Dual-Column Analysis of Blood AlcoholContent (BAC) Using Nitrogen Carrier Gas with Brevis GC-2050

Význam tématu

Analýza obsahu ethanu v krvi (BAC) a dalších těkavých organických sloučenin (VOCs) je klíčová pro forenzní vyšetřování, dopravní nehodovost, toxikologii a medicínské účely. Spolehlivé stanovení alkoholu pomáhá objasnit příčiny nehod, kriminality a otrav.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat možnost kompaktního plynového chromatografu Brevis GC-2050 ve spojení s HS-20 NX headspace samplerem pro rychlou a přesnou duální kolónovou analýzu BAC za použití levného dusíku jako nosného plynu. Studie zahrnovala vyhodnocení linearity, opakovatelnosti a separace 10 vybraných VOCs v krevních i vodných matricích.

Použitá metodika

Pro analýzu se použil režim headspace-GC-FID s duálním kolónovým uspořádáním. Vzorky byly v HS nádobkách vyhřáty na 65 °C a poté automaticky injektovány do GC-2050. Před vlastním měřením se provedla preconditioning injekce vysoce koncentrovaného standardu ethanol/tert-butanol a následující nástřiky vody jako blank analýza.

Použitá instrumentace

• Plynový chromatograf Brevis GC-2050 s dvěma FID detektory
• Headspace sampler HS-20 NX
• Dvě analytické kolony SH-BAC PLUS1 (30 m × 0,32 mm I.D., 1,8 μm) a SH-BAC PLUS2 (30 m × 0,32 mm I.D., 0,6 μm)
• Nosný plyn: dusík (N₂) při konstantní lineární rychlosti
• Připojovací moduly: 2-dírová ferrule, SMI Union Kit, restriktorové kapiláry
• Interní standard: tert-butanol

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrační křivky pro ethanol v krevních i vodných roztocích vykázaly koeficienty determinace R² > 0,999. Opakovatelnost area ratio byla lepší než 2 % RSD pro všechny koncentrace (0,1–2 mg/mL). Celkový čas cyklu GC nepřesáhl 9,1 minuty. Duální kolony zajistily separaci 10 VOCs do 6 minut na kolóně PLUS1 a do 3,5 minuty na PLUS2 a umožnily vzájemnou kontrolu oddělovacích charakteristik. Dusík jako nosný plyn prokázal dostatečnou účinnost separace a stabilitu analýzy.

Přínosy a praktické využití metody

• Duální kolónová konfigurace zkracuje dobu měření a zvyšuje spolehlivost výsledků díky vzájemné kontrole oddělení píků.
• Levný a bezpečný nosný plyn dusík snižuje provozní náklady a eliminuje rizika spojená s vodíkem.
• Kompaktní konstrukce Brevis GC-2050 šetří laboratorní prostor.
• Standardizovaný postup preconditioning a blank analýz zajišťuje vysokou opakovatelnost měření.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření analýz VOCs v klinických a forenzních laboratořích s důrazem na plně automatizované headspace systémy, miniaturizaci kapilární GC modulů a integraci s umělou inteligencí pro rychlé zpracování dat. Další vývoj by mohl zahrnout validaci levných a ekologických nosných plynů, adaptaci metody pro mobilní a terénní aplikace a rozšíření spektra detekovaných látek.

Závěr

Studie potvrdila, že Brevis GC-2050 v kombinaci s HS-20 NX a duálním kolónovým uspořádáním je vhodným nástrojem pro rychlé a přesné stanovení BAC pomocí dusíku jako nosného plynu. Metoda přináší spolehlivou linearitu, vynikající opakovatelnost a efektivní separaci širokého spektra těkavých látek.