Mi a különbség a GC-MS és a GC-MS \ / MS között?

A gázkromatográfiás-tömegspektrometria (GC-MS) és a gázkromatográfiás-tandem tömegspektrometria (GC-MS \ / MS) fejlett analitikai technikák, amelyeket széles körben használnak, például a gyógyszerek, például a gyógyszerek, a környezetvédelmi tudományok és az élelmiszer-biztonság. Míg mindkét módszer a gázkromatográfiát (GC) használja az elválasztáshoz és a tömegspektrometria (MS) azonosításhoz, működési mechanizmusukban, képességeikben és alkalmazásaiban nagymértékben különböznek egymástól. Ez a cikk ezeket a különbségeket részletesen vizsgálja.

Mi az a GC-MS?

Minta előkészítés

A mátrix-interferenciák eltávolítására és az érzékenység fokozására gyakran használják a szilárd fázisú extrakciót (SPE) vagy a folyadék-folyadék-extrakciót (LLE).

A származékosítás (például metilezés, trimetil -szililizáció) javíthatja a poláris vagy termikusan labilis vegyületek volatilitását.

Hogyan működik

A GC-MS egyesíti a gázkromatográfiát a tömegspektrometriával a komplex keverékek elemzéséhez. E folyamat során egy mintát elpárologtatnak, és egy kromatográfiás oszlopon keresztül küldjük el, egy inert gáz felhasználásával, mint mobil fázis. Amikor a vegyületeket elválasztják a helyhez kötött fázissal való volatilitásuk és kölcsönhatásuk alapján, akkor azokat egy tömegspektrométerbe vezetik be.

A GC-MS alkotóelemei

Gázkromatográf: Elválasztja az illékony vegyületeket egy keverékben forráspontjuk és a helyhez kötött fázishoz való affinitás alapján.

Tömeg spektrométer: Az elválasztott vegyületeket észlel és azonosítja a tömeg-töltési arány mérésével (m \ / z). A kapott tömegspektrum információkat nyújt az analitok molekulatömegéről és felépítéséről.

Új ionizációs források

A lágy ionizációs technikák (például APCI, DART) csökkentik a fragmentációt és fokozzák a molekuláris ionjeleket.
A hordozható GC-MS rendszereket most a helyszíni veszélyes anyagok észlelésére és a környezeti megfigyelésre használják.

A GC-MS alkalmazásai

A GC-MS-nek számos alkalmazása van, beleértve:

Törvényszéki elemzés: A gyógyszerek, toxinok és egyéb anyagok azonosítása a biológiai mintákban.

Környezeti megfigyelés: A szennyező anyagok elemzése a levegőben, a vízben és a talajban.

Gyógyszerek: Minőségellenőrzés és a gyógyszerfejlesztési folyamat.

Élelmiszer -biztonság: A szennyező anyagok észlelése és az élelmiszer -hitelesség ellenőrzése.

Kőolajipar: A repedt és desztillált olajok összetételű elemzése, a gázfázisú komponensek számszerűsítése.
Metabolomika: a kismolekulák metabolitjainak kvalitatív és kvantitatív elemzése, többváltozós statisztikák felhasználásával a biomarkerek felfedezésére.

Mi az a GC-MS \ / MS?

Hogyan működik

A GC-MS \ / MS javítja a hagyományos GC-MS képességeit a tandem tömegspektrometria beépítésével. Ez azt jelenti, hogy a kezdeti tömegspektrometriás analízis (MS) után a kiválasztott ionok tovább fragmentálódnak a tömegspektrometriás elemzés második szakaszában (MS \ / MS). Ez a kétlépéses folyamat részletesebb strukturális információkat szolgáltathat az analitokról.

A GC-MS \ / MS alkotóelemei

Első kvadrupol (Q1): olyan funkció, mint egy standard tömegspektrométer, és az ionokat választja az M \ / Z arányuk alapján.

Az ütköző cella: A kiválasztott ionokat ezután ütközés-indukált disszociációval (CID) fragmentáljuk, amely termékionokat termel.

Második kvadrupol (Q2): A fragmentumokat elemezzük, hogy további specifitást és érzékenységet biztosítsanak.

Ioncsapda \ / harmadik szakaszú TOF: Néhány GC-MS \ / MS rendszerek tartalmaznak egy ioncsapdát vagy egy harmadik stádiumú TOF-t a mélyebb szerkezeti megvilágításhoz.

A GC-MS \ / MS alkalmazásai

A GC-MS \ / MS fokozott érzékenysége és specifitása alkalmassá teszi a következőket:

Célkondicionálás: A specifikus analitok nagyon alacsony koncentrációjának mérése, ami kritikus jelentőségű a klinikai diagnosztika szempontjából.

Komplex keverék-elemzés: A vegyületek azonosítása olyan komplex mátrixokban, ahol ko-elció fordulhat elő.

Környezeti tesztelés: A nagy érzékenységet igénylő nyomszennyező anyagok észlelése.

Nagy teljesítményű növényvédő szerek szűrése: Gyors GC módszerek és többszörös reakciófigyelés (MRM) alkalmazása tucatnyi peszticid egyszerre történő felismerésére.
Élelmiszer -kriminalisztika és nyomon követhetőség: A házasságtörvények és a földrajzi eredetű markerek kimutatása jellegzetes fragmention -ionok révén.

Főbb különbségek a GC-MS és a GC-MS \ / MS között

1. Érzékenység és specifitás

GC-MS: A retenciós idő és a tömegspektrumok alapján alapvető azonosítást biztosít, de nehézségekbe ütközhet olyan komplex keverékekkel, ahol több vegyület együttes.

GC-MS \ / MS: Nagyobb érzékenység a fragmentionok elemzésének képessége miatt, lehetővé téve a pontosabb azonosítást még a komplex mátrixokban is. Ez különösen hasznossá teszi az alacsony bőségű vegyületek észlelését.

2. Detektálási határ

GC-MS: A detektálási határértékek általában magasabbak a GC-MS \ / MS-hez képest. Meg tudja azonosítani a vegyületeket, de nem lehet pontosan számszerűsíteni őket nagyon alacsony koncentrációban.

GC-MS \ / MS: fokozott szelektivitás több reakciófigyelés (MRM) vagy kiválasztott reakciófigyelés (SRM) révén, amely képes kimutatni a femtogram-szintű analitokat.

3. Adat bonyolultsága

GC-MS: Minden észlelt vegyülethez egyetlen tömegspektrumot hoz létre, amely sok alkalmazáshoz elegendő, de nem nyújtható részletes szerkezeti információkat.

GC-MS \ / MS: Az egyes analitokhoz több spektrumot generál a fragmentációs minták alapján, mélyebb betekintést nyújtva a molekuláris szerkezetbe és lehetővé teszi az átfogóbb elemzést.

4. Működési bonyolultság

GC-MS: Általában egyszerűbb a működtetéshez, és kevesebb alkatrészt foglal magában; A nagy teljesítményt igénylő rutin elemzéshez alkalmas.

GC-MS \ / MS: összetettebb komponensek, például ütköző sejtek és több kvadrupol hozzáadása miatt; Szükséges képzést igényel a működéshez és az adatok értelmezéséhez.

5. Költséghatás

GC-MS: Általában olcsóbb mind a kezdeti befektetési, mind a működési költségekben; Korlátozott költségvetéssel rendelkező laboratóriumokhoz alkalmas.

GC-MS \ / MS: A fejlett technológia és a megnövekedett karbantartási követelmények miatt magasabb a kezdeti költségek; Ugyanakkor hatékonyabb analitikai képességeket biztosít, amelyek igazolhatják a speciális alkalmazások befektetését.

GYIK

K: Mi a fő különbség a GC-MS és a GC-MS \ / MS között?
V: A GC-MS \ / MS fokozott érzékenységet és specifitást kínál a tömegspektrometria második szakaszának hozzáadásával, lehetővé téve a vegyületek pontosabb azonosítását, különösen a komplex keverékekben.

K: Mikor válasszam a GC-MS-t a GC-MS \ / MS felett?
V: A GC-MS alkalmas az illékony vegyületek rutin elemzésére, ahol a nagy érzékenység nem kritikus. A GC-MS \ / MS előnyben részesül a komplex mátrixok alacsony szintű analitjainak kimutatására.

K: alkalmas-e a GC-MS és a GC-MS \ / MS nem illékony vegyületekhez?
V: Mindkét technikát elsősorban illékony és termikusan stabil vegyületekhez tervezték. A nem felejtő vegyületekhez származtatást vagy alternatív módszereket, például LC-MS-t igényelhetnek.

K: Hogyan hasonlítják a költségek a GC-MS és a GC-MS \ / MS között?
V: A GC-MS rendszerek általában olcsóbbak és alacsonyabb működési költségekkel járnak. A GC-MS \ / MS rendszerek magasabb kezdeti beruházási és karbantartási költségeket vonnak maguk után fejlett képességeik miatt.

K: Milyen típusú vegyületeket észlelhet a GC-MS?
V: A GC-MS alkalmas illékony vagy félig illékony szerves vegyületekhez, például PAH-khoz, peszticidekhez, VOC-khoz és gyógyszerekhez. A derivatizáció kiterjeszti hatókörét olyan poláris vegyületekre, mint az aminosavak és cukrok.

K: Hogyan kell felkészíteni a mintákat a GC-MS-re?
V: A minta előkészítése általában szűrést, SPE -t vagy LLE -t foglal magában a mátrix -interferenciák eltávolításához. A derivatizációra (például metilezés, szililáció) szükség van poláris vagy termikusan labilis vegyületekhez. Komplex mátrixokhoz (például vér, talaj) többlépcsős tisztítás, például szilikagél oszlopkromatográfia ajánlott.

K: Mi a GC-MS tipikus detektálási határértéke?
V: A GC-MS detektálási határértéke általában az NG-PG tartományban van, a műszer teljesítményétől és a minta előkészítésétől függően. A peszticidmaradék -elemzéshez elérheti az 1–10 órát.

K: Mi a maximális molekulatömegű GC-MS elemezni?
V: Mivel a mintát el kell párologni, a GC-MS általában kb. 800Da-ig tartó molekulákat elemez. Magas hőmérsékletű oszlopokkal és származékosítással ez ~ 1000Da-ra is kiterjedhet. Nagyobb molekulák esetén az LC-MS ajánlott.

K: Hogyan választhatok a GC-MS és a GC-MS \ / MS között?
V: Ha a cél analit koncentrációja viszonylag magas, és a mátrix egyszerű, akkor a GC-MS elegendő. A nyomkövetési szintű mennyiségi meghatározáshoz vagy a komplex mátrixokhoz (például biológiai vagy környezeti minták) a GC-MS \ / MS ajánlott a jobb jel-zaj arány és a mennyiségi meghatározási pontosság érdekében.

Szeretne többet megtudni az LC-MS és a GC-MS közötti különbségről, kérjük, ellenőrizze ezt a cikket:Mi a különbség az LC-MS és a GC-MS között?

Vizuális elemek \ / összehasonlítás áttekintő táblázat

Ez a táblázat segít gyorsan megérteni a két technika közötti alapvető különbségeket.

Összefoglalva: mind a GC-MS, mind a GC-MS \ / MS hatékony analitikai technikák, amelyek fontos szerepet játszanak a különféle tudományos területeken. Míg a GC-MS alkalmas az illékony vegyületek általános elemzésére, a GC-MS \ / MS fokozott érzékenységet, specifitást és szerkezeti információkat biztosít tandem tömegspektrometriáján keresztül. A két módszer közötti választás az elvégzendő elemzés konkrét követelményeitől függ, ideértve az érzékenységi igényeket, a minta mátrix bonyolultságát, a költségvetési megfontolást és a laboratórium működési képességeit. Ezeknek a különbségeknek a megértése lehetővé teszi a kutatók számára, hogy kiválaszthassák az analitikai igényeiknek a legjobban megfelelõ technikát, biztosítva, hogy megállapításaik pontosak legyenek.