Precise Time-Scaling of Gas Chromatographic Methods Using Method Translation and Retention Time Locking

Význam tématu

Precizní škálování plynulé chromatografie je klíčové pro přenos a opětovné využití již vyvinutých metod mezi různými chromatografickými systémy a detektory. Umožňuje rychlé přizpůsobení metod specifickým potřebám vzorků či vybavení laboratoře, aniž by bylo nutné znovu měřit rozsáhlé knihovny retenčních časů. To šetří čas, materiál i náklady a zároveň udržuje vysokou přesnost a konzistenci výsledků.

Cíle a přehled studie / článku

Studie představuje postup, jak pomocí softwarového překladu metody (method translation) v kombinaci se zafixováním retenčních časů (retention time locking, RTL) dosáhnout přesného časového škálování existující GC metody pro analýzu reziduí pesticidů. Jako modelová aplikace slouží RTL Pesticide Library vyvinutá pro 567 pesticidů a potenciálních endokrinních disruptorů.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika vychází ze dvou principů:

• Method translation: výpočet nových parametrů (tlaku v inletu, rampy teploty pece, hold-times) pro dosáhnutí požadovaného násobku rychlosti (speed gain) vůči původní metodě.
• Retention time locking (RTL): kalibrace pětice měření retenčního času vybrané složky při různých tlacích a vytvoření křivky, která umožní přesné dorovnání retenčních časů podle výsledků method translation.

Instrumentace zahrnovala Agilent 6890 GC systémy s detekcí GC-AED, micro-ECD a GC-MS (Agilent 5973 MSD). Všechny inlety byly s konstantním tlakem (constant pressure), kolony HP-5MS o vnitřním průměru 0,25 mm nebo 0,1 mm.

Hlavní výsledky a diskuse

• Překlad metody mezi GC-AED a GC-MS (scale factor 1×) vyžaduje změnu tlaku v inletu z 27,6 psi na ~17,9 psi a následné RTL, čímž se dosahují téměř identické retenční časy (rozdíly <0,1 min).
• Rozšíření škálování mezi různé detektory atmosférického tlaku (FID, NPD, ECD, FPD) je možné se zanedbatelnou korekcí outlet pressure, RTL zůstává společná.
• Významné zrychlení (3× speed gain) lze získat buď zachováním kolony 0,25 mm id za cenu snížení rozlišení, nebo použitím úzkoprůměrné kolony 0,1 mm id se split ratio 100:1 a uchováním dobrého rozlišení. RTL kalibraci je nezbytné přizpůsobit skutečným rozměrům kolony (měřením délky/odporem) pro minimalizaci odchylek v retenčních časech.

Přínosy a praktické využití metody

• Opakované využití již validovaných metod pro různé přístroje a matice bez nutnosti kompletního znovuvyvíjení.
• Rychlé nasazení zrychlených analyzátorů pro rutinní screening pesticidů, včetně vysoce selektivní detekce heteroatomů (Cl, P, N) s nízkými mezerami detekce.
• Urychlené potvrzení podezřelých složek GC-MS analýzou díky stejným retenčním časům jako u selektivní detekce.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace výpočtu method translation a RTL v rámci datových systémů ELN/LIMS pro kontinuální přenos metod mezi laboratořemi.
• Integrace s pokročilými detektory (AO, PAS, MS/MS) pro ještě vyšší selektivitu a citlivost reziduálních analýz.
• Využití v rychlé GC (fast GC) s ultrarychlými peštami a ultraúzkými kolunami pro okamžitý screening komplexních potravinářských a environmentálních vzorků.

Závěr

Metoda kombinující method translation a retention time locking představuje robustní a univerzální postup pro přesné časové škálování GC metod. Umožňuje efektivní přenos a adaptaci metod mezi různými chromatografickými systémy a detektory s minimalizací opakovaných kalibrací a měření. Tím se zvyšuje produktivita laboratoře při zachování vysoké kvality analytických výsledků.

Reference

1. P. L. Wylie, B. D. Quimby, „A Method Used to Screen for 567 Pesticides and Suspected Endocrine Disrupters“, Hewlett-Packard Company Application Note 228-402, 1998.
2. M. S. Klee, V. Giarrocco, „Predictable Translation of Capillary GC Methods for Fast GC“, Hewlett-Packard Company Application Note 228-373, 1997.
3. V. Giarrocco, B. D. Quimby, M. S. Klee, „Retention Time Locking: Concepts and Applications“, Hewlett-Packard Company Application Note 228-392, 1997.
4. Capillary Column Method Translator, uživatelský software, volně stažitelný z www.hp.com/go/mts.