چه ترکیبات غیر فرار توسط GC-MS تجزیه و تحلیل می شوند؟

طیف سنجی کروماتوگرافی گازی (GC-MS) یک روش تحلیلی قدرتمند است که به طور گسترده ای برای تجزیه و تحلیل ترکیبات فرار و نیمه تمام استفاده می شود. با این حال ، همچنین می توان از آن برای تجزیه و تحلیل ترکیبات غیر ولتاژ از طریق روشهای مختلف از جمله مشتق شدن استفاده کرد. در این مقاله به بررسی انواع ترکیبات غیر ولتاژ شده توسط GC-MS ، اهمیت آنها و روش های مورد استفاده برای تشخیص آنها می پردازیم.

می خواهید در مورد تفاوت بین LC-MS و GC-MS اطلاعات بیشتری کسب کنید ، لطفاً این مقاله را بررسی کنید:تفاوت بین LC-MS و GC-MS چیست؟

ترکیبات غیر ولتاژ چیست؟

ترکیبات غیر ولتاژ موادی هستند که به راحتی در دمای اتاق تبخیر نمی شوند. آنها به طور کلی از وزن مولکولی بالاتر و قطبیت برخوردار هستند و باعث می شوند آنها برای تجزیه و تحلیل مستقیم توسط GC-MS بدون اصلاح مناسب باشند. مثالهای متداول عبارتند از:

پلیمرها و مواد افزودنی: مواد مورد استفاده در پلاستیک و مواد بسته بندی.

بیومولکول ها: مانند اسیدهای آمینه ، پروتئین ها و لیپیدهای خاص.

داروسازی: مواد دارویی فعال (API) و متابولیت های آنها.

آلاینده های محیطی: آلاینده های ارگانیک مداوم (POP) و فلزات سنگین.

تکنیک های مشتق شدن

برای تجزیه و تحلیل ترکیبات غیر ولتاژ با استفاده از GC-MS ، مشتق شدن اغلب مورد نیاز است. این فرایند شامل اصلاح شیمیایی یک ترکیب برای افزایش نوسانات یا ثبات آن است. روشهای مشتق مشترک شامل موارد زیر است:

سیلانیزاسیون: جایگزینی اتم های هیدروژن فعال در یک گروه عملکردی با یک گروه سیلیکون (به عنوان مثال ، تری متیلسیل). این روش برای الکل ها ، آمین ها و اسیدهای کربوکسیلیک مؤثر است.

Acylation: این روش گروه های Acyl را برای تقویت نوسانات معرفی می کند و معمولاً برای اسیدهای چرب و اسیدهای آمینه استفاده می شود.

متیلاسیون: این تکنیک برای افزایش نوسانات و قابلیت تشخیص ، گروه های متیل را به ترکیبات اضافه می کند.

این تکنیک های مشتق شدن می توانند ترکیبات غیر فرار را به شکلی تبدیل کنند که می تواند به طور مؤثر توسط GC-MS مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد ویال های AutosAmpler برای کروماتوگرافی گازی ، به این مقاله مراجعه کنید:2 میلی لیتر ویال Autosampler برای کروماتوگرافی گازی

از چه ترکیبات غیر فرار می توان از GC-MS برای تجزیه و تحلیل استفاده کرد؟

1. آلاینده های محیطی

GC-MS به طور گسترده ای برای تجزیه و تحلیل مواد خطرناک ارگانیک غیر فرار که توسط آژانس های محیط زیست ذکر شده است ، استفاده می شود. به عنوان مثال ، آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) روش هایی را برای تجزیه و تحلیل آلاینده های اولویت مانند:

بیفنیل های پلی کلر (PCB): یک ماده شیمیایی صنعتی که به دلیل ماندگاری محیطی آن شناخته شده است.

سموم دفع آفات: باقیمانده از شیوه های کشاورزی که خاک و آب را آلوده می کنند.

محدودیت های تشخیص برای این ترکیبات به طور معمول بین 1 تا 28 ppb است ، که نشان دهنده حساسیت بالای GC-MS در ترکیب با تکنیک های استخراج مناسب مانند میکرو استخراج فاز جامد (SPME) است.

2. تجزیه و تحلیل ایمنی مواد غذایی

در زمینه ایمنی مواد غذایی ، از GC-MS برای شناسایی آلاینده های غیر فرار که ممکن است از مواد بسته بندی به مواد غذایی مهاجرت کنند ، استفاده می شود. این آلاینده ها عبارتند از:

پلاستیک سازها: مواد شیمیایی برای افزایش انعطاف پذیری به پلاستیک اضافه می شوند. مثالها شامل فتالات است.

مواد افزودنی: به عنوان مثال ، آنتی اکسیدان ها یا مواد نگهدارنده که ممکن است در مواد غذایی شسته شوند.

توانایی تجزیه و تحلیل این ترکیبات برای اطمینان از ایمنی مصرف کننده و رعایت استانداردهای نظارتی بسیار مهم است.

3. ترکیبات دارویی

تجزیه و تحلیل دارویی اغلب نیاز به شناسایی مواد دارویی غیر فرار و متابولیت های آنها دارد. مثالها شامل:

مواد دارویی فعال (API): ماده اصلی مسئول اثر درمانی.

متابولیت ها: محصولاتی که در طول متابولیسم یک دارو در یک سیستم بیولوژیکی ایجاد می شوند.

GC-MS امکان تجزیه و تحلیل دقیق از این ترکیبات را فراهم می کند ، و در مطالعات فارماکوکینتیک و توسعه فرمولاسیون دارو.

4. نمونه های بیولوژیکی

در متابولومیک ، از GC-MS برای تجزیه و تحلیل متابولیت های غیر فرار در نمونه های بیولوژیکی پیچیده مانند ادرار یا خون استفاده می شود. ترکیبات متداول شامل موارد زیر است:

اسیدهای آمینه: بلوک های ساختمانی پروتئین ها ، که می توانند وضعیت تغذیه ای یا اختلالات متابولیکی را نشان دهند.

اسیدهای آلی: متابولیتهای درگیر در مسیرهای مختلف بیوشیمیایی.

این برنامه برای درک امضاهای متابولیک در زمینه سلامت و بیماری بسیار مهم است.

روشهای تحلیلی GC-MS

تهیه نمونه

هنگام تجزیه و تحلیل ترکیبات غیر فرار با استفاده از GC-MS ، تهیه نمونه مؤثر ضروری است. تکنیک ها ممکن است شامل:

استخراج مایع مایع (LLE): آنالیت ها را از ماتریس های آبی جدا می کند.

استخراج فاز جامد (SPE): آنالیت های متمرکز از مخلوط های پیچیده قبل از تجزیه و تحلیل.

ابداع

یک تنظیم معمولی GC-MS شامل موارد زیر است:

کروماتوگرافی گازی: اجزای فرار را بر اساس پارتیشن بندی آنها بین مراحل گاز ثابت و متحرک از هم جدا می کند.

طیف سنج جرمی: ترکیبات را بر اساس نسبت جرم به شارژ آنها (M \ / z) شناسایی می کند و اطلاعات ساختاری را ارائه می دهد.

تجزیه و تحلیل

پس از به دست آوردن طیف جرم ، تجزیه و تحلیل داده ها شامل مقایسه طیف جرم با یک کتابخانه یا بانک اطلاعاتی شناخته شده برای شناسایی دقیق این ترکیب است. ابزارهای نرم افزاری پیشرفته این مقایسه را تسهیل می کنند و در نتیجه باعث افزایش شناسایی می شوند.

آیا تفاوت بین ویال های HPLC و ویال GC را می دانید؟ این مقاله را بررسی کنید:تفاوت بین ویال های HPLC و ویال GC چیست؟

پایان

طیف سنجی کروماتوگرافی گازی یک فناوری کلیدی در شیمی تحلیلی برای تشخیص ترکیبات غیر ولتاژ در زمینه های مختلف مانند علوم محیطی ، ایمنی مواد غذایی ، داروسازی و متابولیک است. در حالی که تجزیه و تحلیل مستقیم این ترکیبات به دلیل خاصیت ذاتی آنها چالش برانگیز است ، تکنیک های مشتق شدن دامنه برنامه های GC-MS را تا حد زیادی گسترش داده اند. از آنجا که روشهای تحلیلی همچنان در حال تحول هستند ، احتمالاً GC-MS نقش مهمی در تضمین ایمنی و انطباق در صنایع در عین حال تسهیل پیشرفت در تحقیقات علمی دارد.