Faster Qualitative Analysis of Essential Oils Using GC/MS with Hydrogen Carrier Gas and a Hydrogen Optimized EI Source

Význam tématu

Rostoucí cena helia nutí analytické laboratoře hledat efektivní alternativy pro GC/MS metody. Použití vodíku jako nosného plynu nabízí dramatické zkrácení časů analýzy a snížení provozních nákladů, aniž by utrpěla kvalita identifikace složek esenciálních olejů.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo převést existující jednu kvadrupólovou GC/MS metodu pro stanovení aromatických látek v esenciálních olejích z helia na vodík. Studie prověřila zachování eluačního pořadí, kvalitu spektrální shody vůči NIST23 a zkrácení doby analýzy při použití optimalizovaného zdroje pro vodík.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu byl použit systém Agilent 8890 GC s detektorem MSD 5977C vybavený zdrojem HydroInert optimalizovaným pro vodík. Sloupec HP-5MSUI o délce 20 m a vnitřním průměru 0,18 mm s tloušťkou filmové vrstvy 0,18 μm byl vybrán na základě Agilent Method Translation kalkulačky. Spektra se dekonvolvovala pomocí MassHunter Unknowns Analysis a vyhledávala se v knihovně NIST23 s retenčními indexy kalibrovanými na směs n-alkanů C5–C40.

Hlavní výsledky a diskuse

• Analytická doba se díky vodíku zkrátila 2,5násobně při zachování chromatografického rozlišení a eluačního pořadí.
• Rozdíly retenčních indexů mezi helium a vodíkem byly v průměru menší než 3 RI jednotky.
• HydroInert zdroj minimalizoval in-source reakce, výsledkem byly vysoké library match scores (LMS) s průměrem nad 95, srovnatelné s heliem.
• Standardní inertní extraktor vykazoval při vodíku nižší shodu spekter (LMS až 85), potvrzuje se tedy nutnost optimalizovaného zdroje.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rapidní screening složitých esenciálních olejů s výraznou úsporou času a nákladů na plyn. Díky zachované spolehlivosti identifikace je vhodná pro rutinní kvalifikativní analýzy v oblasti QA/QC i výzkumu aróma látek.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody na vícedimenzionální GC techniky a GC/MS/MS.
• Další vývoj inertních zdrojů pro minimalizaci nežádoucích reakcí s vodíkem.
• Integrace rychlých GC/MS postupů do průmyslových procesů a monitoringu kvality.
• Využití umělé inteligence pro automatizovanou dekonvoluci a interpretaci dat.

Závěr

Ukázalo se, že při správné konverzi metod a nasazení HydroInert zdroje lze vodík efektivně nahradit heliem v kvalitativní analýze esenciálních olejů. Metoda nabízí významné zkrácení analýz a snížení provozních nákladů při zachování vysoké spolehlivosti výsledků.

Reference

• Agilent EI GC/MS Instrument Helium to Hydrogen Carrier Gas Conversion User Guide 5994-2312EN, 2022
• Agilent GC Calculators and Method Translation Software, Agilent Technologies, 2024
• Qualitative Analysis of Essential Oils Using GC/MS with Hydrogen Carrier Gas and the Agilent HydroInert Source, Agilent 5994-7058EN, 2024
• Examination of Mass Spectra of Aroma Components in Essential Oils via GC/MS, Agilent 5994-5818EN, 2023