Spectral Fidelity of Terpenes in Cannabis with Hydrogen Carrier Gas

Význam tématu

Terpeny zásadním způsobem ovlivňují chuť a vůni odrůd konopí, což má přímý dopad na kvalitu a účinnost produktů v medicíně, potravinářství i kosmetice. Spolehlivá charakterizace terpenových profilů je klíčová pro standardizaci a kontrolu kvality. Vzhledem k rostoucímu nedostatku helia se uplatňuje vodík jako alternativní nosné medium v GC/MS analýze, přičemž zachování spektrální integrity je rozhodující pro korektní identifikaci analytů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo otestovat, zda použití vodíku jako nosného plynu v metodě GC/MS v režimu SIM (selektivní iontový monitoring) při zachování hydroinertní zdroje minimalizuje redox reakce a umožňuje získat spektra terpenů srovnatelná se standardními spektry z NIST 23 knihovny generovanými heliem. Študie rozšiřuje předchozí aplikace Agilent zaměřené na přechod z helia na vodík.

Použitá instrumentace

• GC/MS Agilent single quadrupole s HydroInert elektronovým ionizačním zdrojem
• Karté terpenových standardů CAN-TERP-MIX1H a MIX2H (21 terpenů každý)
• Software MassHunter Unknowns Analysis v10.2 pro dekonvoluci a shodu se spektrem NIST 23
• Volitelně autosampler Agilent PAL3 Series II RTC pro plně automatizovanou přípravu vzorků

Použitá metodika

Vzorky standardů i matricových extraktů byly analyzovány ve dvou režimech nosného plynu (helium a vodík) podle postupů Agilent application notes. Pro vodíkovou analýzu byly dodrženy bezpečnostní pokyny a konverzní postupy pro přechod z helia na vodík. Spektrální data se sbírala v režimu SCAN i SIM na identifikaci kvalifikačních a kvantifikačních iontů, následně dekonvolvována a porovnána s NIST 23 knihovnou.

Hlavní výsledky a diskuse

Porovnáním spektrálních shodných skóre vůči NIST 23 bylo zjištěno:

• Vodorovné skóre vodíku se pohybovalo mezi 90,7 a 98,8 % pro většinu terpenů
• Menthol vykázal podobné výsledky v helia i vodíku (80,2 vs. 79,7 %)
• Nejnižší skóre u cedrolu dosáhlo 90,7 %, nejvyšší skóre u D-limonenu 98,1 %

HydroInert zdroj se ukázal účinný při potlačení redox reakcí, čímž zachovává charakteristické fragmentační vzorce.

Přínosy a praktické využití metody

• Možnost náhrady drahého helia za vodík při zachování vysoké kvality identifikace terpenů
• Strukturované přechodové postupy pro konverzi laboratoře na vodíkovou platformu
• Uplatnění simulárních kvantifikačních a kvalifikačních iontů z metod heliových analýz
• Využití v kontrolních laboratořích kvality konopných produktů, farmacii a potravinářství

Budoucí trendy a možnosti využití

Zavádění vodíku jako nosného plynu bude pokračovat v dalších oblastech GC/MS analýz kvůli nižším nákladům a dostupnosti. Další rozvoj se zaměří na optimalizaci zdrojů, rozšíření aplikace na složitější matricové vzorky a integraci s hyphenovanými technikami LC–MS pro komplexní profilování bioaktivních látek.

Závěr

Studie potvrdila, že vodík ve spojení s HydroInert zdrojem představuje validní alternativu k heliu pro analýzu terpenů v konopí. Spektrální věrnost je dostatečná pro spolehlivou identifikaci pomocí standardních knihoven, aniž by se měnily referenční ionty. To umožňuje flexibilní přechod laboratoří na efektivnější a ekonomičtější metodu GC/MS.

Reference

1. Haddad S.P., Patel S.U., Westland J.L. Analysis of Terpenes in Cannabis with Hydrogen Carrier Gas and the Agilent HydroInert Source, application note 5994-6216EN, 2023.
2. Haddad S.P., Patel S.U., Westland J.L. Analysis of Terpenes in Cannabis with Hydrogen Carrier Gas, application note 5994-6511EN, 2023.
3. Agilent Inert Plus GC/MS System with HydroInert Source, technical overview 5994-4889EN, 2022.
4. Agilent EI GC/MS Instrument Helium to Hydrogen Carrier Gas Conversion, user guide 5994-2312EN, 2022.
5. Agilent GC/MS Hydrogen Safety, manual G7006-90053, 2022.
6. Hydrogen Safety for the Agilent Intuvo GC System, technical overview 5994-5412EN, 2022.
7. Hydrogen Safety for the Agilent 8890 GC System, technical overview 5994-5413EN, 2022.
8. Hollis J.S., Harper T., Macherone A. Terpenes Analysis in Cannabis Products by Liquid Injection, application note 5994-2032EN, 2020.
9. Patel S.U., Westland J.L., Haddad S.P. Fully Automated Sample Preparation for Analysis of Terpenes, application note 5994-6007EN, 2023.