Jaký je rozdíl mezi LC-MS a GC-MS?

Přehled LC-MS a GC-MS

Co je LC-MS?

LC-MS kombinuje separační sílu kapalné chromatografie a detekční sílu hmotnostní spektrometrie, kde se vzorek kapaliny prochází chromatografickým sloupcem naplněným stacionární fází a složky vzorku jsou odděleny na základě jejich interakce se stacionární fází, aby je identifikovala. Eluované sloučeniny jsou ionizovány a analyzovány hmotnostním spektrometrem a poskytují informace o jejich molekulové hmotnosti a struktuře.

Co je GC-MS?

Na druhé straně GC-MS integruje plynovou chromatografii a hmotnostní spektrometrii, kde je vzorek odpařen a prochází chromatografickým sloupcem pomocí inertního plynu jako mobilní fáze. Sloučeniny jsou odděleny na základě jejich volatility a interakcí. Jakmile jsou sloučeniny odděleny stacionární fází, jsou ionizovány a analyzovány pomocí hmotnostního spektrometru podobného LC-MS.

Klíčové rozdíly mezi LC-MS a GC-MS

1. Stav vzorku a příprava

LC-MS:

LC-MS je vhodný pro analýzu vzorků kapalin, včetně biologických tekutin, vzorků prostředí a potravinářských výrobků.

Dokáže zvládnout širokou škálu polárních a nepolárních sloučenin bez nutnosti derivatizace.

Příprava vzorku na LC-MS často zahrnuje zředění, filtraci nebo extrakci, ale nevyžaduje, aby se sloučeniny vypařily.

GC-MS:

GC-MS je určen pro těkavé a tepelně stabilní sloučeniny.

Vzorky musí být před analýzou odpařeny, což znamená, že sloučeniny s vysokými body varu nebo ty, které se při zahřívání rozkládají, nemusí být vhodné pro GC-MS.

Nebezpečilé sloučeniny často vyžadují derivatizaci, aby se snížily své body varu a zlepšily volatilitu.

2. mobilní fáze LC-MS a GC-MS

LC-MS:

Mobilní fáze LC-MS se skládá z kapalných rozpouštědel, obvykle ze směsi vody a organických rozpouštědel (např. Acetonitril nebo methanol).

To umožňuje oddělení širokého rozsahu sloučenin, včetně polárních a iontových druhů.

GC-MS:

GC-MS používá jako mobilní fázi inertní plyn (jako je helium nebo dusík).

Plyn musí být schopen nést odpařený vzorek přes kolonu, což omezuje analýzu na těkavé sloučeniny.

3. Ionizační techniky LC-MS a GC-MS

LC-MS:

LC-MS obvykle používají měkké ionizační techniky, jako je elektrosprejová ionizace (ESI) a chemická ionizace atmosférického tlaku (APCI).

Tyto techniky jsou vhodné pro velké biomolekuly, včetně proteinů a peptidů, protože zachovávají integritu analytů během ionizace.

GC-MS:

GC-MS obvykle používá metody tvrdé ionizace, jako je dopad na elektrony (EI) a chemická ionizace (CI).

Tyto metody jsou účinné pro malé, těkavé sloučeniny, ale mohou způsobit fragmentaci, takže je náročné získat intaktní molekulární ionty pro větší molekuly.

4. Citlivost a detekční limity LC-MS a GC-MS

LC-MS:

LC-MS obecně nabízí vyšší citlivost a nižší detekční limity ve srovnání s GC-MS, zejména u polárních a větších biomolekul.

Schopnost analyzovat komplexní směsi s vysokou citlivostí činí LC-MS vhodné pro aplikace v proteomice a metabolomice.

GC-MS:

GC-MS je vysoce citlivý na těkavé sloučeniny a často se považuje za zlatý standard pro analýzu látek s nízkou molekulovou hmotností.

Jeho citlivost však může být omezena na netěkavé nebo tepelně labilní sloučeniny.

5. Aplikace LC-MS a GC-MS

LC-MS:

LC-MS se široce používá ve farmaceutické analýze, monitorování životního prostředí, testování bezpečnosti potravin a klinické diagnostice.

Je zvláště účinný pro analýzu biologických vzorků, jako je krev, moč a tkáně, kde převládají neaunátilní a polární sloučeniny.

GC-MS:

GC-MS se běžně používá při forenzní analýze, testování životního prostředí a bezpečnosti potravin pro detekci těkavých organických sloučenin, pesticidů a léků.

Je to zvláště užitečné pro analýzu látek, které lze odpadit bez rozkladu, jako jsou éterické oleje, aromatické uhlovodíky a aromatické uhlovodíky.

Výhody a omezení LC-MS a GC-MS

Výhody LC-MS

Všestrannost: LC-MS může analyzovat širší škálu sloučenin, včetně polárních a nepolárních látek, bez nutnosti derivatizace.

Vyšší citlivost: LC-MS obvykle nabízí lepší citlivost pro komplexní biologické matrice, díky čemuž je vhodná pro stopovací analýzu.

Není potřeba odpařování: Vzorky nemusí být odpařeny, což umožňuje analýzu tepelně nestabilních sloučenin.

Omezení LC-MS

Náklady: Systémy LC-MS bývají dražší než systémy GC-MS kvůli jejich složitosti a potřebě specializovaných komponent.

Údržba: Systémy LC-MS často vyžadují více údržby a pravidelné kalibrace, aby se zajistila optimální výkon.

Výhody GC-MS

Vysoká citlivost na těkavé sloučeniny: GC-MS je vysoce citlivá na analýzu těkavých látek, což je ideální pro environmentální a forenzní aplikace.

Zavedené metodologie: GC-MS má dlouhou historii použití, což vede k dobře zavedeným metodikám a rozsáhlým databázím pro identifikaci složených.

Omezení GC-MS

Omezení vzorku: GC-MS je omezena na těkavé a tepelně stabilní sloučeniny, které vyžadují derivatizaci pro netěkavé látky.

Složitá příprava vzorku: Potřeba odpařování a potenciální derivatizace může komplikovat přípravu vzorku.


Chcete se dozvědět více o přípravě vzorku HPLC, zkontrolujte tento článek: Řešení přípravy vzorku HPLC pro nejlepší výsledky

Závěr

Stručně řečeno, LC-MS i GC-MS jsou silné analytické techniky s jejich vlastními silnými stránkami a omezeními. LC-MS je zvláště vhodná pro analýzu široké škály polárních a nepolárních sloučenin v biologických vzorcích, zatímco GC-MS vyniká při analýze těkavých sloučenin a je široce používána ve forenzních a environmentálních aplikacích. Volba mezi LC-MS a GC-MS v konečném důsledku závisí na specifických požadavcích analýzy, včetně povahy vzorku, typu sloučenin, které mají být analyzovány, a požadované citlivosti a rozlišení. Pochopení rozdílů mezi těmito dvěma technikami může pomoci vědcům a analytikům přijímat informovaná rozhodnutí a optimalizovat jejich analytické pracovní postupy, aby se zlepšila kvalita jejich výsledků.