Qualitative and Quantitative Analysis of Electronic Cigarette Liquids using Gas Chromatography Orbitrap Mass Spectrometry
Postery | 2019 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Elektronické cigarety představují rychle rostoucí segment trhu s nikotinovými produkty a obsah jejich kapalin (e-liquidů) zahrnuje široké spektrum aromatických sloučenin, rozpouštědel a dalších přísad, jejichž dlouhodobé účinky na lidské zdraví nejsou dosud plně známy. Vysoce přesná identifikace a kvantifikace těchto složek je klíčová pro hodnocení rizik, regulaci a zajištění kvality výrobků.
Cílem práce bylo demonstrovat využití vysokorozlišovacího GC–Orbitrap MS (Exactive GC Orbitrap) pro cílenou i necílenou analýzu e-liquidů. Studie se zaměřila na detekci známých škodlivých a potenciálně škodlivých složek (HPHCs dle FDA) a na kvantitativní stanovení nikotinu s využitím optimalizované metodiky GC a SPME Arrow extrakce a měkké ionizace.
Metoda zahrnovala:
Analýza e-liquidů pomocí necíleného screeningového pracovního postupu odhalila jak známé složky z FDA seznamu HPHCs, tak neznámé látky pomocí dekonvoluce spekter a knihovních vyhledávání. Klíčové nálezy:
Očekává se rozšíření využití vysoce rozlišovací hmotové spektrometrie v oblasti kontroly kvality a regulace výparů z elektronických cigaret. Další trendy:
Studie potvrdila, že kombinace SPME Arrow s GC–Orbitrap MS nabízející vysoké rozlišení a přesnost hmotnosti, doplněná o režimy EI a CI, představuje robustní a univerzální platformu pro kvali a kvantitativní analýzu e-liquidů. Tento přístup splňuje požadavky regulačních orgánů a zvyšuje spolehlivost výsledků.
GC/MSD, GC/HRMS, SPME, GC/Orbitrap
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Elektronické cigarety představují rychle rostoucí segment trhu s nikotinovými produkty a obsah jejich kapalin (e-liquidů) zahrnuje široké spektrum aromatických sloučenin, rozpouštědel a dalších přísad, jejichž dlouhodobé účinky na lidské zdraví nejsou dosud plně známy. Vysoce přesná identifikace a kvantifikace těchto složek je klíčová pro hodnocení rizik, regulaci a zajištění kvality výrobků.
Cíle a přehled studie
Cílem práce bylo demonstrovat využití vysokorozlišovacího GC–Orbitrap MS (Exactive GC Orbitrap) pro cílenou i necílenou analýzu e-liquidů. Studie se zaměřila na detekci známých škodlivých a potenciálně škodlivých složek (HPHCs dle FDA) a na kvantitativní stanovení nikotinu s využitím optimalizované metodiky GC a SPME Arrow extrakce a měkké ionizace.
Použitá metodika
Metoda zahrnovala:
- SPME Arrow extrakci zředěných vzorků vody pro necílenou analýzu a split/splitless kapalný zásun pro stanovení nikotinu.
- Chromatografii na TRACE 1310 GC s TG-WAXMS kapilárním sloupcem a autosamplérem TriPlus RSH.
- Detekci pomocí Exactive GC Orbitrap MS s režimy elektronové ionizace (EI) a chemické ionizace (CI) pro potvrzení molekulárních iontů.
- Optimalizaci parametrů extrakce, chromatografie a hmotnostního analyzátoru pro dosažení hmotnostní přesnosti < 0,5 ppm a rozlišení 60 000.
Použitá instrumentace
- Exactive GC Orbitrap GC-MS (Thermo Scientific)
- TRACE 1310 Gas Chromatograph a TG-WAXMS kapilární kolona
- TriPlus RSH autosampler
- SPME Arrow (statický režim)
- Software TraceFinder pro řízení přístroje, dekonvoluci a shodu s knihovnami
Hlavní výsledky a diskuse
Analýza e-liquidů pomocí necíleného screeningového pracovního postupu odhalila jak známé složky z FDA seznamu HPHCs, tak neznámé látky pomocí dekonvoluce spekter a knihovních vyhledávání. Klíčové nálezy:
- Úspěšné identifikace aromatických sloučenin (např. p-cymen) i při nízkých hladinách.
- Doplněná potvrzení pomocí CI (pozitivní i negativní režim), poskytující vyšší selektivitu a jistotu identifikace.
- Pro kvantifikaci nikotinu lineární rozsah 46–13792 ng/mL, R2 = 0,9991, < 1 ppm přesnost hmotnosti a reprodukovatelnost < 3 % RSD.
Přínosy a praktické využití metody
- Vysoká selektivita a citlivost GC–Orbitrap MS umožňuje spolehlivé zjištění známých i neočekávaných složek v e-liquidech.
- Automatizovaná dekonvoluce a rozsáhlé knihovny zkracují dobu analýzy a zvyšují kvalitu identifikace.
- Měkká ionizace pomocí CI doplňuje EI pro potvrzení molekulární struktury látek bez potřeby drahých standardů.
- Simplifikovaná příprava vzorků (SPME Arrow) zvyšuje efektivitu laboratorní práce.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření využití vysoce rozlišovací hmotové spektrometrie v oblasti kontroly kvality a regulace výparů z elektronických cigaret. Další trendy:
- Integrace pokročilých databází a strojového učení pro automatickou identifikaci nových sloučenin.
- Vývoj nových ionizačních technik pro lepší charakterizaci termolabilních komponent.
- Rozšíření aplikací na analýzu aerosolových částic a chlorovaných či perfluorovaných přísad.
- Zavedení on-line a miniaturizovaných řešení pro rychlé nasazení v terénních podmínkách.
Závěr
Studie potvrdila, že kombinace SPME Arrow s GC–Orbitrap MS nabízející vysoké rozlišení a přesnost hmotnosti, doplněná o režimy EI a CI, představuje robustní a univerzální platformu pro kvali a kvantitativní analýzu e-liquidů. Tento přístup splňuje požadavky regulačních orgánů a zvyšuje spolehlivost výsledků.
Reference
- Barrington-Trimis JL; Samet JM; McConnell R. Flavorings in electronic cigarettes: an unrecognized respiratory health hazard. JAMA. 2014;312(24):2493–2494.
- U.S. FDA. Harmful and Potentially Harmful Constituents in Tobacco Products and Tobacco Smoke: Established List. 2018.
- U.S. FDA. Guidance for Industry: Reporting HPHCs in Tobacco Products Under Section 904(a)(3) of the FD&C Act. Draft Guidance. 2012.
- U.S. FDA. Guidance for Industry: Premarket Tobacco Product Applications for ENDS Under Section 910. Draft Guidance. 2018.
- European Commission. The Tobacco Products Directive (2014/14/EU). Official Journal of the EU; 2016.
- World Health Organization. WHO Framework Convention on Tobacco Control. 2003.
- Medicines and Healthcare products Regulatory Agency. E-cigarettes: regulations for consumer products. UK GOV; 2018.
- Kremser A; Jochmann MA; Schmidt TC. Systematic comparison of static and dynamic headspace sampling techniques for gas chromatography. Anal Bioanal Chem. 2016;408:943–952.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Comprehensive chemical characterization of e-cigarette liquids using high-resolution Orbitrap GC-MS
2019|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 10708 Comprehensive chemical characterization of e-cigarette liquids using high-resolution Orbitrap GC-MS Authors Goal Jane Cooper,1 Chris Allen,2 and Cristian Cojocariu1 1 Thermo Fisher Scientific, Runcorn, UK 2 Broughton Nicotine Services, Earby, UK To demonstrate the utility of the…
Klíčová slova
flavored, flavoredflavorless, flavorlessbranded, brandedarrow, arrowlemon, lemondeconvolution, deconvolutionliquids, liquidsspme, spmepci, pcitargeted, targetednicotine, nicotinespectral, spectralvanillin, vanillinchemical, chemicalusing
A simplified approach for nicotine quantification in electronic cigarette liquids using GC-Orbitrap mass spectrometry
2019|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
TECHNICAL NOTE 10709 A simplified approach for nicotine quantification in electronic cigarette liquids using GC-Orbitrap mass spectrometry Authors Introduction Jane Cooper, Chris Allen, and Cristian Cojocariu1 1 Thermo Fisher Scientific, Runcorn, UK 2 Broughton Nicotine Services, Earby, UK Since the…
Klíčová slova
nicotine, nicotineflavored, flavoredflavorless, flavorlessorbitrap, orbitrapquantitative, quantitativeexactive, exactivebranded, brandedclaimed, claimedliquids, liquidsliquid, liquidmass, masscigarette, cigarettelemon, lemoncompound, compoundstandard
Up in Vape: What is in my E-Juice Other than Nicotine, Propylene Glycol, and Glycerin
2019|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2019 MP189 Up in Vape: What is in my E-Juice Other than Nicotine, Propylene Glycol, and Glycerin Ron Honnold; Matthew Curtis Agilent Technologies, Inc., Santa Clara, CA Introduction In 2017, 2.8% of adults in the United States…
Klíčová slova
vanillin, vanillinnicotine, nicotineethyl, ethylmaltol, maltolpropylene, propyleneglycerin, glyceringlycol, glycolbenzo, benzohphcs, hphcsmrm, mrmliquids, liquidsacetal, acetalfuran, furanrts, rtsbenz
Non-targeted screening of extractables from vial septa using high-resolution Orbitrap GC-MS
2021|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 000206 Non-targeted screening of extractables from vial septa using high-resolution Orbitrap GC-MS Authors: Jane Cooper, Cristian Cojocariu, and Dominic Roberts Thermo Fisher Scientific, Hemel Hempstead, UK Keywords: High-resolution accurate mass, HRAM, gas chromatography, accurate mass, GC, Orbitrap Exploris…
Klíčová slova
septa, septaorbitrap, orbitrapextractables, extractablesmass, massfid, fiddeconvolution, deconvolutionfrontier, frontierexploris, exploriselemental, elementalelucidation, elucidationleachables, leachablesconfident, confidentstatistical, statisticalcomposition, compositionthermo