GC/MSD, GC/HRMS, GC/Orbitrap
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Elektronické cigarety se staly populární alternativou k tradičnímu kouření. Obsah nikotinu v e-liquidech je klíčový z hlediska zdravotních rizik i regulace podle směrnice EU 2014/14/EU (TPD), která omezuje maximální koncentraci nikotinu na 20 mg/mL. Přesná a spolehlivá kvantifikace nikotinu je zásadní pro ochranu spotřebitelů, kontrolu kvality i plnění legislativních požadavků.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo ukázat výkony GC–Orbitrap hmotnostního spektrometru Exactive GC Orbitrap při kvantitativní analýze nikotinu v e-liquidech. Autoři demonstrovali citlivost, linearitu, opakovatelnost a přesnost měření nikotinu v různých vzorcích, včetně komerčních e-liquidů s deklarovanou koncentrací 0, 6 a 12 mg/mL.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky e-liquidů byly ředěny do acetonitrilu, přidán interní standard 8-hydroxychinolin (5 000 ng/mL) a injikovány v režimu split (10:1). Separation proběhla na kapilární kolóně TG-WaxMS (30 m × 0,25 mm × 0,25 μm) v TRACE 1310 GC (injektor 260 °C, He 1,2 mL/min, program 40 °C → 250 °C). Hmotnostní spektrometr Exactive GC Orbitrap byl provozován v EI režimu, full-scan 75–500 Da, rozlišení 60 000 FWHM, masová přesnost < 0,5 ppm. Data zpracována v TraceFinder softwaru s použitím databáze CDB.
Hlavní výsledky a diskuse
- Chromatografické oddělení nikotinu a interního standardu bylo vysoce reprodukovatelné s retenčními časy ~13,8 min.
- Detekční limit dosáhl 46 ng/mL (ekvivalent 0,046 mg/mL v e-liquidu).
- Přesnost měření (mass accuracy) byla < 1 ppm u všech iontů přes celé kalibrační pásmo (46–13 792 ng/mL).
- Lineární odezva s koeficientem determinace R² = 0,9991 a průměrnou reziduální odchylkou 4,4 % při vážené kalibraci 1/x.
- Opakovatelnost vrcholové plochy interního standardu %RSD = 5,3 %, nikotinu v reálných vzorcích %RSD 3,7–3,9 %.
- Ve vzorcích deklarovaných na 6 a 12 mg/mL byly naměřené hodnoty v rozmezí ±8–21 % oproti štítku, což odpovídá známé variabilitě na trhu.
Přínosy a praktické využití metody
- Vysoká selektivita a citlivost díky Orbitrap technologii umožňuje spolehlivou kvantifikaci nikotinu i v komplexním matici e-liquidů.
- Full-scan data dovolují zpětnou kvalifikaci dalších složek a screening neznámých látek bez nutnosti další analýzy.
- Rychlá kalibrace a jednoduchá příprava vzorku podporují rutinní nasazení v regulačních i průmyslových laboratořích.
Budoucí trendy a možnosti využití
Rozvoj vysoce rozlišovací GC–MS techniky otevírá perspektivu pro širší screening škodlivých a chuťových aditiv v e-liquidech. Integrace s chemometrickou analýzou a databázemi umožní identifikaci stopových neznámých kontaminantů. Další vývoj se zaměří na miniaturizaci a automatizaci přípravy vzorků a datové protektivní algoritmy pro rychlou analýzu v terénu.
Závěr
Exactive GC Orbitrap nabídla v této studii vynikající výkon při kvantifikaci nikotinu v e-liquidech: široký dynamický rozsah, vysokou rychlost, přesnost < 1 ppm a spolehlivou opakovatelnost. Metoda je vhodná pro regulaci, kontrolu kvality a výzkum návykových látek v elektronických cigaretách.
Reference
- United States Department of Health and Human Services. How Tobacco Smoke Causes Disease, 2010.
- Goriounova N.A., Mansvelder H.D. Cold Spring Harb Perspect Med, 2012, 2(12).
- WHO Framework Convention on Tobacco Control, 2003.
- EU Tobacco Products Directive 2014/14/EU.
- MHRA: E-cigarettes regulations for consumer products.
- Flora J.W. et al. J. Liq. Chromatogr. Relat. Technol., 2016, 39(17–18).
- Liu X. et al. Beitr. Tabakforsch. Int., 2017, 27(7).
- Aszyk J. et al. J. Chromatogr. A, 2017, 1519.
- Herrington B.J.S., Myers C. Restek Application Note, 2015.
- CORESTA RM No. 62, 2005.
- Ghalop V.V. et al. J. Anal. Methods Chem., 2018.
- Cooper J., Allen C., Cojocariu C. Thermo Scientific AN 10708, 2019.
- Davis B. et al. Nicotine Tob. Res., 2015, 17(2).
- Trehy M.L. et al. J. Liq. Chromatogr. Relat. Technol., 2011, 34(14).
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.