Examination of Mass Spectra of Aroma Components in Essential Oils via GC/MS

Význam tématu

Esenciální oleje jsou bohaté na terpeny a jejich analýza pomocí GC/MS obvykle využívá helium. Vzhledem k jeho nedostatku a cíli dekarbonizace se zkoumá použití vodíku, který však v kombinaci s konvenčním iontovým zdrojem může měnit masová spektra.

Cíle a přehled studie

• Porovnat chování masových spekter aroma složek esenciálních olejů při použití vodíku s konvenčním a HydroInert iontovým zdrojem.
• Analyzovat 13 komerčních olejů pomocí GC/MS (Agilent Intuvo 9000 – 5977B).
• Identifikovat sloučeniny dekonvolucí v Agilent MassHunter, s knihovnou NIST 20 a retenčním indexem v AromaOffice2D.

Použitá metodika a instrumentace

• GC: Intuvo 9000, MS: 5977B; kolona DB-HeavyWAX (30 m × 0,25 mm, film 0,25 µm).
• Split injekce 200:1, objem 0,2 µl; teploty inlet/instrumentu 250 °C/300 °C.
• Nosný plyn H₂ (1,0 ml/min); porovnání konvenčního a HydroInert iontového zdroje.
• Software: Agilent MassHunter Unknowns Analysis, NIST 20, AromaOffice2D pro výpočet retenčního indexu.

Hlavní výsledky a diskuse

• Při použití H₂ s konvenčním zdrojem se u 20–40 % složek projevily změny spekter, zejména u terciárních terpenových alkoholů, aldehydů, epoxidů a esterů.
• Identifikované vedlejší reakce: dehydratace alkoholů, redukce aldehydů a otevírání epoxidových kruhů.
• HydroInert iontový zdroj potlačil tyto reakce a zachoval vysokou shodu s helium-based NIST knihovnami.
• Příklad: terpinen-4-ol při konvenčním zdroji odpovídá dehydratovanému α-terpinenu, s HydroInert zůstává věrné originální spektrum.

Přínosy a praktické využití metody

• Umožňuje nahradit vzácné helium vodíkem bez ztráty kvality kvalitativní analýzy aroma složek.
• Zachovává kompatibilitu se stávajícími helium-based masovými spektrálními knihovnami.
• Podporuje udržitelnou a nákladově efektivní analytiku v potravinářství, parfumerii a QA/QC laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Vývoj dalších iontových zdrojů k eliminaci vedlejších reakcí.
• Integrace s AI nástroji pro rychlejší a přesnější identifikace.
• Aplikace v dalších složitých matricích (farmacie, environmentální analýza).
• Optimalizace workflow pro vyšší propustnost a ekologickou udržitelnost.

Závěr

HydroInert iontový zdroj umožňuje spolehlivou GC/MS analýzu esenciálních olejů s vodíkem jako nosným plynem, přičemž zachovává věrnost masových spekter vůči helium-based NIST knihovnám.

Reference

1. Agilent Technologies, Application Note 5994-5751JAJP: Evaluation of Odor Database via GC/MS Using HydroInert Ion Source Specifically for Use with Hydrogen as a Carrier Gas.
2. E. Jakab et al., J. Analytical and Applied Pyrolysis 134 (2018) 552–561.
3. H.-T. Chang et al., Molecules 2021, 26, 409.