5973 Inert Performance Electronics: Considerations for GC/MS Methods in Scan and Selective-Ion Monitoring Modes
Technické články | 2004 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Rychlá a spolehlivá analýza vzorků pomocí plynové chromatografie v tandemu s hmotnostní spektrometrií (GC/MS) je klíčová pro průmyslovou i výzkumnou praxi, zejména tam, kde je nutné zkoumat nízké koncentrace a široké spektrum organických látek. Zúžení chromatografických píků s cílem zkrácení doby analýzy klade vyšší nároky na rychlost a kvalitu akvizice hmotnostního spektrometru. Nové Výkonné elektronické moduly Agilent 5973 Inert MSD řeší kompromis mezi rychlostí a zachováním citlivosti, spektrální věrnosti a přesnosti poměrů iontů.
Hlavním cílem bylo ukázat, jak parametry akvizice GC/MS v režimech skenování a vybraného monitorování iontů (SIM) optimalizovat tak, aby:
Analytická sestava:
Optimalizace skenovací rychlosti se řídí vztahem mezi šířkou chromatografického píku (PWbase), masovým rozsahem a počtem snímků na pohrudek. Parametr „počet vzorků“ n určuje efektivní skenovací rychlost: 2⁰ až 2³ vzorků odpovídá 10 000 až 781 amu/s. Pro kvalitativní metody (nutných 4–5 skenů) a kvantitativní metody (8–10 skenů) byly sestaveny nomogramy, které pomáhají zvolit správný poměr rozsah–rychlost. Měřením modelového piku biphenylu (PWbase ~2,7 s) bylo ověřeno, že nastavení n=3 poskytuje ~6 skenů, n=2 ~10 skenů, n=1 ~17 a Fast režim až ~50 skenů.
Pro SIM analýzu se volí čas sběru (dwell time) tak, aby bylo dosaženo 10 skenů nad pikem; s třemi ionty na sloupec to omezuje jak počet sloupců v akviziční skupině (max. 50), tak minimální dwell čas 10 ms.
Experiment se směsí 20 PCB potvrdil predikce nomogramů:
SIM aplikace: plánování skupin umožňuje udržet 10 skenů nad krátkými píky, ale vyžaduje upravit počet iontů a čas sběru.
Nové Výkonné elektronické moduly přinášejí:
Očekávané směry vývoje:
Cílené nastavení akvizičních parametrů GC/MS je klíčové pro zachování kvality dat při rychlém rozboru. Výkonné elektronické moduly Agilent 5973 Inert MSD a doprovodný software umožňují optimálně vyvážit rozsah skenování, rychlost a spektrální kvalitu, což vede k vyšší produktivitě bez kompromisů v citlivosti a přesnosti.
GC/MSD
ZaměřeníŽivotní prostředí, Potraviny a zemědělství, Forenzní analýza a toxikologie, Průmysl a chemie, Materiálová analýza
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Rychlá a spolehlivá analýza vzorků pomocí plynové chromatografie v tandemu s hmotnostní spektrometrií (GC/MS) je klíčová pro průmyslovou i výzkumnou praxi, zejména tam, kde je nutné zkoumat nízké koncentrace a široké spektrum organických látek. Zúžení chromatografických píků s cílem zkrácení doby analýzy klade vyšší nároky na rychlost a kvalitu akvizice hmotnostního spektrometru. Nové Výkonné elektronické moduly Agilent 5973 Inert MSD řeší kompromis mezi rychlostí a zachováním citlivosti, spektrální věrnosti a přesnosti poměrů iontů.
Cíle a přehled studie / článku
Hlavním cílem bylo ukázat, jak parametry akvizice GC/MS v režimech skenování a vybraného monitorování iontů (SIM) optimalizovat tak, aby:
- Bylo dosaženo dostatečného počtu skenů (8–10) nad chromatografickým píkem pro kvantitativní aplikace a minimálně 4–5 skenů pro kvalitativní analýzu.
- Se maximalizovala signálová intenzita a spektrální kvalita i při masových rozsazích až 10 000 amu/s.
- Byla demonstrována praxe na modelovém případu separace 20 PCB na koloně HP-5ms.
Použitá instrumentace
Analytická sestava:
- Plazmové GC: Agilent 5973 Inert MSD
- Kolona: HP-5ms, 30 m × 0,25 mm ID, 0,25 μm film
- Vstřikovač: pulzní splitless, 1 µL
- Podmínky GC: konstantní průtok 1,3 mL/min, programová teplota 50 °C (1 min), 45 °C/min → 325 °C (1,6 min)
- MS podmínky: elektronová ionizace, rozsah skenování 150–510 m/z, zdroj 250 °C, kvadrupól 150 °C
- Rychlosti akvizice určovány vzorkováním 2ⁿ (n = 0–3) a režim Fast (10 000 amu/s)
Použitá metodika
Optimalizace skenovací rychlosti se řídí vztahem mezi šířkou chromatografického píku (PWbase), masovým rozsahem a počtem snímků na pohrudek. Parametr „počet vzorků“ n určuje efektivní skenovací rychlost: 2⁰ až 2³ vzorků odpovídá 10 000 až 781 amu/s. Pro kvalitativní metody (nutných 4–5 skenů) a kvantitativní metody (8–10 skenů) byly sestaveny nomogramy, které pomáhají zvolit správný poměr rozsah–rychlost. Měřením modelového piku biphenylu (PWbase ~2,7 s) bylo ověřeno, že nastavení n=3 poskytuje ~6 skenů, n=2 ~10 skenů, n=1 ~17 a Fast režim až ~50 skenů.
Pro SIM analýzu se volí čas sběru (dwell time) tak, aby bylo dosaženo 10 skenů nad pikem; s třemi ionty na sloupec to omezuje jak počet sloupců v akviziční skupině (max. 50), tak minimální dwell čas 10 ms.
Hlavní výsledky a diskuse
Experiment se směsí 20 PCB potvrdil predikce nomogramů:
- Vzorkování n=2 poskytuje v rozsahu 150–510 m/z ~10 skenů nad 6s píkem.
- Elektronická rychlost Fast sice zvýší počet skenů, ale snižuje spektrální kvalitu a zvyšuje šum.
- Nové moduly udržují masovou přesnost <0,3 amu i při 10 000 amu/s.
SIM aplikace: plánování skupin umožňuje udržet 10 skenů nad krátkými píky, ale vyžaduje upravit počet iontů a čas sběru.
Přínosy a praktické využití metody
Nové Výkonné elektronické moduly přinášejí:
- Lepší citlivost a spektrální věrnost při rychlém GC.
- Jednoduché plánování akvizice díky nomogramům a automatizovanému softwaru AutoSIM.
- Možnost segmentovat metodu ve třech částech pro optimalizaci rozsahu a rychlosti v různých fázích eluce.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekávané směry vývoje:
- Dynamické řízení skenovacích parametrů v reálném čase podle šířky a tvaru píků.
- Integrace pokročilých algoritmů dekonvoluce a strojového učení pro lepší identifikaci neznámých složek.
- Další zvyšování maximální rychlosti bez ztráty spektrální kvality a minimalizace šumu.
Závěr
Cílené nastavení akvizičních parametrů GC/MS je klíčové pro zachování kvality dat při rychlém rozboru. Výkonné elektronické moduly Agilent 5973 Inert MSD a doprovodný software umožňují optimálně vyvážit rozsah skenování, rychlost a spektrální kvalitu, což vede k vyšší produktivitě bez kompromisů v citlivosti a přesnosti.
Reference
- Matthews D.E., Hayes J.M. Systematic Errors in Gas Chromatography–Mass Spectrometry Isotope Ratio Measurements. Anal. Chem. 1976, 48, 1375–1382.
- Wylie P.L. et al. Comprehensive Pesticide Screening by GC/MSD using Deconvolution Reporting Software. Agilent Technologies, pub. 5989-1157EN, 2004.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Fast USEPA 8270 Semivolatiles Analysis Using the 6890/5973 inert GC/MSD with Performance Electronics
2004|Agilent Technologies|Technické články
5973 Inert Performance Electronics: Considerations for GC/MS Methods in Scan and Selected-Ion Monitoring Modes Application Technique/Technology Authors Harry F. Prest, Randy Roushall, Tom Doherty Jim Foote, and James Yano Agilent Technologies, Inc. 5301 Stevens Creek Blvd Santa Clara, CA 95051…
Klíčová slova
scan, scanwidth, widthparameters, parameterspeak, peaktime, timespeed, speedmsd, msdsim, simmass, massconsiderations, considerationsnumber, numberacquisitions, acquisitionsdwell, dwellover, overautosim
New Approaches to the Developmentof GC/MS Selected Ion Monitoring Acquisition and Quantitation Methods
2001|Agilent Technologies|Technické články
New Approaches to the Development of GC/MS Selected Ion Monitoring Acquisition and Quantitation Methods Technique/Technology Gas Chromatography/Mass Spectrometry Author Harry Prest 1601 California Avenue Palo Alto, CA 94304 USA David W. Peterson 1601 California Avenue Palo Alto, CA 94304 USA…
Klíčová slova
sim, simgroup, grouplocking, lockingquantitation, quantitationpeak, peakminimum, minimumcompounds, compoundsretention, retentioncompound, compounddatabase, databasetime, timesetup, setupions, ionsselected, selectedmerged
Femtogram GC/MSD Detection Limits for Environmental Semivolatiles Using a Triple-Axis Detector
2008|Agilent Technologies|Aplikace
Femtogram GC/MSD Detection Limits for Environmental Semivolatiles Using a Triple-Axis Detector Application Environmental Author Mike Szelewski Agilent Technologies, Inc. 2850 Centerville Road Wilmington, DE 19808 USA Abstract The analysis of semivolatiles at very low levels presents challenges due to analyte…
Klíčová slova
sim, simwashes, washessolv, solvscan, scanptv, ptvmsd, msdcryo, cryotemp, temppurge, purgeoven, ovensemivolatiles, semivolatilespostinj, postinjpreinj, preinjpentachlorophenol, pentachlorophenolautosim
Parts-per-Trillion Level Calibration of Semivolatiles Using LVI-PTV-GC/MSD
2007|Agilent Technologies|Aplikace
Parts-per-Trillion Level Calibration of Semivolatiles Using LVI-PTV-GC/MSD Application Environmental Author Mike Szelewski Agilent Technologies, Inc. 2850 Centerville Road Wilmington, DE 19808 USA Abstract The analysis of semivolatiles in the parts-per-trillion range presents challenges due to analyte activity, background contamination, and…
Klíčová slova
ptv, ptvtemp, tempwashes, washessolv, solvvent, ventmsd, msdcryo, cryosemivolatiles, semivolatilesrtl, rtlpurge, purgecalibration, calibrationsim, simdichloromethane, dichloromethanesolvent, solventoven