Mis vahe on GC-MS ja GC-MS \ / MS vahel?

Gaasikromatograafia-massispektromeetria (GC-MS) ja gaasikromatograafia-tandem-massispektromeetria (GC-MS \ / MS) on täiustatud analüütilised tehnikad, mida kasutatakse laialdaselt erinevates teaduslikes valdkondades, näiteks farmaatsiatooted, keskkonnateadused ja toiduohutus. Kui mõlemad meetodid kasutavad eraldamiseks ja massispektromeetria (MS) tuvastamiseks gaasikromatograafiat (GC), erinevad need oma töömehhanismide, võimaluste ja rakenduste poolest suuresti. See artikkel uurib neid erinevusi üksikasjalikult.

Mis on GC-MS?

Proovi ettevalmistamine

Tahke faasi ekstraheerimist (SPE) või vedela-vedeliku ekstraheerimist (LLE) kasutatakse sageli maatriksi häirete eemaldamiseks ja tundlikkuse suurendamiseks.

Derivatiseerimine (nt metüülimine, trimetüülsilüülimine) võib parandada polaarsete või termiliselt labiilsete ühendite volatiilsust.

Kuidas see töötab

GC-MS ühendab endas gaasikromatograafia massispektromeetriaga keerukate segude analüüsimiseks. Selle protsessi käigus aurustatakse proov ja saadetakse läbi kromatograafilise kolonni, kasutades liikuva faasina inertgaasi. Kui ühendid eraldatakse vastavalt nende volatiilsusele ja interaktsioonile statsionaarse faasiga, sisestatakse need massispektromeetrisse.

GC-MS komponendid

Gaasikromatograaf: eraldab lenduvaid ühendeid segus, lähtudes nende keemistemperatuurist ja afiinsusest statsionaarse faasi suhtes.

Massispektromeeter: tuvastab ja tuvastab eraldatud ühendid, mõõtes massi ja laengu suhte (m \ / z). Saadud massispekter annab teavet analüütide molekulmassi ja struktuuri kohta.

Uudsed ionisatsiooni allikad

Pehmed ionisatsiooni tehnikad (nt APCI, DART) vähendavad killustumist ja suurendavad molekulaarse ioonisignaale.
Kaasaskantavaid GC-MS-süsteeme kasutatakse nüüd kohapeal ohtlike ainete tuvastamiseks ja keskkonnaseireks.

GC-MS rakendused

GC-MS-il on mitmesuguseid rakendusi, sealhulgas:

Kohtuekspertiisi analüüs: ravimite, toksiinide ja muude ainete tuvastamine bioloogilistes proovides.

Keskkonnaseire: saasteainete analüüsimine õhus, vees ja mullas.

Farmaatsiatooted: kvaliteedikontroll ja ravimite väljatöötamise protsess.

Toiduohutus: saasteainete tuvastamine ja toidu autentsuse kontrollimine.

Naftatööstus: pragunenud ja destilleeritud õlide koostisanalüüs, gaasifaasi komponentide kvantifitseerimine.
Metaboomika: väikemolekuliliste metaboliitide kvalitatiivne ja kvantitatiivne analüüs, kasutades biomarkerite avastamiseks mitme muutujaga statistikat.

Mis on GC-MS \ / MS?

Kuidas see töötab

GC-MS \ / MS suurendab traditsioonilise GC-MS võimalusi, hõlmates tandem-massispektromeetriat. See tähendab, et pärast esialgset massispektromeetria analüüsi (MS) killustatakse valitud ioonid massispektromeetria analüüsi teises etapis (MS \ / MS). See kaheastmeline protsess võib anda analüütide kohta üksikasjalikumat struktuurset teavet.

GC-MS \ / MS komponendid

Esimene kvadrupoo (Q1): funktsioneerib nagu tavaline massispektromeeter, valides ioonid nende m \ / z suhte põhjal.

Kokkupõrkerakk: valitud ioonid killustatakse seejärel kokkupõrkest indutseeritud dissotsiatsiooni (CID) abil, tootes tooteioone.

Teine kvadrupoo (Q2): fragmendiioonid analüüsitakse, et saada täiendav spetsiifilisus ja tundlikkus.

Ioonlõks \ / Kolmanda astme TOF: mõned GC-MS \ / MS-süsteemid sisaldavad ioonpüünist või kolmanda astme TOF-i sügavamaks struktuuriliseks selgitamiseks.

GC-MS \ / MS rakendused

GC-MS \ / MS suurenenud tundlikkus ja spetsiifilisus muudavad selle sobivaks:

Sihtmärgi kvantifitseerimine: spetsiifiliste analüütide väga madala kontsentratsiooni mõõtmine, mis on kliinilise diagnostika jaoks kriitilise tähtsusega.

Komplekssegu analüüs: ühendite tuvastamine keerukates maatriksites, kus võib esineda.

Keskkonnatestimine: suure tundlikkust vajavate jälgede saasteainete tuvastamine.

Suure läbilaskevõimega pestitsiidide sõeluuring: kiirete GC meetodite ja mitme reaktsiooni jälgimise (MRM) kasutamine kümnete pestitsiidide tuvastamiseks üheaegselt.
Toiduekspertiisi ja jälgitavus: abielurikkujate ja geograafiliste päritolumarkerite tuvastamine iseloomulike fragmendiioonide kaudu.

Peamised erinevused GC-MS ja GC-MS \ / MS vahel

1. tundlikkus ja spetsiifilisus

GC-MS: tagab põhiline identifitseerimine, mis põhineb peetumisaja ja massispektrite põhjal, kuid sellel võivad olla keerulised keerukate segudega, kus mitu ühendit koos vallutavad.

GC-MS \ / MS: suurem tundlikkus, mis tuleneb fragmendiioonide analüüsimise võimest, võimaldades täpsemat tuvastamist isegi keerukates maatriksites. See muudab selle eriti kasulikuks madala arvukusega ühendite tuvastamiseks.

2. avastamispiirang

GC-MS: avastamispiirid on üldiselt kõrgemad kui GC-MS \ / MS. See suudab tuvastada ühendeid, kuid ei pruugi neid täpselt väga madalates kontsentratsioonides kvantifitseerida.

GC-MS \ / MS: tugevdatud selektiivsus mitme reaktsiooni jälgimise (MRM) või valitud reaktsiooni jälgimise (SRM) kaudu, mis on võimeline tuvastama femtogrammi tasemel analüüti.

3. Andmete keerukus

GC-MS: toodab iga tuvastatud ühendi jaoks ühe massispektri, mis on paljude rakenduste jaoks piisav, kuid ei pruugi anda üksikasjalikku struktuurset teavet.

GC-MS \ / MS: genereerib iga analüüdi jaoks mitu spektrit, mis põhineb killustamismustrite põhjal, pakkudes sügavama ülevaate molekulaarsest struktuurist ja võimaldades põhjalikumat analüüsi.

4. operatiivne keerukus

GC-MS: üldiselt lihtsam käitamine ja hõlmab vähem komponente; Sobib rutiinseks analüüsiks, mis nõuab suurt läbilaskevõimet.

GC-MS \ / MS: keerukam komponentide, näiteks kokkupõrkerakkude ja mitme neljakordse lisamise tõttu; Nõuab spetsialiseerunud koolitusi töö ja andmete tõlgendamiseks.

5. Kulude mõju

GC-MS: üldiselt odavam nii alg- kui ka tegevuskuludel; Sobib piiratud eelarvega laboritele.

GC-MS \ / MS: sellel on kõrgtehnoloogia ja suurenenud hooldusnõuete tõttu kõrgemad algkulud; Kuid see pakub võimsamaid analüütilisi võimalusi, mis võivad õigustada spetsiaalsete rakenduste investeeringut.

KKK

K: Milline on peamine erinevus GC-MS ja GC-MS \ / MS vahel?
V: GC-MS \ / MS pakub suurenenud tundlikkust ja spetsiifilisust, lisades massispektromeetria teise etapi, võimaldades ühendite täpsemat tuvastamist, eriti keeruliste segude korral.

K: Millal peaksin GC-MS \ / MS valima GC-MS?
V: GC-MS sobib lenduvate ühendite rutiinseteks analüüsideks, kus kõrge tundlikkus pole kriitiline. Madalate arvukusega analüütide tuvastamiseks keerukates maatriksites on eelistatud GC-MS \ / MS.

K: Kas GC-MS ja GC-MS \ / MS sobib mittelenduvate ühendite jaoks?
V: Mõlemad tehnikad on mõeldud peamiselt lenduvate ja termiliselt stabiilsete ühendite jaoks. Mittekländuvad ühendid võivad vajada derivatiseerimist või alternatiivseid meetodeid, näiteks LC-MS.

K: Kuidas võrrelda kulusid GC-MS ja GC-MS \ / MS?
V: GC-MS süsteemid on üldiselt odavamad ja neil on madalamad tegevuskulud. GC-MS \ / MS Systems hõlmab nende arenenud võimaluste tõttu suuremaid esialgseid investeeringute ja hoolduskulusid.

K: Milliseid ühendeid saab GC-MS tuvastada?
V: GC-MS sobib lenduvate või poolvääriliste orgaaniliste ühendite jaoks nagu PAH-id, pestitsiidid, orgaanilised ühendid ja farmaatsiad. Derivatiseerimine laiendab oma ulatust polaarühenditele nagu aminohapped ja suhkrud.

K: Kuidas tuleks proovid GC-MS-i jaoks ette valmistada?
V: Proovide ettevalmistamine hõlmab tavaliselt filtreerimist, SPE -d või LLE maatriksi häirete eemaldamiseks. Polaarsete või termiliselt labiilsete ühendite jaoks on vaja derivatiseerimist (nt metüleerimine, siltüüp). Keerukate maatriksite (nt veri, muld) jaoks on soovitatav mitmeastmeline puhastamine, näiteks ränidioksiidikolonni kromatograafia.

K: Milline on GC-MS tüüpiline tuvastamise piir?
V: GC-MS avastamispiir on tavaliselt NG-PG vahemikus, sõltuvalt instrumendi jõudlusest ja proovi ettevalmistamisest. Pestitsiidide jääkide analüüsiks võib see ulatuda 1–10pg.

K: Mis on maksimaalne molekulmass GC-MS analüüsida?
V: Kuna proovi tuleb aurustada, analüüsib GC-MS molekule tavaliselt umbes 800DA-ni. Kõrgtemperatuuriga veergude ja derivatiseerimisega võib see ulatuda ~ 1000DA-ni. Suuremate molekulide puhul on soovitatav LC-MS.

K: Kuidas valida GC-MS ja GC-MS \ / MS vahel?
V: Kui sihtanalüüdi kontsentratsioon on suhteliselt kõrge ja maatriks on lihtne, on GC-MS piisav. Jälgi taseme kvantifitseerimise või keerukate maatriksite (nt bioloogiliste või keskkonnaproovide) jaoks on parema signaali ja müra suhte ja kvantifitseerimise täpsuse jaoks soovitatav GC-MS \ / MS.

Kas soovite rohkem teada saada LC-MS ja GC-MS erinevusest, kontrollige seda artiklit:Mis vahe on LC-MS ja GC-MS vahel?

Visuaalsed elemendid \ / Võrdluse ülevaade tabel

See tabel aitab kiiresti mõista kahe tehnika peamisi erinevusi.

Kokkuvõtlikult on nii GC-MS kui ka GC-MS \ / MS võimsad analüütilised tehnikad, millel on oluline roll erinevates teadusvaldkondades. Kuigi GC-MS sobib lenduvate ühendite üldiseks analüüsiks, pakub GC-MS \ / MS oma tandem-massispektromeetria kaudu tõhustatud tundlikkust, spetsiifilisust ja struktuurset teavet. Nende kahe meetodi vaheline valik sõltub teostatava analüüsi konkreetsetest nõuetest, sealhulgas tundlikkuse vajadused, maatriksi keerukus, eelarve kaalutlused ja labori operatiivsed võimekused. Nende erinevuste mõistmine võimaldab teadlastel valida tehnika, mis sobib kõige paremini nende analüütiliste vajadustega, tagades nende leidude täpsed.