Using Volcano Plots to Compare Vinyl Acetate Resin Samples Measured by Pyrolysis GC-MS

Význam tématu

Analýza stopových a neznámých složek ve vzorcích polymerů je klíčová pro kontrolu kvality, vývoj nových materiálů i forenzní aplikace. Použití pokročilých technik jako pyrolytická GC-TOFMS v kombinaci s multivariačními nástroji umožňuje rychlou a přesnou identifikaci rozdílů mezi podobnými vzorky.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo porovnat dva komerční vinylacetátové pryskyřice na základě jejich pyrolyzátových profilů pomocí vysokorozlišujícího GC-TOFMS a statistické vizualizace dat pomocí Volcano Plot. Studie navazuje na předchozí analýzu šesti vzorků (A–F) provedenou metodou PCA (MS Tips 243), kde nebylo možné jasně oddělit některé páry vzorků.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky pryskyřic (A–F) byly podrobeny pyrolytickému rozkladu při 600 °C a následně separovány na zkrácené DB-5msUI kolóně (15 m × 0,25 mm, 0,25 µm) s rychlým teplotním programem (50 °C→330 °C). Ionizace proběhla v režimu EI+ (70 eV); detekce byla zajištěna hmotnostním spektrometrem JMS-T200GC (JEOL) v režimu TOF. Data byla vyhodnocena softwarem AnalyzerPro (SpectralWorks).

Hlavní výsledky a diskuse

Pro páry vzorků C vs. F a A vs. C byly vytvořeny Volcano Ploty, kde osa X ukazuje logaritmus poměru intenzit a osa Y záporný logaritmus p-hodnoty. U vzorků C a F bylo zjištěno mnoho společných komponent, které se však ve vzorku F vyskytují v nadbytečném množství, včetně přidaných aditiv. U vzorků A a C se projevilo méně společných, zato více unikátních signálů. Vysoké hodnoty na ose Y indikovaly komponenty s reprodukovatelnými rozdíly a extrémní hodnoty na ose X identifikovaly klíčové odlišnosti.

Přínosy a praktické využití metody

• Umožňuje rychlou detekci signifikantních rozdílů mezi dvěma podobnými polymerními vzorky.
• Identifikuje charakteristické přísady či nečistoty bez rozsáhlé předběžné úpravy.
• Podporuje kontrolu kvality v průmyslu a vývoj nových materiálů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace Volcano Plotů s dalšími multivariačními technikami (PCA, PLS-DA) a strojovým učením zajistí automatizaci zpracování dat a zvýšení citlivosti analýzy. Rozvoj metod pro online zpracování dat umožní on-line monitoring výrobních procesů a rychlou odezvu na změny složení vzorků.

Závěr

Volcano Plot ve spojení s pyrolytickou GC-TOFMS se ukázal jako efektivní nástroj pro detailní srovnání dvou polymerních vzorků. Metoda poskytuje zároveň kvantitativní i statistickou informaci o rozdílech komponent, což zvyšuje její praktickou použitelnost v QA/QC a výzkumu.

Reference

• MS Tips 244: GC-TOFMS Application – Using Volcano Plots to Compare Vinyl Acetate Resin Samples Measured by Pyrolysis GC-MS.