Automated Dynamic Headspace Sampling of Aqueous Samples Using Replaceable Adsorbent Traps
Aplikace | 2008 | GERSTELInstrumentace
Analýza těkavých organických sloučenin ve vzorcích s vysokým obsahem vody představuje stěžejní úkol v oblasti potravinářské, environmentální i farmaceutické analytiky. Statické headspace metody často nedosahují potřebné detekční citlivosti zejména pro vyšší molekulové hmotnosti a polární analyty v kapalinách. Dynamické headspace odběry s výměnnými adsorpčními pastmi nabízejí cílenou koncentraci těkavých látek a účinné řízení vlhkosti, což vede k lepší přesnosti, opakovatelnosti i nižším detekčním limitům.
Cílem studie bylo představit plně automatizovaný systém pro dynamické headspace odběry (DHS) s výměnnými adsorbenty a porovnat jeho výkonnost se statickým headspace přístupem. Autoři zdokumentovali optimalizaci klíčových parametrů (proudění, objem purže, teploty) i výběr sorbentů a ověřili metodiku na různých vzorcích s vysokým obsahem vody, včetně ovoce, zeleniny, nápojů a modelových BTEX standardů.
Pro dynamické sběrné odběry sloužil Gerstel DHS modifikovaný pro MPS 2 s dvojitou jehlou, která přivádí plynnou fázi z hlavy vzorkové lahvičky na výměnné adsorpční trubice. Po odběru následuje automatické vysušení pasty suchým dusíkem, následované termickou desorpcí v TDU a zamrazením analytů v CIS 4 před GC/MS detekcí.
Klíčové přístroje:
Optimalizace proudění (10–100 mL/min) a objemu purže (50–300 mL) potvrdila maximální obnovu analyzátů při 25 mL/min a 150 mL. Pro odstraňování zbytkové vody se ukázal účinně solvent vent režim v TDU při 50 °C a 50 mL/min po dobu 3 min, kdežto suché purgování v DHS nepřineslo významný efekt. Snižováním teploty inkubace na 30 °C došlo k menšímu pronikání vody bez ztráty analýz. Studie výběru sorbentů pro vzorek kávy odhalila, že kombinace Carbopack X/Carboxen 569 poskytuje nejlepší spektrum sloučenin včetně nízkonitročeších látek. Reprodukovatelnost metody demonstrovaly opakované analýzy piva, jahod a koly s koeficienty variace pod 5 %. Dynamické headspace odběry vykázaly 18–132násobně vyšší odezvu než statické injekce 1 mL headspace.
Metoda poskytuje výrazně lepší detekční limity a citlivost oproti statickému headspace i SPME. Automatizace všech kroků umožňuje integrované přidání interních standardů, kalibrace a rychlou optimalizaci sorbentů. Flexibilita volby adsorbentů a řízení teploty minimalizuje spotřebu rozpouštědel a usnadňuje analýzu komplexních potravinářských a environmentálních vzorků.
Mezi očekávané směry rozvoje patří:
Představený Gerstel DHS systém s výměnnými adsorbenty pro dynamické headspace odběry významně zlepšuje citlivost a opakovatelnost analýzy těkavých sloučenin ve vzorcích s vysokým obsahem vody. Díky automatizaci, modulární konstrukci a rozsáhlým možnostem řízení teploty a proudění je metoda vhodná pro široké spektrum aplikací od potravinářské analýzy až po environmentální monitorování.
GC/MSD, HeadSpace, Termální desorpce, GC/SQ
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceAgilent Technologies, GERSTEL
Souhrn
Význam tématu
Analýza těkavých organických sloučenin ve vzorcích s vysokým obsahem vody představuje stěžejní úkol v oblasti potravinářské, environmentální i farmaceutické analytiky. Statické headspace metody často nedosahují potřebné detekční citlivosti zejména pro vyšší molekulové hmotnosti a polární analyty v kapalinách. Dynamické headspace odběry s výměnnými adsorpčními pastmi nabízejí cílenou koncentraci těkavých látek a účinné řízení vlhkosti, což vede k lepší přesnosti, opakovatelnosti i nižším detekčním limitům.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo představit plně automatizovaný systém pro dynamické headspace odběry (DHS) s výměnnými adsorbenty a porovnat jeho výkonnost se statickým headspace přístupem. Autoři zdokumentovali optimalizaci klíčových parametrů (proudění, objem purže, teploty) i výběr sorbentů a ověřili metodiku na různých vzorcích s vysokým obsahem vody, včetně ovoce, zeleniny, nápojů a modelových BTEX standardů.
Použitá metodika a instrumentace
Pro dynamické sběrné odběry sloužil Gerstel DHS modifikovaný pro MPS 2 s dvojitou jehlou, která přivádí plynnou fázi z hlavy vzorkové lahvičky na výměnné adsorpční trubice. Po odběru následuje automatické vysušení pasty suchým dusíkem, následované termickou desorpcí v TDU a zamrazením analytů v CIS 4 před GC/MS detekcí.
Klíčové přístroje:
- Gerstel MultiPurpose Sampler 2 s DHS přípravkem
- Gerstel Thermal Desorption Unit (TDU)
- Gerstel Cooled Injection System 4 (CIS 4)
- Agilent 7890 GC se 5975 MSD detektorem
- Kolona Restek Rtx-624, 20 m × 0,18 mm × 1,0 µm
- Nosné médium Helium v rampovaném tlakovém módu
Hlavní výsledky a diskuse
Optimalizace proudění (10–100 mL/min) a objemu purže (50–300 mL) potvrdila maximální obnovu analyzátů při 25 mL/min a 150 mL. Pro odstraňování zbytkové vody se ukázal účinně solvent vent režim v TDU při 50 °C a 50 mL/min po dobu 3 min, kdežto suché purgování v DHS nepřineslo významný efekt. Snižováním teploty inkubace na 30 °C došlo k menšímu pronikání vody bez ztráty analýz. Studie výběru sorbentů pro vzorek kávy odhalila, že kombinace Carbopack X/Carboxen 569 poskytuje nejlepší spektrum sloučenin včetně nízkonitročeších látek. Reprodukovatelnost metody demonstrovaly opakované analýzy piva, jahod a koly s koeficienty variace pod 5 %. Dynamické headspace odběry vykázaly 18–132násobně vyšší odezvu než statické injekce 1 mL headspace.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda poskytuje výrazně lepší detekční limity a citlivost oproti statickému headspace i SPME. Automatizace všech kroků umožňuje integrované přidání interních standardů, kalibrace a rychlou optimalizaci sorbentů. Flexibilita volby adsorbentů a řízení teploty minimalizuje spotřebu rozpouštědel a usnadňuje analýzu komplexních potravinářských a environmentálních vzorků.
Budoucí trendy a možnosti využití
Mezi očekávané směry rozvoje patří:
- Vývoj nových, selektivnějších sorbentů a nano-materiálů pro specifické skupiny analytů
- Miniaturizované dynamické headspace jednotky pro online monitoring procesů
- Integrace s digitálními platformami a LIMS pro plně automatické workflow
- Rozšíření metody na jiné typy matic, včetně biologických a emisních vzorků
Závěr
Představený Gerstel DHS systém s výměnnými adsorbenty pro dynamické headspace odběry významně zlepšuje citlivost a opakovatelnost analýzy těkavých sloučenin ve vzorcích s vysokým obsahem vody. Díky automatizaci, modulární konstrukci a rozsáhlým možnostem řízení teploty a proudění je metoda vhodná pro široké spektrum aplikací od potravinářské analýzy až po environmentální monitorování.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Automated Dynamic Headspace Sampling of Aqueous Samples using Replaceable Adsorbent Traps, Part II
2008|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 7/2008 Automated Dynamic Headspace Sampling of Aqueous Samples using Replaceable Adsorbent Traps, Part II John R. Stuff, Jacqueline A. Whitecavage Gerstel, Inc., 701 Digital Drive, Suite J, Linthicum, MD 21090, USA KEYWORDS Dynamic Headspace, Gas Chromatography, Replaceable Traps ABSTRACT…
Klíčová slova
headspace, headspacedhs, dhsgerstel, gerstelbenzene, benzenetdu, tduaqueous, aqueousdynamic, dynamictetrachloromethane, tetrachloromethanedibromochloromethane, dibromochloromethanewater, watertrap, traptraps, trapstribromomethane, tribromomethanetrapping, trappingpurge
Automated Dynamic Headspace Sampling using Replaceable Sorbent Traps
2007|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 1/2007 Automated Dynamic Headspace Sampling using Replaceable Sorbent Traps Carlos Gil, Oliver Lerch Gerstel GmbH & Co. KG, Eberhard-Gerstel-Platz 1, D-45473 Mülheim an der Ruhr, Germany Jackie A. Whitecavage, John R. Stuff Gerstel, Inc., 701 Digital Drive, Suite J,…
Klíčová slova
dhs, dhsabundance, abundanceitex, itexheadspace, headspacespme, spmegerstel, gersteltime, timetdu, tdursd, rsdtenax, tenaxtraps, trapscoolable, coolablegas, gasadsorbent, adsorbentpneumatic
Automated Static and Dynamic Headspace Analysis with GC-MS for Determination of Abundant and Trace Flavour Compounds in Alcoholic Beverages Containing Dry Extract
2010|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 3/2010 Automated Static and Dynamic Headspace Analysis with GC-MS for Determination of Abundant and Trace Flavour Compounds in Alcoholic Beverages Containing Dry Extract Kevin Mac Namara, Frank McGuigan Irish Distillers-Pernod Ricard, Midleton Distillery, Midleton, Cork, Ireland Andreas Hoffmann Gerstel…
Klíčová slova
ethyl, ethylester, esteracid, acidheadspace, headspaceacetate, acetatetenax, tenaxdynamic, dynamicstatic, staticgerstel, gerstelalcoholic, alcoholicliner, linerspirits, spiritsflavour, flavourdecanoic, decanoicdistilled
AutomatedDynamic Headspace - DHS
|GERSTEL|Brožury a specifikace
Automated Dynamic Headspace DHS Enhanced Detection Limits Carryover Eliminated Highest Productivity and Throughput Most Flexible Automated Solution Available Automated Dynamic Headspace DHS The Dynamic Headspace technique combines the sensitivity and low detection limits of Purge and Trap with the ease…
Klíčová slova
dhs, dhsgerstel, gersteladsorbent, adsorbentdhslarge, dhslargeheadspace, headspacecan, canmaestro, maestrotrap, trapsequence, sequencesample, sampleintegrated, integratedextraction, extractiondynamic, dynamicsystem, systemoperation