Shimadzu Multi-Dimensional GC/GCMS System - MDGC/GCMS Series

Význam tématu

Multi-dimenzionální plynová chromatografie v kombinaci s hmotnostní spektrometrií (MDGC/GCMS) představuje pokročilou technologii umožňující daleko vyšší separační výkon než klasické jednokolónové systémy. Díky možnosti „heart-cut“ přepínání frakcí mezi dvěma kolónami s rozdílnými stacionárními fázemi lze dosáhnout rozlišení i u složitých vzorků, jako jsou petrolejové produkty, esenciální oleje nebo environmentální matricové směsi. Vysoce přesná digitální kontrola průtoku zajišťuje vynikající reprodukovatelnost a spolehlivost výsledků.

Cíle a přehled studie

Cílem popisu je představit klíčové vlastnosti MDGC/GCMS systému, zdůraznit nově vyvinutý multi-Deans přepínač, ukázat praktické aplikace a demonstrovat vliv deaktivačního zpracování a intuitivního softwarového prostředí. Dokument shrnuje parametry přístroje, možnosti údržby, hlavní výkony i konkrétní příklady analýz v oblasti petrochemie a aromatických látek.

Použitá metodika a instrumentace

Systematika MDGC/GCMS stojí na dvou paralelně zapojených plynových chromatografech s nezávislými pecemi a kolónami o různých vlastnostech.

• Mechanismus multi-Deans přepínání: minimalizuje posun retence i při opakovaných záběrech (heart-cuts).
• Deaktivační zpracování vnitřních povrchů přepínače: zvyšuje odolnost vůči polárním látkám a zabraňuje rozkladu.
• Pokročilá elektronická regulace tlaku a průtoku (AFC a APC): zajišťuje stabilní split poměr a vstupní tlak.
• Softwarový balík MDGCsolution: umožňuje společné nastavení podmínek pro obě kolóny, vizualizaci chromatogramu a rychlé definování přepínacích intervalů v časech s přesností 0,01 minuty.

Hlavní výsledky a diskuse

Testy potvrdily:

• Výbornou stabilitu retenčních časů i po šesti opakovaných heart-cutech (amylalkohol)
• Vysokou reprodukovatelnost plochy a retenční doby (CV pod 1 % u modelových sloučenin na 1. i 2. kolóně)
• Odstranění sekundární tvorby rozkladných produktů (např. 1-decanol bez / s deaktivačním zpracováním)
• Výrazné zlepšení separace kyslíkatých aditiv v benzinech (ASTM D4815) a aromatických složek v parfémových extraktech

Přínosy a praktické využití metody

MDGC/GCMS umožňuje:

• Analýzu stopových složek skrytých za majoritními pikami v komplexních matricích
• Kvalitativní a kvantitativní stanovení aromatických nebo toxických látek v petrochemii a environmentální analytice
• Rozlišení optických izomerů a chirálních látek v esenciálních olejích
• Rychlý přechod mezi multidimenzionálním a konvenčním provozem pro flexibilní využití laboratoře

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj:

• Integrace s ultravysoce rozlišenými detektory a spektrometry pro širší rozsah sledovaných analytů
• Automatizace měření s využitím umělé inteligence pro optimalizaci přepínacích protokolů v reálném čase
• Rozšíření aplikací do farmaceutického průmyslu, potravinářství a forenzních analýz
• Využití vícerozměrné hyphenace s kapalinovými chromatografy pro komplementární separace

Závěr

Systém MDGC/GCMS s multi-Deans přepínáním představuje významný krok vpřed v analytické chemii. Díky výjimečné stabilitě, reprodukovatelnosti a intuitivnímu softwarovému řízení přináší efektivní řešení pro složité analytické úlohy v průmyslu i výzkumu. Flexibilita konfigurace a možnost rychlé přestavby na standardní GC či GCMS posiluje jeho využitelnost v různých laboratořích.

Reference

• Standard ASTM D4815-99: Determination of Oxygenated Compounds in Gasoline by GC
• Shimadzu Corporation: MDGC/GCMS Series Application Note C184-E015C, 2013