Analysis of Essential Oils Using Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography (GC × GC) and High-Resolution Mass Spectrometer
Aplikace | 2025 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Analýza esenciálních olejů je klíčová pro zajištění jejich kvality, autenticity a bezpečnosti. Díky širokému spektru složek s podobnými fyzikálně-chemickými vlastnostmi představují esenciální oleje analytickou výzvu. Kombinace dvourozměrné plynové chromatografie GC × GC a vysokého rozlišení hmotnostní spektrometrie významně rozšiřuje možnosti separace a identifikace i stopových komponent.
Cílem studie bylo vyvinout robustní analytický postup pro komplexní rozbor esenciálních olejů. Metodika byla optimalizována na modelovém vzorku dieselového paliva, následně aplikována na oleje z bobulí jalovce a zázvoru. Studie hodnotila dvě konfigurace rozdělujících splitterů (nepurged a purged) a ověřila přínos použití reverzního průtokového modulátoru (RFM) spojeného s vysokorychlostní GC × GC separací a quadrupolově-tof hmotnostním spektrometrem.
Vzorky se injektovaly v split módu (250:1) při 300 °C objemem 0,5 μl. Primární kolona běžela konstantním tokem 0,2 ml/min, sekundární 10 ml/min. Modulátor cykloval každých 5,1 s (injekční doba 0,125 s) bez použití kryogenního chlazení. Pro rozdělení proudu mezi MS a FID byly testovány nepurgované (dvoucestné) a purged (třícestné) splittery. Nastavení teplot a tlaků bylo optimalizováno tak, aby byl zajištěn konstantní tok 1,3 ml/min do MS během celého teplotního programu. Data z GC × GC se zpracovávala dekonvolucí spekter a porovnáním s knihovnou NIST23 včetně lineárních retenčních indexů.
Metoda umožňuje spolehlivou charakterizaci komplexních aromatických matric, kontrolu autenticity a detekci adulterantů. Díky vysoké separační síle a přesné hmotnostní spektrometrii lze sledovat i stopové komponenty s jistotou identifikace a kvantifikace vhodnou pro QA/QC v potravinářském, kosmetickém a farmaceutickém průmyslu.
Další vývoj směřuje k integraci uživatelsky přívětivých ovládacích modulátorů, zrychlení termických cyklů a rozšíření knihoven vysokého rozlišení. Kombinace s chemometrickými nástroji a umělou inteligencí umožní automatizované profily biomolekul i screening biologicky aktivních látek.
Studie úspěšně demonstrovala výhody GC × GC RFM spojené s vysokým rozlišením hmotnostní spektrometrie pro komplexní analýzu esenciálních olejů. Navržený workflow přináší vysokou míru separace, citlivosti i spolehlivosti identifikace a je připraven pro rutinní laboratorní nasazení.
GC/MSD, GC/HRMS, GC/MS/MS, GC/Q-TOF, GCxGC
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Analýza esenciálních olejů je klíčová pro zajištění jejich kvality, autenticity a bezpečnosti. Díky širokému spektru složek s podobnými fyzikálně-chemickými vlastnostmi představují esenciální oleje analytickou výzvu. Kombinace dvourozměrné plynové chromatografie GC × GC a vysokého rozlišení hmotnostní spektrometrie významně rozšiřuje možnosti separace a identifikace i stopových komponent.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout robustní analytický postup pro komplexní rozbor esenciálních olejů. Metodika byla optimalizována na modelovém vzorku dieselového paliva, následně aplikována na oleje z bobulí jalovce a zázvoru. Studie hodnotila dvě konfigurace rozdělujících splitterů (nepurged a purged) a ověřila přínos použití reverzního průtokového modulátoru (RFM) spojeného s vysokorychlostní GC × GC separací a quadrupolově-tof hmotnostním spektrometrem.
Použitá instrumentace
- Plynový chromatograf Agilent 8890 s reverzním průtokovým modulátorem MMI (Agilent 5190-2294)
- Hmotnostní spektrometr Agilent 7250 GC/Q-TOF (doba sběru dat 50 Hz, m/z 45–650)
- Dva detektory FID (monitor a hlavní) s nastavitelným split ratio
- Souprava kolon: primární DB-1ms (20 m × 0,1 mm × 0,1 μm) a sekundární DB-17ms (5 m × 0,25 mm × 0,15 μm)
- Softwarové nástroje: MassHunter Quantitative Analysis Unknowns, GC Image a Mass Profiler Professional (MPP)
Použitá metodika
Vzorky se injektovaly v split módu (250:1) při 300 °C objemem 0,5 μl. Primární kolona běžela konstantním tokem 0,2 ml/min, sekundární 10 ml/min. Modulátor cykloval každých 5,1 s (injekční doba 0,125 s) bez použití kryogenního chlazení. Pro rozdělení proudu mezi MS a FID byly testovány nepurgované (dvoucestné) a purged (třícestné) splittery. Nastavení teplot a tlaků bylo optimalizováno tak, aby byl zajištěn konstantní tok 1,3 ml/min do MS během celého teplotního programu. Data z GC × GC se zpracovávala dekonvolucí spekter a porovnáním s knihovnou NIST23 včetně lineárních retenčních indexů.
Hlavní výsledky a diskuse
- Obě splitterové konfigurace poskytly vynikající sekundační separaci na modelu dieselového paliva s minimálním wraparound u triaromátů.
- GC × GC RFM umožnil v jediném běhu chráněnou detekci hlavních i stopových složek esenciálních olejů: aldehydů, ketonů, terpenů, alkoholu a esterů.
- Přesnou hmotnost fragmentů využila funkce ExactMass k potvrzení nebo vyloučení knihovních hitů, u heteroatomových sloučenin (např. sulfidy) byla identifikace vysoce spolehlivá.
- Dvourozměrné 2D mapování třídy látek zřetelně ukázalo seskupení monoterpenů, seskviterpenů a dalších skupin.
- Statistická analýza PCA jasně oddělila vzorky bobulí jalovce a zázvoru, volcano plot identifikoval více než 150 složek s významně odlišnou koncentrací.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje spolehlivou charakterizaci komplexních aromatických matric, kontrolu autenticity a detekci adulterantů. Díky vysoké separační síle a přesné hmotnostní spektrometrii lze sledovat i stopové komponenty s jistotou identifikace a kvantifikace vhodnou pro QA/QC v potravinářském, kosmetickém a farmaceutickém průmyslu.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další vývoj směřuje k integraci uživatelsky přívětivých ovládacích modulátorů, zrychlení termických cyklů a rozšíření knihoven vysokého rozlišení. Kombinace s chemometrickými nástroji a umělou inteligencí umožní automatizované profily biomolekul i screening biologicky aktivních látek.
Závěr
Studie úspěšně demonstrovala výhody GC × GC RFM spojené s vysokým rozlišením hmotnostní spektrometrie pro komplexní analýzu esenciálních olejů. Navržený workflow přináší vysokou míru separace, citlivosti i spolehlivosti identifikace a je připraven pro rutinní laboratorní nasazení.
Reference
- 1. ISO 9235:2013 Aromatic Natural Raw Materials – Vocabulary; ISO, Geneva, 2013
- 2. Murphy R. E.; Schure M. R.; Foley J. P. Effect of Sampling Rate on Resolution in Comprehensive Two-Dimensional Liquid Chromatography. Anal. Chem. 1998, 70(8), DOI 10.1021/ac971184b
- 3. Agilent Reversed Flow Modulator. Capillary Flow Technology; Agilent Techn. Overview 5994-0157EN, 2018
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of Essential Oils Using a Comprehensive GCxGC with a Reverse Flow Modulator Combined with High Resolution GC/MS
2024|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2024 Poster number ThP 332 Analysis of Essential Oils Using a Comprehensive GCxGC with a Reverse Flow Modulator Combined with High Resolution GC/MS Nick Harden; Sofia Nieto; Scott Hoy; Kai Chen and Matthew Curtis Agilent Technologies, Inc.,…
Klíčová slova
gcxgc, gcxgcoils, oilsessential, essentialrestrictor, restrictorjuniper, junipercomprehensive, comprehensivesplitter, splitterpurged, purgedfid, fidberry, berryginger, gingerconfigurations, configurationsusing, usingtemperature, temperaturempp
Analysis of Allergens in Fragrance Samples Using a Comprehensive GCxGC in Combination with a High-Resolution Mass Spectrometry
2025|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2025 Poster number MP 353 Analysis of Allergens in Fragrance Samples Using a Comprehensive GCxGC in Combination with a High-Resolution Mass Spectrometry Sofia Nieto; Matthew Curtis and Nick Harden Agilent Technologies, Santa Clara, CA Introduction Fragrances are…
Klíčová slova
benzyl, benzylsalicylate, salicylateallergens, allergensalcohol, alcoholsantalol, santaloldamascone, damasconegcxgc, gcxgcacetate, acetatepinene, pinenefid, fidsplitter, splitterdmbca, dmbcafragrances, fragrancesrfm, rfmhexadecanolactone
Hydrocarbon Class Analysis of Conventional and Synthetic Aviation Turbine Fuels by ASTM D8396
2024|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Energy and Chemicals Hydrocarbon Class Analysis of Conventional and Synthetic Aviation Turbine Fuels by ASTM D8396 Flow-modulated GCxGC-FID using the Agilent Reverse Flow Modulator and 8890 GC Author Abstract Scott Hoy Agilent Technologies, Inc. This application note demonstrates…
Klíčová slova
naphthenes, naphthenesparaffins, paraffinsdimension, dimensionrfm, rfmretention, retentiontotal, totalisoparaffins, isoparaffinsgcxgc, gcxgchydrogen, hydrogensec, secmodulation, modulationtemplate, templatecyclohexane, cyclohexanefuel, fuelmolecular
Multi-detector Configurations and Applications of Differential Flow Modulation GCXGC
|Agilent Technologies|Postery
Multi-detector Configurations and Applications of Differential Flow Modulation GCXGC (K.29) Roger L Firor, Agilent Technologies, Inc., Wilmington, DE, USA Multi-Detector Configurations using CFT Technology Introduction ECD-FID-MSD System Performance Pesticide Mix 10ppm: ECD MSD-FID-ECD System Pneumatics The enhanced separation power of…
Klíčová slova
mod, modecd, ecdmsd, msdfid, fidmodulated, modulatedrestrictor, restrictorbhc, bhcflow, flowscans, scanspneumatics, pneumaticssecond, secondmodulator, modulatormmi, mmisplitter, splittermodulation