GC-MS/MS.
3. Thermo Fisher Scientific Helium Saver Calculator.
4. United States Environmental Protection Agency, Method 1668C – Chlorinated Biphenyl Congeners in various matrices by HRGC/HRMS, 2010.