Using Hydrogen as Carrier Gas for GC/MS Analysis: GCxGC-HR-TOFMS with Multi-Mode Ion Source

Postery | 2023 | LECO | ASMSInstrumentace
GCxGC, GC/MSD, GC/HRMS, GC/TOF
Zaměření
Ostatní
Výrobce
Agilent Technologies, LECO

Význam tématu


Klesající dostupnost helia a rostoucí náklady motivují analytiky hledat vodík jako alternativní nosný plyn pro plynovou chromatografii spojenou s hmotnostní spektrometrií. Vodík nabízí výhody v podobě rychlejší separace, nižších nákladů a zvýšené účinnosti modulace v GCxGC systémech, avšak mění chemii ionizace a může ovlivnit shodu spekter s běžnými knihovnami.

Cíle a přehled studie


Studie se zaměřila na hodnocení GCxGC-HR-TOFMS systému LECO Pegasus GC-HRT+ 4D doplněného o Multi-Mode Ion Source (MMS™) při použití vodíku a helia jako nosných plynů. Pro analýzu byly použity standardy EPA Method 8270 MegaMix a SVOC Mix, které obsahují komplexní sadu semi-volatile organických sloučenin.

Použitá metodika a instrumentace


  • Plynový chromatograf: Agilent 7890B GC vybavený Dual Stage QuadJet™ modulátorem
  • Nosný plyn: helium (1,0 ml/min) a vodík (>99,99999 % čistoty, 1,2 ml/min) z COSMOS MF.H2 generátoru
  • Kolony: Rxi-5ms (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm) a Rxi-17SilMS (1,4 m × 0,25 mm × 0,25 µm)
  • Program teplot: primární 40 °C (1 min) → 280 °C @ 12 °C/min → 320 °C @ 5 °C/min, sekundární +5 °C offset
  • Ionizace: EI (elektronová), PCI a ECNI (methan jako reagenční/moderační plyn)
  • Hmotnostní spektrometr: LECO Pegasus GC-HRT+ 4D, rozlišení ≥ 25 000, přesnost ≤ 1 ppm, snímkování 12 spektr/s v 1D a 200 spektr/s v 2D

Hlavní výsledky a diskuse


V režimu EI s vodíkem většina analytů vykázala srovnatelné body shody s knihovnou ve srovnání s heliem, i když u některých sloučenin byly pozorovány mírné spektrální odchylky a zvýšené zadní špičky. PCI s vodíkem a methanem přinesl konzistentní spektra téměř identická s heliovými výsledky. Dvourozměrné chromatogramy ukázaly stejnou separační kapacitu a citlivost u obou plynů.

Přínosy a praktické využití metody


  • Snížení provozních nákladů a závislosti na heliu
  • Rychlejší analýza díky vyšší difuzivitě vodíku
  • Rozšíření možností nekonvenčního non-target screenu komplexních vzorků
  • Vysoká přesnost měření a spolehlivá identifikace analytů

Budoucí trendy a možnosti využití


Další výzkum se zaměří na rozšíření hodnocení na různé třídy organických sloučenin, optimalizaci modulace a dlouhodobou stabilitu vodíku při provozu. Integrace pokročilých datových algoritmů pro non-target screening umožní širší uplatnění v environmentálních a průmyslových aplikacích.

Závěr


GCxGC-HR-TOFMS s Multi-Mode Ion Source při použití vodíku jako nosného plynu představuje životaschopnou a ekonomickou alternativu k heliu. Metoda zachovává vysokou separační schopnost, přesnost hmotnostního měření a nabízí rozšířené ionizační režimy pro analýzu složitých vzorků.

Reference


  • Mazur DM, et al. GC-HRMS with Complementary Ionization Techniques for Target and Non-target Screening for Chemical Exposure: Expanding the Insights of the Air Pollution Markers in Moscow Snow. Science of Total Environment. 2021;761:144506.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

21. Škola MS: Použití GC TOFMS ve speciálních analýzách vzorků potravin
Exploring PFAS in Consumer Goods Using GCxGC and High-Resolution Mass Spectrometry
Characterization of PFAS Chemicals in Anti-Fog Solutions Using Gas Chromatography, and High-Resolution Time-of-Flight Mass Spectrometry
Non-Targeted Analysis of Complex Environmental Samples Using Thermal Desorption, Multidimensional Gas Chromatography, Multi-Mode Ionization Methods, and High-Resolution Time-of-Flight Mass Spectrometry