New Approaches to the Developmentof GC/MS Selected Ion Monitoring Acquisition and Quantitation Methods

Význam tématu

Metoda GC/MS v režimu vybraných iontů (SIM) patří mezi nejcitlivější a nejpřesnější postupy pro kvantitativní a kvalitativní analýzu organických sloučenin v různých typech vzorků. Retenční časové zamykání (RTL) výrazně zjednodušuje udržování metod i kvantitačních databází, snižuje potřebu jejich opakované aktualizace po údržbě či výměně kolony a zajišťuje vysokou přenositelnost mezi přístroji.

Cíle a přehled článku

Popisuje systematický postup vývoje a správy GC/MS–SIM metod využívající funkcionalitu Agilent 6890 GC, 5973N MSD a softwaru ChemStation (revize DA). Klíčové kroky zahrnují optimalizaci chromatografie, zafixování retenčních časů, vytvoření kvantitační databáze a automatizovanou konfiguraci SIM akvizice (AutoSIM).

Použitá metodika a instrumentace

Instrumentace:

• Agilent 6890 plynový chromatograf
• Agilent 5973N hmotnostně selektivní detektor
• Software ChemStation G1701 DA (funkce RTL, AutoSIM, AutoQuant)

Metodický postup:

1. Návrh GC separace (volba kolony, program tlaku a teploty).
2. Retenční časové zamykání pomocí vnitřního standardu vybraného pro střed chromatografického běhu.
3. Získání full-scan spekter pro standardy s vysokou koncentrací analyzovaných látek.
4. Vytvoření kvantitační databáze – výběr 3–4 nejintenzivnějších iontů na sloučeninu.
5. Automatizovaná generace SIM metody – nastavení parametrů (minimální doba mezi skupinami, počet skenů na vrchol, umístění startu skupiny, faktor rozšíření vrcholu, maximální doba dwell) a rozdělení iontů do SIM skupin.

Hlavní výsledky a diskuse

Ve výchozím nastavení AutoSIM algoritmus rozdělí analytické ionty do limitního počtu SIM skupin (max. 50 skupin, max. 30 iontů na skupinu). U příkladu analýzy 83 sloučenin dle EPA 8270 se při standardních parametrech vytvořilo 13 SIM skupin, což vedlo k přetížení některých skupin. Iterativní úprava parametru „minimální doba mezi peakem a startem skupiny“ zkrácením o 0,01 min vyústila ve 19 SIM skupin a vyhovující rozložení iontů. Tento přístup umožnil zachovat 8–12 cyklů na vrchol pro spolehlivou kvantifikaci a přitom optimalizovat počet skupin.

Přínosy a praktické využití metody

• Trvalé zachování retenčních časů i po výměně nebo údržbě chromatografické kolony.
• Eliminace manuálního přepisování dat u rozsáhlých seznamů analyzovaných látek.
• Jednoduché sdílení a přenos metod mezi přístroji stejného typu bez nutnosti kalibrace retenčních oken.
• Vyšší průchodnost laboratoře, snížení chybovosti při nastavování SIM metod.

Budoucí trendy a možnosti využití

Automatizace tvorby metod a integrace s laboratorními informačními systémy (LIMS) dále posílí efektivitu analýz. Rozvoj algoritmů pro optimalizaci SIM skupin a využití vysokého rozlišení (HRMS) rozšíří počet analyzovatelných sloučenin i v složitých maticích. Přibudou nástroje pro on-line monitoring a real-time zpracování dat pro rychlé rozhodování v kvalitativních i environmentálních aplikacích.

Závěr

Kombinace moderní chromatografické separace, retenčního časového zamykání, precizních kvantitačních databází a automatického generátoru SIM metod poskytuje robustní, citlivý a vysoce přenosný postup pro kvantitativní analýzu stopových organických sloučenin. Tento pracovní postup výrazně zkracuje čas vývoje a údržby metod a nalezne uplatnění v širokém spektru analytických laboratoří.

Reference

1. Giarrocco V., Quimby B., Klee M.: Retention Time Locking: Concepts and Applications, Agilent Technologies, 5966-2469E.
2. Prest H., Cormia P.: Retention Time Locking: Advantages in GC/MS SIM Analysis, Agilent Technologies, Application Brief 5967-3797E.
3. Agnew D. a kol.: Retention Time Locking with the G1701BA MSD Productivity ChemStation, Agilent Technologies, 5968-3433E.