Thermochemolysis – A Simple and Rapid Methylation Method Based on TMAH for Gas Chromatographic Analysis of Linseed Oil and Amber
Aplikace | 2013 | GERSTELInstrumentace
Pyrolytická GC-MS poskytuje podrobnou strukturální informaci jejich tepelných rozkladných produktů, avšak polární kyseliny či fenoly často trpí sekundární degradací a špatnou chromatografickou odezvou.
Thermochemolýza s tetramethylamoniovým hydroxidem (TMAH) umožňuje přímou in-situ metylaci a zlepšuje citlivost i rozlišení GC analýzy.
Pyrolyza se prováděla na platinovém vlákně při teplotách 500–700 °C s držením 20 s. Derivatizace probíhala přímým smícháním vzorku s 10 % metanolickým nebo 25 % vodným roztokem TMAH.
Pro GC kolony ZB-5MS (30 m × 0,25 mm × 0,25 μm), H₂ jako nosný plyn, EI ionizace 70 eV, rozsah m/z 50–550 Da.
GC/MSD, Termální desorpce, Pyrolýza, GC/SQ
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceAgilent Technologies, GERSTEL
Souhrn
Význam tématu
Rychlá a účinná analýza makromolekulárních, nerozpustných a málo těkavých materiálů je klíčová v praxi analytické chemie, geochemie či průmyslové kontroly kvality.Pyrolytická GC-MS poskytuje podrobnou strukturální informaci jejich tepelných rozkladných produktů, avšak polární kyseliny či fenoly často trpí sekundární degradací a špatnou chromatografickou odezvou.
Thermochemolýza s tetramethylamoniovým hydroxidem (TMAH) umožňuje přímou in-situ metylaci a zlepšuje citlivost i rozlišení GC analýzy.
Cíle a přehled studie / článku
Vyvinout jednoduchou a rychlou metodu thermochemolýzy založenou na TMAH ve spojení s TDU-PYRO/GC-MS, optimalizovat podmínky pro analýzu leněného oleje a aplikovat ji na určení botanického původu eocénního jantaru z Nigérie.Použitá metodika a instrumentace
Analytický systém sestával z GERSTEL Thermal Desorption Unit (TDU) s pyrolyzním modulem (PYRO), MultiPurpose Sampleru (MPS) a Cooled Injection Systemu (CIS 4) spojeného s Agilent 6890N GC a 5795B MSD detektorem.Pyrolyza se prováděla na platinovém vlákně při teplotách 500–700 °C s držením 20 s. Derivatizace probíhala přímým smícháním vzorku s 10 % metanolickým nebo 25 % vodným roztokem TMAH.
Pro GC kolony ZB-5MS (30 m × 0,25 mm × 0,25 μm), H₂ jako nosný plyn, EI ionizace 70 eV, rozsah m/z 50–550 Da.
Hlavní výsledky a diskuse
- Optimální pyrolytická teplota pro leněný olej: 500 °C – při vyšších teplotách (600 a 700 °C) se objevují aromáty a sekundární degradáty.
- Metanolický TMAH (10 % v MeOH) vykázal vyšší výtěžek FAME než 25 % vodný roztok; homogenní směs reagent–vzorek je zásadní pro kvantitativní metylaci.
- Thermochemolýza umožnila detekci i trienoické kyseliny (alfa-linolenová, FAME C18:3), která se v čisté pyrolyze ztrácí nebo koelujuje s širokými píky.
- U eocénního jantaru byla termochemolýzou kvantitativně methylována volná karboxylová kyselina vzniklá během pyrolyzy; kromě standardních FAME se odhalily i deriváty labdanských diterpenoidů a seskviterpenoidů ukazující na jehličnatý (gymnospermní) původ.
Přínosy a praktické využití metody
- Automatizovaný workflow bez dodatečného mokrého zpracování vzorku.
- Zamezení sekundární degradace a lepší chromatografické rozlišení polárních složek na nekpolarních kolonách.
- Možnost spolehlivé chemotaxonomické identifikace fosilních pryskyřic či složení olejů, vosků a biologických matric.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření na další derivatizační reagenty s minimální izomerizací (např. trifluoromethylfenylmethylamoniové hydroxidy).
- Aplikace v environmentální analýze sedimentů, bakteriálních lipidů či komplexních polymerů.
- Integrované miniaturizační systémy pro vysokoprůtokové či kapilární GC.
- Využití v paleovegetaci a klimatologii pro odhalování biogeografického původu pryskyřic.
Závěr
Thermochemolýza s TMAH v TDU-PYRO/GC-MS představuje univerzální a vysoce účinnou metodu pro přímou metylaci polárních funkčních skupin při pyrolytickém rozkladu. Optimalizované podmínky (500 °C, metanolický TMAH) poskytují kvantitativní FAME profily v leněném oleji a detailní chemickou charakterizaci eocénních pryskyřic s minimem sekundárních produktů.Reference
- D. Drechsel, K. Dettmer, K. Engewald, Chromatographia, 2003, 57, Suppl, S-283–289
- E. W. Robb, J. J. Westbrook, Anal. Chem., 1963, 35, 1644–1647
- D. Fabbri et al., J. Chromatogr. A, 2005, 1065, 257–264
- D. Jun-Kai et al., J. Anal. Appl. Pyrolysis, 1997, 42, 1–8
- D. T. Downing, R. S. Greene, Anal. Chem., 1968, 40, 827
- T. P. Wampler, Applied Pyrolysis Handbook, CRC Press, 2006, 191–192
- O. O. Sonibare, T. Hoffmann, S. E. Foley, Organic Geochemistry, 2012, 51, 55–62
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Solving Analytical Problems using Multi-functional Pyrolyzer®
|Frontier Lab|Příručky
Solving Analytical Problems ® ® using Multi functional Pyrolyzer Multi-functional Version Version 1.3 1.3 - Polymer processing - Forensic - Energy - Additives - Coatings - Elastomers - Adhesives - Inks and paints - Paper and fibers - Consumer products…
Klíčová slova
ega, egazone, zonepyrolyzer, pyrolyzeracid, acidobtained, obtainedink, inkadditives, additivesfrom, fromthermal, thermalshot, shottmsh, tmshtmah, tmahanalyzed, analyzedunknown, unknownirradiation
The Automated Derivatisation and Extraction of Fatty Acids using the Gerstel MPS Autosampler and Agilent 7890 / 7200 GC/Q-TOF
2014|Agilent Technologies|Aplikace
Chromatography Technical Note No AS136 The Automated Derivatisation and Extraction of Fatty Acids using the Gerstel MPS Autosampler and Agilent 7890 / 7200 GC/Q-TOF Sean O’Connor and Nathan Hawkins, Anatune Ltd. Girton, Cambridgeshire (UK). Introduction Instrumentation Precise extraction and measurement…
Klíčová slova
gerstel, gerstelmethyl, methylesters, estersfatty, fattyderivatisation, derivatisationagitator, agitatorfingerprinting, fingerprintingmps, mpstof, tofextraction, extractionacids, acidstertradecanoate, tertradecanoatemetabolic, metabolicmetabolomics, metabolomicsautomated
Characterization of Paint from Art Work Using Automatic Reactive Pyrolysis in the OPTIC-4 Inlet
2011|Shimadzu|Aplikace
LAAN-J-MS-E036 GCMS Gas Chromatograph Mass Spectrometer Characterization of Paint from Art Work Using Automatic Reactive Pyrolysis in the OPTIC-4 Inlet 36 Pyrolysis GC-MS provides an extremely useful method for art research, because it allows solid samples to be directly analyzed…
Klíčová slova
thm, thmatas, atasmethylation, methylationdecomposition, decompositionshimadzu, shimadzuinternational, internationalhydrolyze, hydrolyzerobin, robinpolar, polardatasheet, datasheetthermal, thermalfritted, frittedsample, samplecopyright, copyrightmethylated
Characterization of paint from artwork with automated THM pyrolysis and OPTIC Injector
|Shimadzu|Aplikace
Application Note No. 108 (March 2009) Characterization of paint from artwork with automated THM pyrolysis and OPTIC Injector Erwin Kaal, Geert Alkema Introduction: In the investigation of art-work, Pyrolysis GC-MS is extremely useful because solid samples can be direct introduced…
Klíčová slova
sandarac, sandaracultramarine, ultramarinepyrolysis, pyrolysismastic, masticartwork, artworkbleu, bleuarabic, arabiclinseed, linseedthm, thmcombipal, combipalfritted, frittedgum, gumpaint, paintmethylation, methylationegg