Polyaromatic hydrocarbon analysis by gas chromatography mass spectrometry using HeSaver-H2Safer technology

Význam tématu

Polyaromatické uhlovodíky (PAU) představují významnou skupinu environmentálních kontaminantů s karcinogenními a endokrinně rušivými účinky. Jejich nízké limity detekce jsou klíčové pro ochranu lidského zdraví a životního prostředí, což vyžaduje vysoce citlivé a spolehlivé analytické metody.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit účinnost technologie HeSaver-H2Safer pro úsporu nosného plynu při analýze PAU metodou GC-MS podle U.S. EPA 8270E, a to bez nutnosti optimalizace stávajících metod.

Použitá metodika

Pro stanovení PAU se využila metoda GC-MS s devítibodovou kalibrací (koncentrace 1,25–10 000 ng/mL) v split i splitless režimu. Vyhodnoceny byly linearita (R2 > 0,997), instrumentální detekční limity a parametr opakovatelnosti (< 15 % RSD).

Použitá instrumentace

• Gas chromatograf: Thermo Scientific TRACE 1610
• Injektor: Thermo Scientific iConnect SSL upravený pro HeSaver-H2Safer
• Hmotnostní spektrometr: Thermo Scientific ISQ 7610
• GC kolona: TG-PAH, 30 × 0,25 mm × 0,10 μm

Hlavní výsledky a diskuse

• Opakovatelnost injekcí: %RSD plochy špičky < 7 % (split) a < 13 % (splitless) při 2,5 ng/mL.
• Linearita: koeficient determinace R2 > 0,997 pro všechny analyty až do čtyř řádů koncentrace.
• Citlivost: instrumentální detekční limity v rozmezí 0,22–0,84 ng/mL, srovnatelné se standardním SSL injektorem.
• Tvar špiček: asymetrie 0,9–1,2 i po 200 vstupech, bez degradace chromatografické kvality.
• Spotřeba hélia: snížena až třikrát ve srovnání se standardním injectorem, což prodlužuje životnost tlakových lahví a snižuje náklady.

Přínosy a praktické využití metody

Technologie HeSaver-H2Safer umožňuje okamžité nasazení do existujících metod bez další optimalizace, zachovává chromatografický a hmotnostně spektrometrický výkon a výrazně snižuje spotřebu hélia. To přináší finanční úspory a zajišťuje kontinuitu analytického provozu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Vzhledem k narůstajícím zásobovacím výzvám v oblasti nosných plynů lze očekávat širší adopci úsporných technologií i v dalších oblastech GC-MS analýz. Rozvoj softwarových nástrojů pro přesné odhadování spotřeby plynu a integrace úsporných modulů do jiných typů injektorů budou dalším krokem ke zvýšení udržitelnosti laboratoří.

Závěr

Technologie HeSaver-H2Safer představuje efektivní a snadno implementovatelnou úpravu SSL injektoru, která výrazně šetří nosný plyn, zachovává analytický výkon a nevyžaduje přeoptimalizaci metody. Pro analýzu PAU podle EPA 8270E bylo prokázáno plné zachování linearity, citlivosti i opakovatelnosti.

Reference

1. Scollo G, Parry I, Cavagnino D. Thermo Fisher Scientific Technical Note 001218: Addressing gas conservation challenges when using helium or hydrogen as GC carrier gas; 2022.
2. US EPA Method 8270E: Semivolatile Organic Compounds by Gas Chromatography/Mass Spectrometry, Rev. 6; June 2018.
3. Calaprice C, Pike B, Riccardino G, Ladak A, Silcock P. Thermo Fisher Scientific Application Note 000455: Analysis of multiple matrices with a single calibration curve for PAHs with the ISQ 7610 GC-MS system following EPA Method 8270; 2021.
4. Thermo Fisher Scientific Helium Saver Calculator; webový nástroj pro odhad spotřeby a úspor hélia.