Short Chain Chlorinated Paraffins (SCCP) Analysis Using Negative Chemical Ionization (CI) and Low Energy EI by High-Resolution 7250 GC/Q-TOF
Aplikace | 2019 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Krátké řetězce chlorovaných parafínů (SCCP) představují vysoce perzistentní a bioakumulativní skupinu sloučenin s významnými riziky pro životní prostředí a lidské zdraví. Jejich složitá směs izomerů, různé délky uhlíkatého řetězce a stupně chlorace vyžadují vysoce selektivní a citlivé analytické přístupy pro spolehlivou detekci i kvantifikaci v komplexních matricích.
Cílem studie bylo porovnat a vyhodnotit dvě komplementární ionizační techniky – negativní chemickou ionizaci (NCI) a nízkoenergetickou elektronovou ionizaci (LE-EI) – na vysokorozlišovacím GC/Q-TOF systému Agilent 7250 pro analýzu SCCP. Studie se zaměřila na posouzení selektivity, míry fragmentace, citlivosti a možnosti kvantifikace jednotlivých kongenerů i směsí s různým obsahem chloru.
Byly použity čisté kongenery SCCP (C10–C13, 4–9 Cl) z Dr. Ehrenstorfer, Chiron a Cambridge Isotope Laboratories. Směsi obsahující 51 %, 55,5 % a 63 % chloru byly připraveny v koncentracích až 5 ng/µL. GC program: start 40 °C (1 min), rampou 25 °C/min do 320 °C, hold 9,8 min; tok He 1,2 mL/min. MS data sběr v m/z 50–650 při 5 Hz.
Komplementarita NCI a LE-EI na jednom přístroji zajišťuje pokrytí širokého spektra SCCP kongenerů s různým stupněm chlorace. Metoda nabízí vysokou selektivitu v přítomnosti rušivých složek a dostatečnou citlivost i pro nízce chlorované komponenty. V praxi umožňuje spolehlivé monitorování SCCP v environmentálních a průmyslových vzorcích.
Agilent 7250 GC/Q-TOF s negativní chemickou ionizací a nízkoenergetickou EI poskytuje synergický přístup k analýze SCCP, spojující výhody nízké fragmentace a vysoké citlivosti. Metoda umožňuje přesnou identifikaci a kvantifikaci jednotlivých kongenerů i složitých směsí v různých typech vzorků.
GC/MSD, GC/MS/MS, GC/HRMS, GC/Q-TOF
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Krátké řetězce chlorovaných parafínů (SCCP) představují vysoce perzistentní a bioakumulativní skupinu sloučenin s významnými riziky pro životní prostředí a lidské zdraví. Jejich složitá směs izomerů, různé délky uhlíkatého řetězce a stupně chlorace vyžadují vysoce selektivní a citlivé analytické přístupy pro spolehlivou detekci i kvantifikaci v komplexních matricích.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo porovnat a vyhodnotit dvě komplementární ionizační techniky – negativní chemickou ionizaci (NCI) a nízkoenergetickou elektronovou ionizaci (LE-EI) – na vysokorozlišovacím GC/Q-TOF systému Agilent 7250 pro analýzu SCCP. Studie se zaměřila na posouzení selektivity, míry fragmentace, citlivosti a možnosti kvantifikace jednotlivých kongenerů i směsí s různým obsahem chloru.
Použitá instrumentace
- GC: Agilent 7890B s kapilární kolónou DB-5ms (30 m × 0,25 mm, 0,25 µm)
- MS: Agilent 7250 GC/Q-TOF s vyměnitelným zdrojem pro NCI a LE-EI
- Reakční plyn pro NCI: methan (40 %)
- Nízká energie pro EI: optimalizována na 22 eV
- Software: Agilent MassHunter Quantitative and Qualitative Analysis v. 10
Metodika
Byly použity čisté kongenery SCCP (C10–C13, 4–9 Cl) z Dr. Ehrenstorfer, Chiron a Cambridge Isotope Laboratories. Směsi obsahující 51 %, 55,5 % a 63 % chloru byly připraveny v koncentracích až 5 ng/µL. GC program: start 40 °C (1 min), rampou 25 °C/min do 320 °C, hold 9,8 min; tok He 1,2 mL/min. MS data sběr v m/z 50–650 při 5 Hz.
Hlavní výsledky a diskuse
- NCI: minimalizovaná fragmentace s dominantními ionty [M]⁻ a [M–HCl]⁻, což umožňuje vysoce selektivní identifikaci a kvantifikaci.
- Vyhodnocení extrahovaných chromatogramů potvrdilo rozlišení kongenerů C10–C13 s 5–8 atomy chloru v komplexních směsích.
- Kvantifikace NCI založená na čistých standardech pokryla 71 %, 93 % a 78 % celkového obsahu SCCP ve směsích 51 %, 55,5 % a 63 % Cl.
- LE-EI při 22 eV zvýšila citlivost pro kongenery s nízkým počtem chlorů (např. C10Cl4), i když vedla k vyšší míře fragmentace molekul.
- Srovnání kvantifikace C10Cl4 potvrdilo shodu výsledků NCI a LE-EI (cca 4 % podíl ve směsi 55,5 % Cl).
Přínosy a praktické využití metody
Komplementarita NCI a LE-EI na jednom přístroji zajišťuje pokrytí širokého spektra SCCP kongenerů s různým stupněm chlorace. Metoda nabízí vysokou selektivitu v přítomnosti rušivých složek a dostatečnou citlivost i pro nízce chlorované komponenty. V praxi umožňuje spolehlivé monitorování SCCP v environmentálních a průmyslových vzorcích.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření aplikace na středně a dlouhořetězcové chlorované parafíny.
- Optimalizace ionizačních podmínek a vývoj nových reaktantních plynů pro zvýšení selektivity.
- Integrace s automatizovanými systémy pro rutinní environmentální a průmyslové monitorování.
- Využití vysokorozlišovacích Q-TOF instrumentů pro studie metabolismu a transportu CP v živých organismech.
Závěr
Agilent 7250 GC/Q-TOF s negativní chemickou ionizací a nízkoenergetickou EI poskytuje synergický přístup k analýze SCCP, spojující výhody nízké fragmentace a vysoké citlivosti. Metoda umožňuje přesnou identifikaci a kvantifikaci jednotlivých kongenerů i složitých směsí v různých typech vzorků.
Reference
- Persistent Organic Pollutants Review Committee. Short-chained chlorinated paraffins: Risk Profile Document UNEP/POPS/POPRC.2. 2017.
- Houde M. et al. Bioaccumulation and Trophic Magnification of Short- and Medium-Chain Chlorinated Paraffins in Food Webs from Lake Ontario and Lake Michigan. Environ. Sci. Technol. 2008;42(10):3893–3899.
- Chlorinated Paraffins Industry Association (CPIA). Chlorinated Paraffins: A Status Report. 2009.
- Zencak Z. et al. Evaluation of Four Mass Spectrometric Methods for the Gas Chromatographic Analysis of Polychlorinated n-Alkanes. J. Chromatogr. A. 2004;1067:295–301.
- Gao W. et al. Quantification of Short- and Medium-Chain Chlorinated Paraffins in Environmental Samples by Gas Chromatography Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometry. J. Chromatogr. A. 2016;1452:98–106.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of Short Chain Chlorinated Paraffins (SCCPs) by GC -Q/ TOF using Complimentary and Novel Ionization
2020|Agilent Technologies|Postery
Tarun Anumol1, Sofia Nieto1, Matthew Curtis1, Pierre Dumas2 Analysis of Short Chain Chlorinated Paraffins (SCCPs) by GC-Q/TOF using Complimentary and Novel Ionization Introduction Chlorinated paraffins (CPs) are complex mixtures of polychlorinated alkanes with alkane lengths C10 to C30 and various…
Klíčová slova
sccp, sccpsccps, sccpsnci, ncifragmentation, fragmentationcomplimentary, complimentaryparaffins, paraffinsenergy, energylow, lowmixtures, mixturescongener, congenerdegree, degreecongeners, congenerschlorine, chlorinenegative, negativechlorinated
Short Chain Chlorinated Paraffins (SCCPs) analysis using negative chemical ionization (CI) and low energy EI by high-resolution GC/Q-TOF
2019|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2019 MP143 Short Chain Chlorinated Paraffins (SCCPs) analysis using negative chemical ionization (CI) and low energy EI by high-resolution GC/Q-TOF Sofia Nieto1, Matthew Curtis1, Nathan Eno1, Courtney Milner1 and Pierre Dumas2 1Agilent 2Institut Technologies, Santa Clara, CA…
Klíčová slova
sccp, sccpnci, ncisccps, sccpsfragmentation, fragmentationenergy, energylow, lownegative, negativecongener, congenerparaffins, paraffinsdegree, degreemixtures, mixturescongeneres, congenerestemperature, temperaturechlorinated, chlorinatedhcl
A New Approach to the Analysis of Chlorinated Paraffins by Gas Chromatography Quadrupole Time‑of-Flight Mass Spectrometry
2017|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Environmental A New Approach to the Analysis of Chlorinated Paraffins by Gas Chromatography Quadrupole Time‑of-Flight Mass Spectrometry Authors Abstract Wei Gao, Jing Wu, Yawei Wang, and Guibin Jiang State Key Laboratory of Environmental Chemistry and Ecotoxicology, Research Center…
Klíčová slova
nci, nciparaffins, paraffinsmccp, mccpsccps, sccpssccp, sccpchlorination, chlorinationtof, tofmccps, mccpslrms, lrmscps, cpschlorinated, chlorinatedhrms, hrmschain, chainxad, xadobtained
A novel high resolution accurate mass Orbitrap-based GC-MS platform for routine analysis of Short Chained Chlorinated Paraffins
2017|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
TECHNICAL NOTE 10539 A novel high resolution accurate mass Orbitrap-based GC-MS platform for routine analysis of Short Chained Chlorinated Paraffins Author Introduction Cristian Cojocariu Thermo Fisher Scientific, Runcorn, UK Short Chained Chlorinated Paraffins (SCCPs) are emerging contaminants that, once released,…
Klíčová slova
sccps, sccpssccp, sccpnci, ncihomologues, homologuesabundance, abundancemass, massrelative, relativeselectivity, selectivityexactive, exactiveparaffins, paraffinshomologue, homologuechained, chainedchlorinated, chlorinatednegative, negativechlorination