Škola MS: Prachy … necílený screening s využitím GCxGC HRMS instrumentace
Prezentace | 2023 | LECO | Škola MSInstrumentace
Peľ v domácnostiach a pracovním prostředí uchovává široké spektrum organických kontaminantů – od pesticidů a polyaromatických uhlovodíků až po perzistentní organické látky (POPs).
Jeho analýza umožňuje odhad expozice lidí stopovým a potenciálně nebezpečným látkám.
Komplexita prachu však vyžaduje sofistikované metody pro širokospektrální (necílený) screening a citlivou kvantifikaci stopových složek.
Studie usiluje o:
Vzorky: standard NIST SRM 2585, domácí a kancelářský prach.
Extrakce: 3 mL solventu, vortex, sonikace, centrifugace, sušení N₂, rekuperace v GC rozpouštědle.
Data processing:
Necíleným screeningem bylo detekováno přes 1 000 sloučenin napříč širokými chemickými skupinami – alkoholy, ketony, fenoly, pesticidy, halogenované organické látky a perfluorované alkoholy (FTOHs).
2D GC×GC přinesla výrazné zlepšení separace a potlačení rušení (<1/2 peak overlap).
Retrospektivní analýza scaled mass defect umožnila rychlé nalezení PCBs, chlordanů a FTOHs s vysokou izotopickou věrností (>98 %).
Kvantitativní „cloud“ metoda pro SCCPs (C10–C13) a MCCPs (C14–C17) rozlišila 12 skupin kongenerů (#C+#Cl konstantní), s liniovou závislostí signálu na koncentraci od 0,25 do 15 ppm.
GC×GC-HRTOFMS s multimodálním zdrojem představuje univerzální platformu pro non-targeted screening i stopovou kvantifikaci kontaminantů v domácím a kancelářském prachu.
Metoda kombinuje vysoké rozlišení chromatografie, přesnost hmotnostního analyzátoru a pokročilé softwarové nástroje pro rozsáhlou a flexibilní analýzu.
GCxGC, GC/MSD, GC/HRMS, GC/TOF
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceLECO
Souhrn
Význam tématu
Peľ v domácnostiach a pracovním prostředí uchovává široké spektrum organických kontaminantů – od pesticidů a polyaromatických uhlovodíků až po perzistentní organické látky (POPs).
Jeho analýza umožňuje odhad expozice lidí stopovým a potenciálně nebezpečným látkám.
Komplexita prachu však vyžaduje sofistikované metody pro širokospektrální (necílený) screening a citlivou kvantifikaci stopových složek.
Cíle a přehled studie
Studie usiluje o:
- Non-targeted screening prachu pomocí GC×GC-HRTOFMS s multimodálním zdrojem ionizace (EI, PCI, ECNI).
- Retrospektivní vyhledávání dat v archivovaných spektrech (např. POPs: PCBs, chlordanes, FTOHs).
- Kvantitativní stanovení polychlorovaných parafínů (SCCPs a MCCPs) v prachu.
Použitá instrumentace
- GC×GC-HRTOFMS Pegasus HRT+ 4D
- První dimenze: 30 m Rxi-5ms (nepolární kolona)
- Druhá dimenze: 0,6 m Rxi-17sil ms (polární kolona)
- Multimodální zdroj: elektronová ionizace (EI), PCI, ECNI
- Mass accuracy ≤1 ppm, rozlišení až 50 000, rychlost akvizice až 200 spekter/s
Použitá metodika
Vzorky: standard NIST SRM 2585, domácí a kancelářský prach.
Extrakce: 3 mL solventu, vortex, sonikace, centrifugace, sušení N₂, rekuperace v GC rozpouštědle.
Data processing:
- Peak finding s dekonvolucí
- Skupinová klasifikace sloučenin dle chemických tříd
- Porovnání se spektrálními knihovnami (NIST 20, Wiley 12)
- Filtrace retenčního indexu
- Určení sumární formule z vysokorozlišovací MS a izotopických vzorců
- Scaled mass defect analýza pro cílení halogenovaných POPs
- TAF (Target Analyte Finding) pro stopovou kvantifikaci
Hlavní výsledky a diskuse
Necíleným screeningem bylo detekováno přes 1 000 sloučenin napříč širokými chemickými skupinami – alkoholy, ketony, fenoly, pesticidy, halogenované organické látky a perfluorované alkoholy (FTOHs).
2D GC×GC přinesla výrazné zlepšení separace a potlačení rušení (<1/2 peak overlap).
Retrospektivní analýza scaled mass defect umožnila rychlé nalezení PCBs, chlordanů a FTOHs s vysokou izotopickou věrností (>98 %).
Kvantitativní „cloud“ metoda pro SCCPs (C10–C13) a MCCPs (C14–C17) rozlišila 12 skupin kongenerů (#C+#Cl konstantní), s liniovou závislostí signálu na koncentraci od 0,25 do 15 ppm.
Přínosy a praktické využití metody
- Široké necílené pokrytí složek prachu včetně neznámých a stopových látek.
- Možnost retrospektivního hledání nových kontaminantů v archivovaných datech.
- Spojení necíleného screeningu a cílené kvantifikace v jediné analýze.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace umělé inteligence a strojového učení pro automatickou dekonvoluci a anotaci spekter.
- Propojení expozičních modelů lidského zdraví s necílenými daty z prachu.
- Další rozvoj komplementárních ionizací a hyphenovaných technik (LC×GC, GC×GC×MS).
Závěr
GC×GC-HRTOFMS s multimodálním zdrojem představuje univerzální platformu pro non-targeted screening i stopovou kvantifikaci kontaminantů v domácím a kancelářském prachu.
Metoda kombinuje vysoké rozlišení chromatografie, přesnost hmotnostního analyzátoru a pokročilé softwarové nástroje pro rozsáhlou a flexibilní analýzu.
Reference
- Pelley J., “Dust, Unsettled” ACS Cent. Sci. 2017, 3, 5–9.
- Shang et al., Environ. Sci. Pollut. Res. 2019, 26, 7453–7462.
- Brits et al., Chemosphere 2020, 238, 124643.
- Brandsma et al., Environ. Sci. Technol. 2019, 53, 7595–7604.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Piecing Together Pollutant Profiles: Combining High-Resolution MS From Multiple Ionization Modes With Multidimensional GC for Petroleum Forensics and Environmental Analyses Christina Kelly, Joe Binkley, John Hayes | LECO Corporation, St. Joseph, MI, USA Introduction Petroleum Forensics Complex mixtures create challenges…
Klíčová slova
ecni, ecnigenerate, generatemass, massrdbe, rdbeplot, plotformula, formulaforensics, forensicsdefect, defectterpanes, terpanespeak, peakgcxgc, gcxgcclassification, classificationmolecular, molecularpetroleum, petroleumpuzzle
Characterization and Quantitative Hydrocarbon Group-Type Analysis of Plastic-Derived Pyrolysis Oils by GCxGC-TOFMS/FID
2024|LECO|Prezentace
Characterization and Quantitative Hydrocarbon Group-Type Analysis of Plastic-Derived Pyrolysis Oils by GCxGC-TOFMS/FID 15th Multidimensional Chromatography Workshop January 2024 Pyrolysis Oils Characterization Workflow GCxGC Options Group-Type Analysis Tile-Based Statistics https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2451904921000342 Heteroatomic Species Identification GCxGC Options Plastic-Derived Pyrolysis Oil Samples 1 2…
Klíčová slova
gcxgc, gcxgcheteroatomic, heteroatomicoptions, optionsmass, masspyrolysis, pyrolysisstructured, structuredspecies, speciesgroup, grouptile, tilenominal, nominallay, layoils, oilstype, typegenerate, generatefid
Analysis of Trace Persistent Organic Pollutants (POPs) in Dust Using a Novel Multi-Mode Ionization Source and High Resolution Time-of-Flight Mass Spectrometry David E. Alonso, Todd Richards and Joseph E. Binkley | LECO Corporation, Saint Joseph, Michigan, USA 2.5e4 Household dust…
Klíčová slova
dust, dustpermethrine, permethrinefidelity, fidelitypops, popscypermethrin, cypermethrinchlorfenidim, chlorfenidimchlorodane, chlorodaneisotopic, isotopiccarbaril, carbarilacquisition, acquisitionobs, obsmass, massdiazinone, diazinonemms, mmscalc
Comprehensive Characterization of Household Dust Samples Using a Multi-Mode Source, Enhanced Chromatographic Resolution, and High Resolution Mass Spectrometry David E. Alonso, Todd Richards, and Joseph E. Binkley; LECO Corporation, Saint Joseph, Michigan, USA • NIST SRM: PCI and ECNI, Pesticides…
Klíčová slova
dust, dustpermethrine, permethrinefidelity, fidelitycypermethrin, cypermethrinchlorfenidim, chlorfenidimchlorodane, chlorodaneisotopic, isotopiccyfluthrin, cyfluthrincarbaril, carbarilperature, peratureobs, obsdiazinone, diazinoneindoors, indoorsmms, mmscalc