Piecing Together Pollutant Profiles: Combining High-Resolution MS From Multiple Ionization Modes With Multidimensional GC for Petroleum Forensics and Environmental Analyses
Postery | 2024 | LECOInstrumentace
Analýza složitých uhlovodíkových směsí, jakými jsou těžké palivové oleje nebo směsi perzistentních organických polutantů, vyžaduje kombinaci vysoce selektivní chromatografie a přesné hmotnostní spektrometrie. Integrace dvourozměrné GCxGC s vysokorozlišujícím TOF-MS ve více režimech ionizace přináší hlubší porozumění struktuře molekul, usnadňuje trasování zdrojů kontaminace a kvantifikaci rizik v petrolejové forenzice i environmentální analýze.
Studie se zaměřila na:
Autoři demonstrovali pracovní postup od separace komplexní matrice k důvěryhodnému určení molekulárních iontů a fragmentů.
Workflow zahrnoval:
Klíčové poznatky:
Výsledná metodika umožňuje:
Očekávané směry rozvoje:
Spojení dvourozměrné chromatografie GCxGC s vysokorozlišujícími TOF-MS režimy EI, PCI a ECNI přináší synergický efekt. Metoda zvyšuje chromatografické rozlišení, zajišťuje čistotu spekter, a pomocí škálovaných defektových diagramů umožňuje cílené vyhledávání heteroatomových sloučenin. Tato kombinace je klíčová pro forenzní trasování uhlovodíků i důkladnou environmentální analýzu.
GCxGC, GC/MSD, GC/TOF
ZaměřeníPrůmysl a chemie, Životní prostředí
VýrobceLECO
Souhrn
Význam tématu
Analýza složitých uhlovodíkových směsí, jakými jsou těžké palivové oleje nebo směsi perzistentních organických polutantů, vyžaduje kombinaci vysoce selektivní chromatografie a přesné hmotnostní spektrometrie. Integrace dvourozměrné GCxGC s vysokorozlišujícím TOF-MS ve více režimech ionizace přináší hlubší porozumění struktuře molekul, usnadňuje trasování zdrojů kontaminace a kvantifikaci rizik v petrolejové forenzice i environmentální analýze.
Cíle a přehled studie / článku
Studie se zaměřila na:
- Identifikaci biomarkerů pro trasování původu uhlovodíků (hopany, sterany).
- Stanovení termálních markerů a polutantů (dibenzothiofeny, PCB, chlorované pesticidy).
- Vyvinutí cílených metod pomocí EI, PCI a ECNI pro zvýšení selektivity a citlivosti.
Autoři demonstrovali pracovní postup od separace komplexní matrice k důvěryhodnému určení molekulárních iontů a fragmentů.
Použitá metodika a instrumentace
Workflow zahrnoval:
- Dvoustupňovou kapalinovou chromatografii GCxGC pro lepší rozlišení a čistotu spekter.
- Hmotnostní spektrometr Pegasus® HRT+4D s Multi-Mode Ionization zdrojem umožňujícím EI, PCI i ECNI bez přerušení analýzy.
- Deconvoluci EI dat a automatické párování se standardními knihovnami (replib, mainlib).
- Potvrzení vzorců molekul pomocí chemických ionizačních režimů (PCI, ECNI) a škálovaných hmotnostních defektů (mass defect ploty).
- Software Caliper pro detekci píků, generování spekter, mass defect a heteroatomových diagramů (Krevelen, RDBE).
Hlavní výsledky a diskuse
Klíčové poznatky:
- GCxGC poskytla výrazně lepší chromatografické rozlišení biomarkerů, usnadňující dekonvoluci a selektivní extrakci iontových chromatogramů.
- Režimy PCI a ECNI potvrdily molekulární ionty u chlorovaných a sírou substituovaných sloučenin s vysokou izotopovou věrností.
- Příklad trans-nonachloru: EI fragmentace doplněná ECNI molekulárním iontem umožnila jednoznačnou identifikaci.
- Dibenzothiofeny v HFO byly lokalizovány ve škálovaných defektových diagramech a následně potvrzeny v režimu ECNI s signál-šum >20.
- Určení 1-Methyldecahydronaphthalenu a dalších tricyklických terpanů demonstrovalo sílu kombinace více ionizačních technik.
Přínosy a praktické využití metody
Výsledná metodika umožňuje:
- Rychlejší a přesnější trasování původu ropných produktů v forenzních aplikacích.
- Citlivou detekci a kvantifikaci nízkokoncentrovaných halogenovaných polutantů.
- Komplexní profilování environmentálních vzorků v jednom workflow bez přepínání hardware.
- Zkrácení doby analýzy a zvýšení důvěry ve výsledky díky kombinaci komplementárních ionizačních režimů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekávané směry rozvoje:
- Integrace umělé inteligence a strojového učení pro automatizovanou interpretaci komplexních spekter.
- Rozšíření spektrálních knihoven o nové environmentální a přírodní sloučeniny.
- Real-time GCxGC-HRMS screening v terénních podmínkách díky miniaturizované instrumentaci.
- Propojení s dalšími omickými technologiemi (metabolomika, proteomika) pro širší environmentální a toxikologické studie.
Závěr
Spojení dvourozměrné chromatografie GCxGC s vysokorozlišujícími TOF-MS režimy EI, PCI a ECNI přináší synergický efekt. Metoda zvyšuje chromatografické rozlišení, zajišťuje čistotu spekter, a pomocí škálovaných defektových diagramů umožňuje cílené vyhledávání heteroatomových sloučenin. Tato kombinace je klíčová pro forenzní trasování uhlovodíků i důkladnou environmentální analýzu.
Reference
- Christina Kelly, Joe Binkley, John Hayes. Piecing Together Pollutant Profiles: Combining High-Resolution MS From Multiple Ionization Modes With Multidimensional GC for Petroleum Forensics and Environmental Analyses. LECO Corporation, St. Joseph, MI, USA.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
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
Škola MS: Prachy … necílený screening s využitím GCxGC HRMS instrumentace
2023|LECO|Prezentace
Prachy… necílený screening s využitím GCxGC HRMS instrumentace Pavel Jiroš, David E. Alonso and Joe Binkley Introduction “…dust can hold a witch’s brew of persistent organic pollutants, metals, endocrine disruptors, and more.” Pelley J., “Dust, Unsettled” ACS Cent. Sci. 2017,…
Klíčová slova
defect, defectchlordanes, chlordanesdust, dustscaled, scaledecni, ecnimass, masssimilarity, similarityftohs, ftohspcbs, pcbsformula, formulacloud, cloudnominal, nominalsalicylate, salicylatehram, hramfaceted
Advanced Data Visualization: The Many Dimensions of Petroleomics Using High Resolution Gas Chromatography and Time-of-Flight Mass Spectrometry
2017|LECO|Postery
Advanced Data Visualization: The Many Dimensions of Petroleomics Using High Resolution Gas Chromatography and Time-of-Flight Mass Spectrometry Christina N. Kelly; Joseph E. Binkley; Lorne M. Fell | LECO Corporation, Saint Joseph, MI 49085 Composite Spectral Information 0.02 57.0698 71.0854 31P…
Klíčová slova
splitsplit, splitsplitregion, regionsample, samplevenezuelan, venezuelantriaromatics, triaromaticsdiaromatics, diaromaticsmonoaromatics, monoaromaticsmass, massrdbe, rdbehopanes, hopanesgcxgc, gcxgcstructure, structurespectral, spectralparaffins, paraffinschromatogram
21. Škola MS: Použití GC TOFMS ve speciálních analýzách vzorků potravin
2020|LECO|Prezentace
Použití GC TOFMS ve speciálních analýzách vzorků potravin Pavel Jiroš Pegasus BT • Přístroj s jednotkovým rozlišením – TOF (rychlost, plná spektra) – Robustnost – Citlivost – Iontový zdroj bez nutnosti čištění – GC nebo GCxGC uspořádání Pegasus HRT+ •…
Klíčová slova
grading, gradinggcxgc, gcxgckvantifikace, kvantifikacetestosterone, testosteroneecni, ecniidentifikace, identifikacepci, pcipřítomen, přítomendeconvoluted, deconvolutedpokud, pokudclostebol, clostebolintegrace, integracecathode, cathodecoumaphos, coumaphosidentification