GCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Research Hype to Practical Analysis: Benefits of Comprehensive Two - Dimensional Gas Chromatography (GCxGC) for a Routine Laboratory

Technické články | 2017 | LECOInstrumentace
GCxGC, GC/MSD, GC/TOF
Zaměření
Výrobce
LECO

Souhrn

Význam tématu


Comprehensive two-dimensional gas chromatography (GC×GC) představuje významný posun v separační vědě, který zvyšuje chromatografickou kapacitu, rozlišení i citlivost ve srovnání s klasickou jednorozměrnou GC. Díky strukturované dvourozměrné chromatogramové rovině lze lépe identifikovat chemicky příbuzné skupiny sloučenin a nalézat stopové či nekonvenční kontaminanty v komplexních matricích (environmentální vzorky, petrochemie, potraviny, metabolomika).

Cíle a přehled studie


Cílem článku je demonstrovat, že technologie GC×GC již není pouhým výzkumným nástrojem, ale vhodnou metodou pro rutinní laboratoře. Příklady validovaných metod z praxe (environmentální monitoring, potravinářská kontrola, forenzní analýza) ukazují, že GC×GC je přesná, robustní a ekonomicky výhodná při analýze více tříd analytů v jediném měření.

Použitá metodika


Metoda GC×GC využívá dvě kapilární kolony s různými stacionárními fázemi spojené modulátorem, který periodicky zachycuje a zaostřuje výstup z primární kolony na sekundární. Výsledkem je topografický záznam (contour plot) s dvojím retenčním časem, výrazně rozšiřující separační prostor a zlepšující poměr signál/šum. Pro kvantifikaci se používá tradiční lineární chromatogram, pro přehled a ne-cílené screenování konturový záznam.

Použitá instrumentace


  • GC×GC s tepelným modulátorem nebo průtokovým modulátorem
  • Detektory: μECD (elektronový záchytný detektor), FID (plamenový ionizační detektor)
  • Hmotnostní spektrometry: TOF-MS, GC-MS, GC-MS/MS, HRMS
  • Techniky přípravy vzorku: QuEChERS, SPE (silica), GPC (gelová permeační chromatografie)

Hlavní výsledky a diskuse


1. Environmentální analýzy
• Ministerstvo životního prostředí Ontaria validovalo tři GC×GC-μECD metody pro PCBs, organochlorové pesticidy a chlorbenzeny v půdách a sedimentech. Šest injekcí jednorozměrných metod bylo nahrazeno jednou GC×GC analýzou, přičemž se eliminovalo frakcionování extraktů a zachována plná shoda s referenčními hodnotami.
2. Potravinářské vzorky
• QuEChERS extrakty tabáku obsahovaly piperonyl butoxid, který v 1D-GC unikl maskování matricí. GC×GC-TOFMS umožnila jeho detekci s vysokou bibliografickou shodou.
• Validovaný screenovací protokol pro PCBs, PBDEs a PAHs v krmivech s jednoduchým SPE či GPC čištěním a GC×GC-TOFMS dosáhl citlivosti pod regulační limity.
3. Automatizovaná identifikace
• Strukturované konturové chromatogramy umožňují třídění neznámých sloučenin podle chemické třídy. GC×GC-TOFMS zlepšuje library match díky vyššímu rozlišení a spektrální dekonvoluci. Softwarové nástroje významně zkracují manuální revizi dat.
4. Forenzní a metabolomické aplikace
• Rozšířená kapacita pro detekci biomarkerů (hopany, sterany) v tarové zkumavce a metabolitech v séru pacienta odhalila o 11 nových markerů proti konvenční GC-MS.
5. Ekonomické aspekty
• GC×GC-FID dosahuje srovnatelných výsledků s GC-MS u uhlovodíků v referenčním oleji SRM-2779 a umožňuje snadnou kvantifikaci bez nutnosti drahých MS detektorů.

Přínosy a praktické využití metody


  • Kombinace více tříd analytů v jediném běhu zrychluje rutinní provoz
  • Redukce přípravy vzorků a spotřeby rozpouštědel
  • Zvýšení citlivosti a spolehlivosti identifikace stopových kontaminantů
  • Možnost použití levnějších a robustních detektorů (FID, ECD)
  • Automatizované ne-cílené screeningové protokoly s minimalizovanou manuální kontrolou

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Širší adopce modulátorů s nižšími pořizovacími náklady
  • Standardizované metodologické postupy a software pro GC×GC
  • Integrace s umělou inteligencí a strojovým učením pro rychlou klasifikaci chromatogramů
  • Retrospektivní datové analýzy komplexních vzorků uložených v archivu
  • Rozšíření validovaných protokolů v regulovaných průmyslových odvětvích

Závěr


GC×GC se vyvíjí z původního výzkumného nástroje k plnohodnotnému rutinnímu nástroji v laboratořích QA/QC, environmentu, potravinářství i forenzní vědě. Investice do GC×GC přináší úsporu času, snížení nákladů na přípravu vzorků, vyšší jistotu identifikace a možnost využití ekonomičtějších detektorů. GC×GC je separační věda budoucnosti a její implementace v praxi je již dostupná.

Reference


  1. Golay M. Theory of chromatography in open and coated tubular columns. 1958.
  2. Dandeneau R.D., Zerenner E.H. Glasses for capillary chromatography. J High Resol Chromatogr. 1979;2:351-356.
  3. Liu Z., Phillips J.B. Comprehensive Two-Dimensional GC using On-Column Thermal Modulator. J Chromatogr Sci. 1991;29:227-231.
  4. LECO Pegasus 4D. GC-TOFMS. 2002.
  5. Cochran J. Eight Tips for Easy GCxGC. Analyt Sci. 2014.
  6. LECO. Simply GCxGC. 2017.
  7. Mol H.G.J. et al. Validation of library-based screening by GC×GC/TOFMS. J AOAC Int. 2011;94:1722-1740.
  8. Muscalu A.M. et al. Accredited method for PCBs, OCPs, CBz by GC×GC-μECD. Anal Bioanal Chem. 2011;401:2403-2413.
  9. Menéndez-Carreño M. et al. GC×GC-MS for phytosterol ox. products. Anal Bioanal Chem. 2012;402:2023-2032.
  10. Winnike J.H. et al. GC-MS vs GC×GC-MS in serum biomarker discovery. J Proteome Res. 2015;14:1810-1817.
  11. López P. et al. Screening persistent organics in fats by GC×GC-TOFMS. Food Chem. 2016;211:645-653.
  12. Muscalu A.M. Determination of PCBs, OCs, CBs in water by GC×GC-μECD. MOECC, Toronto.
  13. Muscalu A.M. Determination of PCBs in biota by GC×GC-μECD. MOECC, Toronto.
  14. Muscalu A.M. Determination of PCBs, OCs, CBs in solids by GC×GC-μECD. MOECC, Toronto;2017.
  15. Klee M.S., Cochran J., Merrick M., Blumberg L.M. Conditions for max peak capacity gain in GC×GC. J Chromatogr A. 2015;1383:151-159.
  16. Murray J.A.A. et al. Hydrocarbon Intercalibration Experiment: SRM 2779. NIST. 2016.
  17. Reddy C.M. et al. Summary of HIE 2014/2015. 2015.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
GC-TOFMS and GCxGC-TOFMS of Organophosphate Pesticides in Ash Leaves
® GC-TOFMS and GCxGC-TOFMS of Organophosphate Pesticides in Ash Leaves LECO Corporation; Saint Joseph, Michigan USA Key Words: GCxGC-TOFMS, Pesticides 2. Experimental Conditions Sample Extraction An ash leaves extract was prepared by the United States Department of Agriculture in Gulfport,…
Klíčová slova
spectrum, spectrumtofms, tofmsgcxgc, gcxgcmalathion, malathiondiazinon, diazinonash, ashdeconvoluted, deconvolutedchlorpyrifos, chlorpyrifosleaves, leavesleco, lecointerferences, interferencesmatrix, matrixpesticides, pesticidesorganophosphate, organophosphatedimension
Utilising unique TOF-MS technology and hydrogen carrier gas for fast GC-MS to produce robust, high quality, library comparable mass spectral data
® Delivering the Right Results Comparative Analysis of Lipophilic Wood Extractives by GCxGC-TOFMS for Enhanced Chromatographic Resolution and Compound Identification John Heim, Roderquita K. Moore, and Joe Binkley • LECO Corporation, St. Joseph, MI OVERVIEW GCxGC-TOFMS RESULTS TOFMS TRUE SIGNAL…
Klíčová slova
gcxgc, gcxgctofms, tofmswood, woodsoxhlet, soxhletlipophilic, lipophilicdimensional, dimensionalcapacity, capacityenhanced, enhancedmaximize, maximizeextractions, extractionscomparative, comparativeextractives, extractivesresolves, resolvestotally, totallyconventional
Fingerprinting Crude Oils and Tarballs Using Biomarkers and Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography
Environmental Applications Fingerprinting Crude Oils and Tarballs Using Biomarkers and Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography By Michelle Misselwitz, Jack Cochran, Chris English, and Barry Burger Abstract Petroleum biomarkers are “molecular fossils” that can be analyzed with gas chromatography to fingerprint crude…
Klíčová slova
riser, riseroil, oilgcxgc, gcxgcabbec, abbeccrude, crudesum, sumdbts, dbtsspill, spillsec, secdiagnostic, diagnosticdbt, dbtaaaec, aaaecabbmec, abbmecchrys, chryslouisana
Utilization of Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography Combined with Time of Flight Mass Spectrometry (GCxGC-TOFMS) for Small Metabolite Identifications in Complex Biological Samples
® Delivering the Right Results Utilization of Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography Combined with Time of Flight Mass Spectrometry (GCxGC-TOFMS) for Small Metabolite Identifications in Complex Biological Samples John Heim and Mark Libardoni • LECO Corporation, St. Joseph, MI INTRODUCTION EXPERIMENTAL…
Klíčová slova
diabetic, diabeticgcxgc, gcxgctofms, tofmsdimensional, dimensionalflight, flightdifferences, differencesfisher, fishermetabolite, metabolitesmall, smallstatistical, statisticalmetabolomic, metabolomicsteering, steeringillustrate, illustratespectrometry, spectrometrydata
Další projekty
LCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.