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Bioengineering

शैवाल की जलतापीय द्रवीकरण से जलीय अंश के साथ समय की उड़ान मास स्पेक्ट्रोमेट्री 2 डी गैस क्रोमैटोग्राफी का उपयोग के गुणात्मक विशेषता

Published: March 6, 2016 doi: 10.3791/53634
Automatic Translation
1, 1, 1, 1
1Chemical & Biological Process Development, Pacific Northwest National Laboratory

Abstract

दो आयामी गैस क्रोमैटोग्राफी समय की उड़ान मास स्पेक्ट्रोमेट्री के साथ मिलकर की पहचान करने और जटिल मिश्रण में रासायनिक घटकों को बढ़ाता के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है। यह अक्सर पेट्रोल, जेट ईंधन, डीजल, जैव-डीजल और जैव कच्चे तेल / जैव तेल के कार्बनिक अंश का विश्लेषण करने के लिए प्रयोग किया जाता है। उन विश्लेषण के अधिकांश में, जुदाई का पहला आयाम एक ध्रुवीय जुदाई के बाद, गैर ध्रुवीय है। जैव ईंधन के उत्पादन से जैव कच्चे तेल और अन्य जलीय नमूनों की जलीय अंशों समान स्तंभ संयोजन के साथ जांच की गई है। हालांकि, इस तरह derivatization, सॉल्वेंट एक्सट्रैक्शन, और ठोस चरण निष्कर्षण के रूप में नमूना तैयार करने की तकनीक आवश्यक थे विश्लेषण करने से पहले। इस अध्ययन में, शैवाल की जलतापीय द्रवीकरण से प्राप्त जलीय अंशों दो आयामी गैस नमूना तैयार करने से पहले प्रथम आयाम में एक ध्रुवीय जुदाई का उपयोग तकनीकों का पालन बिना समय की उड़ान मास स्पेक्ट्रोमेट्री के साथ मिलकर क्रोमैटोग्राफी द्वारा विशेषता थेदूसरे में एक गैर ध्रुवीय जुदाई से। इस विश्लेषण से दो आयामी भूखंडों अधिक परंपरागत स्तंभ विन्यास से प्राप्त उन लोगों के साथ तुलना की गई। काई जैव कच्चे तेल की जलीय अंशों की गुणात्मक लक्षण वर्णन परिणाम से विस्तार में चर्चा कर रहे हैं। दो आयामी गैस समय की उड़ान मास स्पेक्ट्रोमेट्री के साथ मिलकर क्रोमैटोग्राफी द्वारा एक ध्रुवीय जुदाई जलीय नमूनों में ऑर्गेनिक्स के लक्षण वर्णन के लिए एक गैर-ध्रुवीय जुदाई के द्वारा पीछा उपयोग कर के लाभ डाला जाता है।

Introduction

तरल ईंधन, परिमित जीवाश्म ईंधन संसाधनों, जीवाश्म ईंधन की आपूर्ति की अनिश्चितता, और वातावरण में ग्रीन हाउस गैसों की बढ़ती एकाग्रता पर चिंता की मांग में लगातार वृद्धि अक्षय संसाधनों 1 के लिए वैश्विक जागरूकता बढ़ गई हैं। सौर ऊर्जा, पवन ऊर्जा, जल विद्युत, भूतापीय (photovoltaics और सौर थर्मल सहित), और बायोमास प्राथमिक नवीकरणीय स्रोतों है कि संभावित जीवाश्म प्राप्त ऊर्जा 2 की जगह ले सकता हैं। इनमें से, बायोमास तरल ईंधन परिवहन और उच्च मूल्य रसायन 3 के उत्पादन के लिए केवल कार्बन आधारित ऊर्जा के वैकल्पिक स्रोत है। बायोमास इस तरह के वन संसाधनों, कृषि अवशेषों, शैवाल, तिलहन, नगरपालिका ठोस अपशिष्ट, और कार्बन युक्त औद्योगिक कचरे के रूप में किसी भी कार्बनिक पदार्थ भी शामिल है (लुगदी और कागज उद्योग से या खाद्य प्रसंस्करण से उदाहरण के लिए) 1। कॉम पर आधारित lignocellulosic और गैर-लकड़ी का फीडस्टॉक: बायोमास दो व्यापक श्रेणियों में वर्गीकृत किया गया हैस्थितीय विशेषताओं। Lignocellulosic बायोमास, कार्बोहाइड्रेट और लिग्निन के होते हैं, जबकि गैर-लकड़ी का फीडस्टॉक प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और लिपिड / तेल 4 लोगों की है। यदि sustainably खेती और 5,6 काटा Lignocellulosic feedstocks, स्थलीय पौधों से प्राप्त, केवल वर्तमान तरल ईंधन (पेट्रोल, जेट ईंधन, और डीजल) की मांग का 30% पूरा कर सकते हैं। अक्षय तरल ईंधन के उत्पादन के लिए इसलिए, इस तरह microalgae और कवक के रूप में गैर-लकड़ी का जलीय सूक्ष्मजीवों, माना जाता है संभावित feedstocks lignocellulosic संसाधनों के पूरक हैं।

सूक्ष्म शैवाल feedstocks वर्तमान तरल परिवहन ईंधन की मांग को पूरा करने के लिए 7.8 क्षमता है। शैवाल कई फायदे हैं: उच्च उत्पादकता Areal 8, कम गुणवत्ता, खारा, या समुद्र के पानी 9, और ऊर्जा घने ट्राइग्लिसराइड्स या हाइड्रोकार्बन 7.8 जमा करने की क्षमता में विकसित करने की क्षमता। जलतापीय द्रवीकरण (एचटीएल) एक व्यवहार्य और स्केलेबल सह हैn संस्करण प्रक्रिया है जो स्वाभाविक रूप से काई या जलीय feedstocks 10,11 के साथ जुड़े पानी का इस्तेमाल करता है। यह 10-25 एमपीए जो एक तरल उत्पाद, या जैव कच्चे तेल की है, जो एक ईंधन मिश्रण शेयर में उन्नत किया जा सकता है उत्पादन की 250-400 डिग्री सेल्सियस और ऑपरेटिंग दबाव के संचालन के तापमान के साथ एक थर्मामीटरों रासायनिक प्रक्रिया है। जैव कच्चे तेल शैवाल की एचटीएल से उत्पादित अलग पहचाना और आसानी से वियोज्य जैविक और जलीय अंशों है। जैव कच्चे तेल की जैविक अंश कुशलतापूर्वक उत्प्रेरक पन इलाज प्रक्रियाओं 11 के माध्यम से एक रिफाइनरी तैयार मिश्रण शेयर में परिवर्तित किया जा सकता है। जैव कच्चे तेल की जलीय अंश शामिल ~ काई फीडस्टॉक में कुल कार्बन वर्तमान के 30%। हालांकि यौगिकों के हजारों एचटीएल जलीय धारा में पहचान की गई है, प्रमुख अंशों कम आणविक भार oxygenates कार्बोहाइड्रेट और लिपिड, और नाइट्रोजन heterocyclics (pyrroles सहित pyridines की गिरावट द्वारा गठित (एसिड, एल्कोहल, कीटोन, और एल्डीहाइड सहित) से मिलकर , pyrazines, और imidazoles) प्रोटीन अपघटन 12 से निकाली गई। समग्र प्रक्रिया अर्थशास्त्र में सुधार करने के लिए जलीय अंश के रूप में अच्छी तरह के रूप में स्थिरता के उपयोग पर अध्ययन चल रहे हैं। संश्लेषण गैस उत्प्रेरक जलतापीय गैसीकरण 10,13, 14 के माध्यम से शैवाल जैव कच्चे तेल की जलीय अंश से उत्पादन किया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, जलीय अंश में ऑर्गेनिक्स भी catalytically ईंधन additives और विशेषता रसायनों के लिए परिवर्तित किया जा सकता है। जलीय तरल चरण में ऑर्गेनिक्स के रूपांतरण के लिए उत्प्रेरक जलतापीय गैसीकरण और उत्प्रेरक स्क्रीनिंग के अध्ययन के अनुकूलन पर अनुसंधान वर्तमान में उत्तर पश्चिमी प्रशांत राष्ट्रीय प्रयोगशाला (PNNL) में चल रहा है। इस काम है, गुणात्मक रूप में अच्छी तरह के रूप में शैवाल जैव कच्चे तेल की जलीय अंश की मात्रात्मक लक्षण वर्णन के लिए आवश्यक है। चूंकि शैवाल जैव कच्चे तेल की जलीय अंश बर्बादी धारा माना जाता है, वहाँ बहुत कुछ अध्ययन बताते हैं कि शैवाल जैव कच्चे 13,15 के जलीय अंश का विश्लेषण किया है कर रहे हैं। इसके अलावा, हालअध्ययन के निष्कर्ष निकाला है कि उच्च मूल्य जैव उत्पादों में इस एचटीएल शैवाल पानी परिवर्तित स्थिरता के साथ ही एक एचटीएल आधारित जैव रिफाइनरी 11 के अर्थशास्त्र में सुधार होगा। इसलिए, इस अध्ययन में दो-आयामी गैस क्रोमैटोग्राफी (× जीसी TOF एमएस जीसी) समय की उड़ान मास स्पेक्ट्रोमेट्री के साथ मिलकर द्वारा जैव कच्चे तेल की जलीय अंश शैवाल की एचटीएल से प्राप्त की गुणात्मक लक्षण वर्णन के लिए एक विधि विकसित करने पर ध्यान केंद्रित किया।

× जीसी TOF एमएस जीसी सबसे होनहार chromatographic विश्लेषणात्मक (एक नमूने में या रासायनिक यौगिकों की जुदाई) संकल्प बढ़ाने के लिए तकनीक, शिखर क्षमता (सुलझाया चोटियों की यानी नंबर), संकेत करने वाली शोर अनुपात (रासायनिक यौगिकों की पहचान के लिए है उच्च विश्वास के साथ), और रासायनिक यौगिकों 16 के सह क्षालन से बचने के लिए। आदेश संकल्प, शिखर क्षमता है, और संकेत करने के लिए शोर अनुपात को अधिकतम करने के लिए, विभिन्न स्थिर चरणों के साथ दो जीसी कॉलम एक प्रेस फिट ग का उपयोग कर श्रृंखला में जुड़े हुए हैंonnector या सूक्ष्म संघ 17 (चित्रा 1 × जो इस अध्ययन में इस्तेमाल जीसी TOF एमएस प्रणाली जीसी के एक ब्लॉक आरेख है देखें)। एक न्यूनाधिक फंसाने के लिए प्रेस फिट कनेक्टर और माध्यमिक स्तंभों के बीच स्थित है, refocus, और माध्यमिक कॉलम 18 में प्राथमिक स्तंभ से अपशिष्ट फिर से इंजेक्षन। मॉड्यूलेशन के रूप में चित्र 1 में दिखाया वर्तमान अध्ययन में माध्यमिक स्तंभ पर होता है। माध्यमिक स्तंभ तो एक हस्तांतरण के माध्यम से विधानसभा लाइन TOF एमएस से जुड़ा है।

× जीसी TOF एमएस जीसी इस तरह के कच्चे तेल 16,19, पेट्रोल, जेट ईंधन, डीजल, जैव डीजल, और जैव ईंधन के कार्बनिक अंश के रूप में गुणात्मक रूप में अच्छी तरह के रूप में जैविक नमूने के मात्रात्मक विश्लेषण के लिए पहले से इस्तेमाल किया गया था 20 22 थर्मामीटरों रासायनिक रूप में अच्छी तरह थर्मामीटरों उत्प्रेरक रूपांतरण से उत्पादित 23,24 प्रक्रियाओं। × जीसी TOF एमएस उपकरणों, एक लंबे समय से गैर-ध्रुवीय स्तंभ डब्ल्यू जी सी में इन जैविक नमूने के लक्षण वर्णन के लिएके रूप में, प्राथमिक स्तंभ के रूप में प्रयोग किया जाता है, जबकि एक छोटी ध्रुवीय स्तंभ माध्यमिक स्तंभ के रूप में इस्तेमाल किया गया था। इस पारंपरिक स्तंभ विन्यास दूसरा आयाम 18 में polarity के द्वारा पीछा प्रथम आयाम से ज्यादा उतार-चढ़ाव में मतभेद है, के आधार पर रासायनिक यौगिकों का निराकरण। जैविक प्रक्रियाओं, खाद्य प्रसंस्करण, और पर्यावरण कचरे से जलीय या पानी के नमूने भी इसी तरह के प्राथमिक / माध्यमिक स्तंभ विन्यास का उपयोग कर विशेषता थे नमूना के बाद तैयारी के माध्यम से कदम 17,25-30 किया गया था। ऐसे derivatization, ठोस चरण निष्कर्षण, और कार्बनिक विलायक निष्कर्षण के रूप में नमूना तैयार करने की तकनीक सभी × जीसी TOF एमएस विश्लेषण 17,27-29,31,32 जीसी करने से पहले उपयोग किया गया है। इन तकनीकों के विश्लेषण के लिए नमूने में यौगिकों के polarity को कम एक पारंपरिक स्तंभ विन्यास का उपयोग कर 33 करने के उद्देश्य से किया गया। एक वैकल्पिक रणनीति नमूने की प्रकृति के आधार पर इस अध्ययन में कार्यरत था (पानी में यहां ध्रुवीय कार्बनिक यौगिकों)रिवर्स प्राथमिक / माध्यमिक स्तंभ × जीसी TOF एमएस विश्लेषण जीसी के लिए विन्यास का उपयोग। जैव कच्चे तेल का उत्पादन से एचटीएल के जलीय अंश के बाद ध्रुवीय यौगिकों 13 है, एक प्राथमिक ध्रुवीय स्तंभ और एक माध्यमिक गैर ध्रुवीय स्तंभ के एक स्तंभ संयोजन किसी भी नदी के ऊपर नमूना तैयारी के बिना × जीसी TOF एमएस जीसी में इस्तेमाल किया गया था। इस प्राथमिक / माध्यमिक स्तंभ संयोजन प्रथम आयाम से अधिक polarity में अंतर के आधार पर रासायनिक यौगिकों, दूसरा आयाम में उतार-चढ़ाव के द्वारा पीछा हल करता है। सीमित विश्लेषणात्मक तरीकों से पहले नमूना प्रसंस्करण 15 बिना दो आयामी गैस क्रोमैटोग्राफी का उपयोग जलीय नमूने के लक्षण वर्णन के लिए साहित्य में मौजूद हैं।

इस अध्ययन का उद्देश्य शैवाल जैव कच्चे तेल की जलीय अंश में मौजूद रासायनिक यौगिकों निर्धारित करने के लिए किया गया था। इस उद्देश्य के लिए, × जीसी TOF एमएस डाटा अधिग्रहण विधि एक जीसी प्राप्त करने के लिए ध्रुवीय स्तंभ के एक स्तंभ संयोजन (रस्मी के साथ विकसित किया गया थाआरे) × गैर ध्रुवीय (माध्यमिक)। Klenn एट अल। (2015) ने सुझाव दिया कि प्राथमिक स्तंभ के संबंध में प्राथमिक स्तंभ (विशेष रूप से 60 मीटर जीसी कॉलम) और माध्यमिक स्तंभ की भरपाई के तापमान को कम करने की लंबाई बढ़ाने चोटी क्षमता और संकल्प 16-18 को अधिकतम जाएगा। इसलिए, एक 60 मीटर प्राथमिक स्तंभ और 5 डिग्री सेल्सियस प्राथमिक स्तंभ के संबंध में इस अध्ययन में इस्तेमाल किया गया साथ ऑफसेट माध्यमिक स्तंभ के तापमान। इष्टतम मॉडुलन अवधि एक प्रोटोकॉल इस अध्ययन में वर्णित निम्न निर्धारित किया गया था (धारा 4 देखें)। जीसी स्तंभ का अधिकतम तापमान रैंप दर एक परीक्षण और त्रुटि विधि द्वारा निर्धारित किया गया था और साहित्य 16-18 में सुझाव दिया मूल्य के समान है। जलीय नमूने के लिए इस स्तंभ संयोजन के लाभों पर चर्चा करने के लिए, हम ध्रुवीय गैर ध्रुवीय × के पारंपरिक स्तंभ संयोजन के साथ एचटीएल शैवाल पानी के नमूनों का विश्लेषण किया है। ऑपरेटिंग साहित्य में सुझाव दिया मापदंडों का विश्लेषण करने के लिए जलीय कार्यरत थेएक गैर ध्रुवीय × ध्रुवीय स्तंभ संयोजन के साथ 18 काई जैव कच्चे तेल के अंश।

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Protocol

1. नमूना तैयार

  1. रिएक्टर के डिजाइन और प्रयोगात्मक प्रक्रिया साहित्य 10,11 में पाया के अनुसार एक मिश्रित जलीय / जैविक उत्पाद शैवाल के सतत प्रवाह एचटीएल के माध्यम से धारा उत्पन्न।
  2. एक जलीय चरण और जैविक चरण में उत्पाद धारा अलग करने के लिए एक गुरुत्वाकर्षण विभाजक का प्रयोग करें।
  3. एचटीएल जलीय चरण एक रेफ्रिजरेटर × जीसी TOF एमएस विश्लेषण जीसी के लिए 4 डिग्री सेल्सियस पर बनाए रखा में 0.45 माइक्रोन सिरिंज फिल्टर और दुकान का उपयोग कर के 10 मिलीलीटर फ़िल्टर।

2. साधन अवयव

  1. एक गैस chromatograph (जीसी) इन प्रयोगों के लिए एक ट्रैक्टर-जेट दोहरी मंच ठंडा आधारित न्यूनाधिक और समय की उड़ान (TOF) मास स्पेक्ट्रोमीटर (एमएस) के साथ सुसज्जित का प्रयोग करें।
  2. ऑटो पारखी प्रत्येक नमूना या मानक जीसी में से 1 μl इंजेक्षन करने के लिए विन्यस्त करें। साहित्य 13 में वर्णित के रूप में ऑटो पारखी अनुक्रम के लिए नमूना और मानक इंजेक्शन की एक यादृच्छिक ब्लॉक डिजाइन का प्रयोग करें। randomiजेड ब्लॉक डिजाइन सामान्यतः साधन ऑपरेशन के लिए नियंत्रित करने के लिए मात्रात्मक अध्ययन में प्रयोग किया जाता है। हमारी प्रयोगशाला साधन ऑपरेशन को सत्यापित करने के तुलनात्मक अध्ययन में भी नियमित रूप से डिजाइन का इस्तेमाल करता है।
  3. न्यूनाधिक से पहले एक प्रेस तंग कनेक्टर का उपयोग प्राथमिक और माध्यमिक स्तंभ कनेक्ट करें। सुनिश्चित करें कि दोनों को प्राथमिक और माध्यमिक कॉलम के दोनों किनारों प्रेस तंग कनेक्टर को जोड़ने से पहले तेज किनारों के बिना सीधे काट रहे हैं।
  4. जीसी स्तंभ पर सामी प्लेस और फिर जीसी इंजेक्टर के लिए प्राथमिक स्तंभ कनेक्ट इतना है कि स्तंभ 5 मिमी इंजेक्टर के अंदर है।
  5. सुनिश्चित करें कि कांच लाइनर, गैर छड़ी लाइनर हे अंगूठी और जीसी इंजेक्टर के लिए सेप्टा नए और प्रदूषण से मुक्त कर रहे हैं।
  6. माध्यमिक स्तंभ और हस्तांतरण लाइन कनेक्ट करने के लिए 1/16 x 0.5 मिमी आईडी हस्तांतरण लाइन ferrules का प्रयोग करें। माध्यमिक स्तंभ के एक 0.2 मीटर हिस्से का हस्तांतरण लाइन में रखें।
  7. सुनिश्चित करें कि माध्यमिक स्तंभ के एक 0.1 मीटर हिस्से में न्यूनाधिक है।
  8. अति उच्च शुद्धता हीलियम का प्रयोग करें1.5 मिलीलीटर मिनट -1 के प्रवाह की दर पर जीसी के लिए वाहक गैस के रूप में गैस।
  9. सुनिश्चित करें कि देवर है जो न्यूनाधिक में एक शीतलक के रूप में कार्य करता है में पर्याप्त तरल नाइट्रोजन। देवर में तरल नाइट्रोजन का स्तर एक दबाव नापने का यंत्र अपने आउटलेट का उपयोग कर से जुड़ी भविष्यवाणी की जा सकती है। दबाव गेज की एक 69 किलो पास्कल पढ़ने, इंगित करता है कि देवर भरा है, जबकि 0 किलो पास्कल को इंगित करता है कि यह खाली है।

3. प्रोटोकॉल नमूनों का विश्लेषण करने से पहले

  1. सुनिश्चित साधन में कोई बड़ा लीक कर रहे हैं। TOF एमएस की वैक्यूम गेज पढ़ने में अधिक से अधिक 2.7 × 10 -5 1.5 मिलीलीटर मिनट -1 जीसी स्तंभ प्रवाह की दर के लिए प्रति वर्ष है, तो इस प्रणाली में एक प्रमुख रिसाव इंगित करता है।
  2. सेट-अप गुणवत्ता नियंत्रण (क्यूसी) विधि और निर्माता प्रोटोकॉल का उपयोग कर अधिकतम संकेत प्रतिक्रिया प्राप्त करने में निर्मित 'अधिग्रहण प्रणाली समायोजन' प्रोटोकॉल चलाते हैं।
  3. भागो में निर्मित क्यूसी विधि का 'साधन अनुकूलन' प्रोटोकॉल, श्रृंखला में - Filamईएनटी ध्यान देते हैं, आयन ऑप्टिक ध्यान केंद्रित करने और निर्माता प्रोटोकॉल का उपयोग करने के लिए बड़े पैमाने पर अंशांकन परीक्षण। सुनिश्चित करें कि बड़े पैमाने पर अंशांकन परीक्षण गुजरता है। इस क्यूसी विधि सुनिश्चित करता है कि साधन के सभी हार्डवेयर मापदंडों इष्टतम स्तर पर हैं।
  4. एक "रिसाव की जांच" निर्माता प्रोटोकॉल का उपयोग कर प्रदर्शन करना। विश्लेषण स्वचालित रूप से रिसाव की जांच रिपोर्ट उत्पन्न करता है। सुनिश्चित करें कि के रिश्तेदार एकाग्रता 28 (एन 2), 32 (ओ 2) और 18 (नमी) आयनों कम से कम 10%, 3% और 69 आयन की आंतरिक मानक जन स्पेक्ट्रा के 5%, क्रमशः नीचे होना चाहिए।
  5. ट्यून TOF एमएस निर्माता प्रोटोकॉल का उपयोग कर।
  6. भागो गुणवत्ता नियंत्रण पद्धति के रूप में अच्छी तरह से TOF एमएस धुन प्रोटोकॉल पहले और रिसाव की जांच के बाद और भी नमूने और मानकों का विश्लेषण करते हुए।

4. न्यूनाधिक का इष्टतम मॉड्यूलेशन अवधि निर्धारित करने के लिए प्रोटोकॉल

  1. मनमाने ढंग से एक लंबी अवधि मॉडुलन (जैसे 10 सेकंड या 13 सेकंड) का चयन करें। 2.2 में वर्णित के रूप में एक नमूना इंजेक्षन।
    2. आंकड़ा 2 स्पष्ट रूप से अवधारण समय की पहचान स्पष्ट।
  2. मॉडुलन अवधि 4.1 चरण में इस्तेमाल किया बढ़ाने के लिए और विश्लेषण फिर अगर "के आसपास लपेटो" 18 मनाया जाता है प्रदर्शन करते हैं। आसपास लपेटें घटना होती है, तो दूसरा आयाम में चोटियों प्रथम आयाम के आधारभूत नीचे elutes। 'Wraparound' के लिए उदाहरण समोच्च साजिश अनुपूरक जानकारी चित्रा 3 में दिखाया गया है।
  3. दोहराएँ 4.2 और 4.3 कदम जब तक अधिकतम मूल्य निर्धारित किया जाता है।

5. साधन सेट-अप की प्रयोगात्मक मापदंडों

  1. एक ध्रुवीय (60 एमएक्स 0.25 मिमी x 0.5 माइक्रोन फिल्म मोटाई) प्राथमिक स्तंभ और एक गैर ध्रुवीय (2.3 एमएक्स 0.25 मिमी x 0.5 माइक्रोन फिल्म मोटाई) के रूप में केशिका स्तंभ Capilla स्थापित करेंमाध्यमिक स्तंभ के रूप में ry स्तंभ। कम से कम 2 घंटे के लिए दोनों को प्राथमिक और माध्यमिक स्तंभ सेंकना नमी, हवा और नए जीसी कॉलम के साथ जुड़े प्रदूषणों से मात्रा का पता लगाने हटा दें।
  2. 1.5 मिलीलीटर मिनट -1 के प्रवाह की दर पर जीसी के लिए वाहक गैस के रूप में अति उच्च शुद्धता हीलियम गैस का प्रयोग करें।
  3. 250: 260 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 1 के एक विभाजन के अनुपात में जीसी इंजेक्टर सेट करें।
  4. एक निरंतर 5 डिग्री सेल्सियस मिनट -1 पर 0.2 मिनट के लिए 40 डिग्री सेल्सियस के तापमान 260 डिग्री सेल्सियस के लिए एक तापमान रैंप द्वारा पीछा किया, 5 मिनट के लिए 260 डिग्री सेल्सियस के एक निरंतर तापमान के द्वारा पीछा: प्राथमिक स्तंभ के लिए निम्न तापमान कार्यक्रम को रोजगार।
  5. न्यूनाधिक तापमान 5 डिग्री सेल्सियस माध्यमिक स्तंभ और 5 डिग्री सेल्सियस प्राथमिक स्तंभ की तुलना में अधिक पर माध्यमिक स्तंभ तापमान की तुलना में अधिक बनाए रखें।
  6. गर्म नाड़ी का 0.8 सेकंड और ठंड नाड़ी की 1.2 सेकंड के साथ 4 सेकंड की एक अधिकतम अवधि मॉडुलन का प्रयोग करें। यह मान प्रोटोकॉल संप्रदाय में वर्णित के आधार पर निर्धारित किया जाता हैआयन 4।
  7. 270 डिग्री सेल्सियस के लिए हस्तांतरण लाइन तापमान सेट करें।
  8. अधिग्रहण में देरी या 0 सेकंड के लिए विलायक देरी सेट करें।
  9. क्रमश: 35 और 800 के रूप मी / z के निचले और उच्च सीमा निर्धारित करें।
  10. 400 स्पेक्ट्रा / सेकंड में एमएस डिटेक्टर अधिग्रहण की दर निर्धारित करें।
  11. अनुकूलित मूल्य से अधिक पर 150 वी एम एस डिटेक्टर वोल्टेज बनाए रखें।
  12. 225 डिग्री सेल्सियस पर एमएस आयन स्रोत के तापमान को बनाए रखें।

6. डेटा विश्लेषण

  1. सॉफ्टवेयर उपकरण निर्माता द्वारा आपूर्ति का उपयोग कर डेटा प्रसंस्करण प्रदर्शन करना।
  2. डेटा विश्लेषण विधि में निम्न कार्य का चयन करें - कंप्यूट आधारभूत, आधारभूत, पुस्तकालय खोज ऊपर चोटियों खोजने के लिए और गणना कर रहे हैं / ऊंचाई।
  3. डेटा फ़ाइल के माध्यम से आधारभूत ट्रैक। आधारभूत 0.5 के रूप में ऑफसेट दर्ज करें।
    प्रथम आयाम में 15 सेकंड और दूसरा आयाम में 0.15 सेकंड की उम्मीद है और शिखर चौड़ाई दर्ज करें।
  4. 5000 के रूप में संकेत करने वाली शोर अनुपात और समानता सेट की पहचान के लिए> 850 के मूल्योंयौगिकों के दिखाएं।
  5. नमूनों में मौजूद रासायनिक यौगिकों की पहचान करने और आगे करने के लिए पुस्तकालय खोज मोड सेट करने के लिए बड़े पैमाने पर व्यावसायिक रूप से उपलब्ध वर्णक्रम पुस्तकालय का चयन करें।
  6. इस डेटा का विश्लेषण निर्माता प्रोटोकॉल का उपयोग कर विधि का उपयोग कर डेटा फ़ाइलों की प्रक्रिया। यह एक डेटा फ़ाइल पर कार्रवाई करने के लिए कम से कम 1 घंटा की आवश्यकता है।

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Representative Results

कुल आयन chromatogram (घरेलू) शैवाल जैव कच्चे तेल की जलीय अंश के ध्रुवीय × गैर ध्रुवीय चित्र में दिखाया गया है एक स्तंभ संयोजन के साथ विश्लेषण के लिए प्राप्त 4। अवधारण बार और एक राष्ट्रीय खिलाफ खोज द्वारा की पहचान यौगिकों की समानता या मैच कारक मूल्यों संस्थान मानक और प्रौद्योगिकी (NIST) पुस्तकालय की तालिका 1 में सारणीबद्ध रहे हैं। oxygenates और कार्बनिक अम्ल (एसिटिक एसिड, propanoic एसिड और butanoic एसिड सहित) (जैसे cyclopenatanone, furanic यौगिकों और dianhydromannitol के रूप में) एचटीएल शैवाल पानी 34 में मनाया गया। इन रसायनों एचटीएल 13 के दौरान शैवाल कार्बोहाइड्रेट अंश की गिरावट से गठित किया जा सकता है। oxygenates के अलावा, इस तरह के जलीय चरण पिरिडीन, पाइराजिनद्ध, acetamides, succinimide और उनके एल्काइल-डेरिवेटिव के रूप में नाइट्रोजन युक्त यौगिकों (एन यौगिकों) है। मुमकिन है, इन यौगिकों prote की गिरावट उत्पादों रहे हैंकाई बायोमास 4,35 में इन।

उच्च तीव्रता शैवाल जैव कच्चे तेल की जलीय अंश के लिए समोच्च साजिश में पहचान की चोटियों मानकों का विश्लेषण करके मान्य किया गया। कार्बनिक अम्ल और एन यौगिकों से युक्त मानक तैयार किया है और × जीसी TOF एमएस जीसी में विश्लेषण किया गया। कार्बनिक अम्ल मानक और एन यौगिक मानकों की कुल आयन chromatogram 5। चित्रा अवधारण समय और मानकों की समानता मूल्यों में दिखाया जाता है तालिका 2 में सारणीबद्ध और एचटीएल शैवाल पानी में रासायनिक यौगिकों की पहचान के अनुरूप रहे हैं। कॉलम खून उच्च तापमान (> 250 डिग्री सेल्सियस) पर दोनों मानकों और नमूने के लिए मनाया गया। यह कॉलम पहले से खून ध्रुवीय जीसी कॉलम 18 के लिए साहित्य में सूचित कर दिया गया है। कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) एचटीएल शैवाल पानी में मनाया गया, जबकि यह मानकों में नहीं देखा गया था (आंकड़े 4 और 5 देखते हैं)। यह भारतीयोंCates कि शैवाल जैव कच्चे तेल की जलीय अंश सीओ 2, जो काई feedstocks 11 की एचटीएल के दौरान उत्पादन किया जा सकता है भंग कर दिया है।

शैवाल जैव कच्चे तेल की जलीय अंश भी ध्रुवीय गैर ध्रुवीय × जो व्यापक रूप से साहित्य 17 में इस्तेमाल किया गया था के पारंपरिक स्तंभ संयोजन के साथ विश्लेषण किया गया था। × एक गैर ध्रुवीय प्राथमिक एक ध्रुवीय माध्यमिक जुदाई के द्वारा पीछा जुदाई के साथ जीसी TOF एमएस विश्लेषण एक जीसी से एचटीएल शैवाल पानी की कुल आयन chromatogram 6 चित्र में दिखाया गया है। जैसा कि चित्र 6, कार्बनिक अम्ल और एन यौगिकों वर्तमान में दिखाया गया है एक से अधिक चोटी के साथ शैवाल जैव कच्चे Elute के जलीय अंश में। एसिटिक एसिड और अन्य कार्बनिक अम्ल विश्लेषण की अवधि के दौरान elute, विशेष रूप से पहली आयाम में। अवधारण बार और समानता / यौगिकों एक NIST पुस्तकालय के खिलाफ खोज से पहचान का विश्वास मूल्यों में सारणीबद्ध रहे हैं 3 टेबल देखें) ध्रुवीय × गैर ध्रुवीय की तुलना में कम है एक ही डेटा विश्लेषण विधि का उपयोग करते समय (50, 1 टेबल देखें)। यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि शिखर क्षमता, शिखर आकार, और एचटीएल शैवाल पानी के संकल्प के विश्लेषण के लिए गरीब थे, जहां गैर-ध्रुवीय प्राथमिक और माध्यमिक ध्रुवीय जुदाई है। इसलिए, ध्रुवीय गैर ध्रुवीय × के इस स्तंभ विन्यास गुणात्मक रूप में अच्छी तरह के रूप में पूर्व तैयारी के बिना नमूना जलीय शैवाल जैव कच्चे तेल की मात्रात्मक लक्षण वर्णन के लिए उपयुक्त नहीं है।

एक लंबी अवधि मॉडुलन (चित्रा 6 के माध्यमिक अक्ष देखें) गैर ध्रुवीय × ध्रुवीय विन्यास के लिए शैवाल जैव कच्चे तेल की जलीय अंश को चिह्नित करने के लिए आवश्यक था। पहले 4 चित्र में दिखाया गया है, 4 सेकंड की एक छोटी मॉडुलन समय characterizatio के लिए पर्याप्त थाध्रुवीय × गैर ध्रुवीय का एक स्तंभ संयोजन का उपयोग कर एचटीएल शैवाल पानी के एन। चूंकि एक छोटी मॉडुलन समय जीसी विश्लेषण 16-18 × जीसी के लिए सिफारिश की है जुदाई प्रथम आयाम में प्राप्त बनाए रखने के लिए, इस एचटीएल शैवाल पानी के लक्षण वर्णन के लिए ध्रुवीय × गैर ध्रुवीय का उपयोग करने का एक और फायदा है।

× × एक ध्रुवीय गैर ध्रुवीय स्तंभ विन्यास के साथ जलीय शैवाल जैव कच्चे तेल की जीसी TOF एमएस विश्लेषण जीसी सममित शिखर आकार का उत्पादन, शिखर क्षमता और उच्च संकल्प सुधार जब ध्रुवीय गैर ध्रुवीय × का एक पारंपरिक स्तंभ विन्यास की तुलना में। इसलिए, जीसी × जीसी TOF एमएस विश्लेषण ध्रुवीय × गैर ध्रुवीय शैवाल जैव कच्चे तेल की जलीय अंश में मौजूद रासायनिक यौगिकों किसी भी नमूने तैयार करने की तकनीक के बिना की मात्रा का ठहराव के लिए नियोजित किया जा सकता का उपयोग कर का वर्णन किया।

आकृति 1 चित्रा 1: × जीसी TOF एमएस जीसी के ब्लॉक प्रवाह आरेख इस अध्ययन में इस्तेमाल किया। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र 2
चित्रा 2: एचटीएल शैवाल जलीय अंश की समोच्च साजिश इष्टतम मॉडुलन समय निर्धारित करने के लिए ध्रुवीय × गैर ध्रुवीय का स्तंभ संयोजन का उपयोग कर प्राप्त 10 सेकंड के बेतरतीब ढंग से चुना गया था।। कोई चोटियों दूसरा आयाम में मनाया गया> 4 सेकंड। इसलिए, 4 सेकंड इष्टतम मॉडुलन समय के रूप में पहचान की थी। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र तीन
एफigure 3:। एचटीएल काई जलीय अंश की समोच्च साजिश पता चलता है कि घटना 'के आसपास लपेटो' घटना के चारों ओर लपेटें होती है, तो दूसरा आयाम में चोटियों प्रथम आयाम के आधारभूत नीचे elutes। 3.5 मीटर माध्यमिक स्तंभ की लंबाई इस समोच्च भूखंड प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किया गया था। इस साजिश को स्पष्ट रूप से घटना के आसपास लपेटो समझाने के लिए एकत्र किया गया था। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 4
चित्रा 4:। एचटीएल शैवाल जलीय अंश की समोच्च साजिश ध्रुवीय × गैर ध्रुवीय रासायनिक यौगिकों के स्तंभ संयोजन NIST 2,008 पुस्तकालय का उपयोग कर की पहचान की गई उपयोग कर प्राप्त किया। प्राथमिक और माध्यमिक अक्ष की इकाइयों सेकंड रहे हैं। रासायनिक यौगिकों की पहचान की समानता मूल्यों तालिका 1 में सारणीबद्ध रहे हैं। 1 → 1-हाइड्रोक्सी 2-propanone; 2 → 2-cyclopenten-1-एक, 2-मिथाइल; 3 → एन, एन -dimethyl acetamide; 4 → 2-cyclopente-1-एक, 3-मिथाइल; 5 → 2-cyclopenten-1-एक, 2,3-डाइमिथाइल; 6 → 3-pentenoic एसिड, 4-मिथाइल; 7 → 2-pyrrolidinone, 1-मिथाइल; 8 propanamide →; 9 → 1H-Imidazole, 1-मिथाइल-4-nitro-; 10 → एन -propyl succinimide; 11 → ग्लिसरीन; 12 → 3-pyridinol; 13 → 2,5-pyrrolidinedione; 14 → acetamide, एन - (2-phenylethyl); 15 → एन - (2-hydroxyethyl) succinimide। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 5
चित्रा 5: (क) एसिटिक एसिड युक्त स्टैंडर्ड, propanoic एसिड, butanoic एसिड, और 2-butanone की समोच्च साजिश के स्तंभ संयोजन का उपयोग ध्रुवीय × गैर ध्रुवीय। (2-hydroxyethyl) succinimide ध्रुवीय × गैर ध्रुवीय का स्तंभ संयोजन का उपयोग कर - (ख) मानक युक्त एसीटोन, इथेनॉल, पिरिडीन, पाइराजिनद्ध acetamide, एन -methylsuccinimide, succinimide, और एन के समोच्च साजिश है। मानकों की समानता मूल्यों तालिका 2 में सारणीबद्ध रहे हैं। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 6
चित्रा 6:। एचटीएल शैवाल जलीय ध्रुवीय गैर ध्रुवीय × के स्तंभ संयोजन का उपयोग कर प्राप्त अंश का कंटूर साजिश यह आंकड़ा प्रकाश ऑर्गेनिक्स, कार्बनिक अम्ल और एन यौगिकों के गरीब संकल्प से पता चलता है। रासायनिक यौगिकों की पहचान की समानता मूल्यों तालिका 3 में सारणीबद्ध रहे हैं।34fig6large.jpg "लक्ष्य =" _blank "> यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

</ Tr>

तालिका 1: एचटीएल शैवाल पानी में मौजूद रासायनिक यौगिकों के स्तंभ संयोजन का उपयोग कर की समानता के मूल्यों और अवधारण समय ध्रुवीय × गैर ध्रुवीय यौगिकों NIST 2,008 लाइब्रेरी का उपयोग पहचान की गई।। समानता के मूल्यों के पैमाने 0-999 है। उच्चतर मूल्यों समानता स्पेक्ट्रा NIST डेटाबेस में परिसर के लिए है कि करने के लिए है कि नमूने के लिए प्राप्त की एक करीब मैच के अनुरूप हैं। आर टी रासायनिक यौगिकों (प्राथमिक, माध्यमिक) की अवधारण समय का प्रतिनिधित्व करता है।

नाम आर टी (एसईसी) समानता
कार्बन डाइआक्साइड 215, 1.64 999
एसीटोन 347, 1.89 967
2-Butanone 435, 2.12 965
इथेनॉल 467, 1.75 949
2-Pentanone 539, 2.36 942 3-Pentanone 539, 2.41 940
pyridine 887, 2.11 967
Cyclopentanone 903, 2.25 962
पाइराजिनद्ध 939, 1.99 945
Pyridine, 2-मिथाइल 943, 2.28 950
पाइराजिनद्ध, मिथाइल 1035, 2.16 964
Pyridine, 3-मिथाइल 1087, 2.25 947
2-propanone, 1-हाइड्रो- 1,107, 1.71 950 </ Td>
पाइराजिनद्ध, 2,5-dimethyl- 1131, 2.35 950
पाइराजिनद्ध, 2,6-dimethyl- 1139, 2.33 953
पाइराजिनद्ध, ethyl- 1151, 2.34 954
पाइराजिनद्ध, 2,3-dimethyl- 1,171, 2.32 963
2-Cyclopenten-1-एक, 2-मिथाइल 1,223, 2.19 960
पाइराजिनद्ध, 2-इथाइल-6-मिथाइल 1,235, 2.54 926
पाइराजिनद्ध, trimethyl- 1,263, 2.49 944
एन, एन -dimethyl- 1275, 1.97 957
सिरका अम्ल 1339, 1.53 963
pyrrole 1443, 1.65 970
Propanoic एसिड 1,475, 1.55 953
2-Cyclopenten-1-एक, 3-मिथाइल 1,475, 2.04 956
2-Cyclopenten-1-एक, 2,3-dimethyl- 1503, 2.22 884
Propanoic एसिड, 2-मिथाइल 1,515, 1.58 929
3-Pentenoic एसिड, 4-मिथाइल 1,5831.95 897
Acetamide, एन -ethyl- 1603, 1.71 950
Butanoic एसिड 1,607, 1.58 941
Acetamide, एन -methyl- 1,615, 1.63 963
Propanamide, एन -methyl- 1663, 1.70 956
Butanoic एसिड, 3-मिथाइल 1,667, 1.60 928
2-Pyrrolidinone, 1-मिथाइल 1,703, 1.96 936
3,4-Dimethyldihydrofuran-2,5-Dione 1,759, 2.05 719
acetamide 1783, 1.53 976
1,2-Cyclopentanedione 1819, 1.67 888
Propanamide 1847, 1.57 870
1H-Imidazole, 1-मिथाइल-4-nitro- 1883, 1.88 671
2,5-Pyrrolidinedione, 1-ethyl- 1975, 1.85 936
Piperidine-2,5-Dione 1975, 1.98 798
2,5-Pyrrolidinedione, 1-मिथाइल 2011, 1.76 960
2,075, 1.92 861
2-Pyrrolidinone 2,175, 1.65 976
2-Piperidinone 2,295, 1.73 959
Dianhydromannitol 2,419, 1.70 944
ग्लिसरीन 2,463, 1.47 888
3-Pyridinol 2,586, 1.50 921
2,5-Pyrrolidinedione 2,646, 1.50 923
एन - [2-Hydroxyethyl] succinimide 2,902, 1.69 941
नाम आर टी (एसईसी) समानता
एसीटोन 347, 1.89 952
2-Butanone 435, 2.12 934
इथेनॉल 467, 1.76 952
pyridine 887, 2.10 947
पाइराजिनद्ध 939, 1.99 928
सिरका अम्ल 1339, 1.53 981
Propanoic एसिड 1471, 1.56 948
Butanoic एसिड 1603, 1.59 935
acetamide 1783, 1.54 961
2011, 1.76 957
2,5-Pyrrolidinedione 2642, 1.52 940
एन - [2-Hydroxyethyl] succinimide 2,902, 1.71 935

तालिका 2: मानकों की अवधारण समय और समानता मूल्यों गैर ध्रुवीय ध्रुवीय × का उपयोग विश्लेषण। यौगिकों NIST 2,008 पुस्तकालय का उपयोग पहचान की गई। समानता के मूल्यों के पैमाने 0-999 है। उच्चतर मूल्यों समानता स्पेक्ट्रा NIST डेटाबेस में परिसर के लिए है कि करने के लिए मानक के लिए प्राप्त की एक करीब मैच के अनुरूप हैं। आर टी रासायनिक यौगिकों (प्राथमिक, माध्यमिक) की अवधारण समय का प्रतिनिधित्व करता है।

<टीआर ऊंचाई = "21">
नाम आर टी (s) समानता
Carbamic एसिड, monoammonium नमक 234, 0.521 999
Carbamic एसिड, monoammonium नमक 234, .653 981
trimethylamine 243, .540 922
एसीटोन 243, .648 927
डाइमिथाइल ईथर 243, .720 932
dimethylamine 252, .578 925
2-Butanone 261, .684 933
सिरका अम्ल 261, ३.१३९ 963
Methanethiol 306, .550 924
पाइराजिनद्ध 333, १.१५७ 949
pyridine 342, १.०६३ 950
Cyclopentanone 378, 1.032 944
पाइराजिनद्ध, मिथाइल 405, १.२१७ 954
Acetamide, एन -methyl- 414, ४.८५० 887
2-Cyclopenten-1-एक, 2-मिथाइल 504, १.४०९ 951
पाइराजिनद्ध, 2,5-dimethyl- 513, १.२०७ 919
पाइराजिनद्ध, 2,3-dimethyl- 522, 1.265 905
2,5-Pyrrolidinedione, 1-मिथाइल 801, ४.१७८ 955
Quinuclidine-3-राजभाषा 828, 2.750 680
2,5-Pyrrolidinedione, 1-ethyl- 873, ३.०५८ 889
2-Piperidinone 954, ५.४७४ 954
Caprolactam 963, २.४५८ 746
एन - [2-Hydroxyethyl] succinimide 1089, २.४२९ 857
एन - [2-Hydroxyethyl] succinimide 1260, २.२७८ 814
1-phenethyl-pyrrolidin-2,4-Dione 1791, ३.७४२ 788
5,10-Diethoxy-2,3,7,8-tetrahydro-1H, 6H-dipyrrolo [1,2-एक, 1 ', 2'-डी] पाइराजिनद्ध 2016, ४.६०८ 787

तालिका 3: गैर ध्रुवीय का स्तंभ संयोजन का उपयोग कर एचटीएल शैवाल पानी में रासायनिक यौगिकों की पहचान की समानता के मूल्यों और अवधारण समय5; ध्रुवीय। यौगिकों NIST 2,008 पुस्तकालय का उपयोग पहचान की गई। समानता के मूल्यों के पैमाने 0-999 है। उच्चतर मूल्यों समानता स्पेक्ट्रा NIST डेटाबेस में परिसर के लिए है कि करने के लिए नमूना के लिए प्राप्त की एक करीब मैच के अनुरूप हैं। आर टी रासायनिक यौगिकों (प्राथमिक, माध्यमिक) की अवधारण समय का प्रतिनिधित्व करता है।

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Discussion

परिणाम स्पष्ट रूप से ध्रुवीय यौगिकों और प्रकाश वाष्पशील से पहले नमूना तैयार करने की तकनीक के बिना शैवाल जैव कच्चे तेल की जलीय अंश में मौजूद हल करने के लिए ध्रुवीय × गैर ध्रुवीय का स्तंभ संयोजन की क्षमता को दर्शाते हैं। कठोर चोटी पीछा कार्बनिक अम्ल और एन यौगिकों गैर ध्रुवीय × ध्रुवीय स्तंभ संयोजन का उपयोग करते समय के लिए मनाया गया। इस शिखर पीछा जल्दी Eluting प्रकाश ऑर्गेनिक्स के लिए नहीं मनाया गया। यह व्यवहार प्रतिलिपि प्रस्तुत किया गया है, जब साधन की पुष्टि करने लीक से मुक्त (TOF एमएस में वैक्यूम 1.5 मिलीलीटर मिनट -1 के जीसी वाहक गैस प्रवाह की दर के लिए 2.7 × 10 -5 पा नीचे था)। ऐसा नहीं है कि अगर वहाँ प्रेस तंग कनेक्टर में या यदि मृत मात्रा के साथ एक मुद्दा था ठंड जेट प्रवाह की दर अत्यधिक होगा कि व्यवहार वर्णलेख भर में मनाया जाएगा उम्मीद होगी। हालांकि, यहां तक ​​देर हो चुकी Eluting यौगिकों (चित्रा पर पहचान नहीं) पूंछ नहीं है। इसलिए, हम निष्कर्ष है कि इस aque का एक परिणाम हैous नमूना इंजेक्शन / स्तंभ विन्यास संयोजन।

विभाजन के अनुपात राशि विभाजन प्रवाह के लिए खो दिया बनाम स्तंभ में प्रवेश नमूने की मात्रा है। विभाजन के अनुपात में अधिक छोटे नमूने की राशि स्तंभ पर पेश किया। आम तौर पर यह अधिक कुशल चोटियों जो चोटी की क्षमता में सुधार होगा पैदा करता है। नमूने के लिए उचित विभाजन अनुपात का निर्धारण यौगिक का पता लगाने (विभाजन अनुपात बहुत अधिक) के साथ स्तंभ ओवरलोडिंग से समस्याओं (विभाजन अनुपात बहुत कम है) या मुद्दों को रोका जा सकता। इसलिए, 1 की एक विभाजन अनुपात: 250 × दोनों स्तंभ संयोजन स्तंभ लोडिंग रोकने के लिए जीसी TOF एमएस डाटा अधिग्रहण के तरीकों जीसी में इस्तेमाल किया गया था और यह भी चोटी की क्षमता में सुधार होगा।

पहचान रासायनिक यौगिकों के लिए समानता मूल्यों 850-999 की रेंज में हैं। यह इंगित करता है कि रासायनिक यौगिकों 85% से अधिक आत्मविश्वास के साथ की पहचान कर रहे हैं। इस जीसी × जीसी में 400 स्पेक्ट्रा / दूसरे के एक एमएस अधिग्रहण दर का उपयोग करके हासिल की थी211, TOF एमएस डाटा अधिग्रहण तरीकों। 400 स्पेक्ट्रा / दूसरा अधिग्रहण दर चोटियों जो रासायनिक यौगिकों की पहचान 17 की समानता मूल्यों बढ़ जाती है के संकेत करने वाली शोर अनुपात में सुधार। उच्चतर मूल्यों समानता उच्च विश्वास के साथ रासायनिक यौगिकों की पहचान करने के लिए सक्षम करें। हालांकि, एक लंबे समय डेटा विश्लेषण में इस उच्च एमएस अधिग्रहण दर का परिणाम है। इसलिए, यह इन नमूनों जो डेटा विश्लेषण का समय कम हो जाती है की मात्रा का ठहराव के लिए एक 200 स्पेक्ट्रा / सेकंड एमएस अधिग्रहण दर का उपयोग करने के लिए सिफारिश की है।

× जीसी TOF एमएस डाटा अधिग्रहण विधि जीसी ध्रुवीय × गैर ध्रुवीय आगे माध्यमिक स्तंभ की लंबाई में वृद्धि से सुधार किया जा सकता है के साथ जलीय शैवाल जैव कच्चे निस्र्पक के लिए विकसित की है। माध्यमिक स्तंभ की लंबाई में वृद्धि करके, संकल्प दूसरा आयाम है जो नमूना 16,17 में मौजूद isomers की जुदाई में सक्षम बनाता में सुधार किया जा सकता है। चोटी की क्षमता में वृद्धि के साथ आगे भी सुधार किया जा सकतामाध्यमिक स्तंभ की लंबाई। एचटीएल शैवाल पानी के इस पत्र में विशेषता पतला 11 (कार्बन के लगभग 3 कुल भार% होते हैं) और एक लंबे समय तक माध्यमिक स्तंभ आवश्यकता नहीं कर सकते हैं। हालांकि, इस सिफारिश को जटिल और केंद्रित जलीय नमूने के लक्षण वर्णन के दौरान फायदेमंद हो सकता है।

चूंकि ध्रुवीय स्तंभ का अधिकतम तापमान 260 डिग्री सेल्सियस से प्रोग्राम है, इस पद्धति ऐसी लंबी श्रृंखला फैटी एसिड होता है, मोनो ग्लिसराइड, डि-ग्लिसराइड, ट्राइग्लिसराइड्स और एमिनो एसिड की oligomers के साथ ही शक्कर 16 के रूप में उच्च उबलते बिंदु रासायनिक यौगिकों elute नहीं कर सकते। इन यौगिकों से युक्त नमूने, जब विश्लेषण किया, जीसी इंजेक्टर और स्तंभों दूषित हो सकता है। जीसी इंजेक्टर और स्तंभों के प्रदूषण पीछा, रासायनिक यौगिकों की अवधारण के समय में परिवर्तन, और उच्च शोर या कम संकेत करने वाली शोर एमएस डिटेक्टर जो गुणात्मक रूप में अच्छी तरह के रूप में मात्रात्मक लक्षण वर्णन के लिए अवांछनीय हैं के अनुपात से शिखर की ओर जाता है। इसलिए, जब utilizinजी उच्च उबलते बिंदु रासायनिक यौगिकों विश्लेषकों युक्त उचित गुणवत्ता नियंत्रण के तरीकों को रोजगार चाहिए जलीय नमूनों का विश्लेषण के लिए इस स्तंभ संयोजन।

रासायनिक यौगिकों शैवाल जैव कच्चे तेल की जलीय अंश में पहचान आवेदनों की एक विस्तृत विविधता है। Pyridine, पाइराजिनद्ध और उनके एल्काइल डेरिवेटिव एग्रोकेमिकल्स के उत्पादन के लिए मध्यवर्ती रसायन, दवाओं 36,37 कर रहे हैं, और व्यापक रूप से समरूप कटैलिसीस 38,39 में विलायक के रूप में इस्तेमाल कर रहे हैं। इसी तरह, succinimide के डेरिवेटिव भी बहुलक मध्यवर्ती, डिटर्जेंट 40, नैदानिक ​​दवाओं 41,42, ईंधन additives और चिकनाई तेल additives 40 सहित आवेदन की एक विस्तृत विविधता है। जैविक एचटीएल शैवाल पानी में मौजूद एसिड उत्प्रेरक प्रक्रियाओं में एक फीडस्टॉक जलीय चरण 43 से अलग होने के लिए आसान कीटोन या एस्टर का निर्माण करने के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

× जीसी TOF एमएस विधि जीसी वीं के लिए विकसितध्रुवीय × इस पत्र में गैर ध्रुवीय की ई स्तंभ संयोजन भी जैविक प्रक्रिया, खाद्य प्रसंस्करण, और पर्यावरण कचरे से पानी के नमूने का विश्लेषण करने के लिए नियोजित किया जा सकता है। शोधकर्ताओं ने जैविक नमूने 44-47 के लक्षण वर्णन के लिए इस स्तंभ संयोजन का इस्तेमाल किया। यह सूचना दी है कि इस स्तंभ संयोजन हाइड्रोकार्बन के विभिन्न वर्गों के प्रभावी जुदाई के लिए सबसे अच्छा है - स्निग्ध, aromatics, एल्काइल बेंजीन और binuclear aromatics 44-46। इसलिए, जुदाई और जुदाई का दूसरा आयाम के लिए गैर ध्रुवीय का पहला आयाम के लिए एक ध्रुवीय जुदाई का उपयोग दोनों जलीय के लक्षण वर्णन के लिए उपयुक्त स्तंभ विन्यास के साथ ही जैव कच्चे बायोमास के जलतापीय द्रवीकरण से उत्पादित जैविक अंश होगा।

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Acknowledgments

यह पांडुलिपि अमेरिका के ऊर्जा विभाग के साथ अनुबंध सं डे-AC05-76RL01830 तहत बैटल मेमोरियल संस्थान द्वारा लिखा गया है। अमेरिकी सरकार ने बरकरार रखे हुए है और प्रकाशक, प्रकाशन के लिए लेख को स्वीकार कर, मानता है कि अमेरिकी सरकार ने एक गैर अनन्य, पेड-अप, अटल, दुनिया भर में लाइसेंस को बरकरार रखे हुए प्रकाशित करने के लिए या इस पांडुलिपि के रूप में प्रकाशित प्रतिलिपि, या अनुमति देते हैं दूसरों के लिए हां, अमेरिकी सरकार के उद्देश्यों के लिए।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
GC × GC–TOF/MS Leco PEG4D11DLN15 Commercial Pegasus 4D
ChromaTOF version 4.50  Leco Data analysis software
Rxi-5MS GC column Restek 13420 2.3 m column was used from this column.
Stabilwax GC column Restek 10626
HP-5 GC column Agilent 19091J-416
Stabilwax GC column Restek 15121
Presstight Connector Restek 20430
GC injector liner Restek 23305.5
GC Injector ferrules Agilent 5181-3323
Non-stick liner O-rings Agilent 5188-5365
Transfer line ferrules Restek 20212
Ethanol Sigma-Aldrich 459844 Chromatography grade
Acetone Sigma-Aldrich 414689 Chromatography grade
Acetic acid Sigma-Aldrich 320099 Chromatography grade
2-butanone Sigma-Aldrich 360473 Chromatography grade
Propanoic acid Sigma-Aldrich 402907 Chromatography grade
Butanoic acid Sigma-Aldrich 19215 Chromatography grade
Pyridine Sigma-Aldrich 270970 Chromatography grade
Pyrazine Sigma-Aldrich 65693 Chromatography grade
Acetamide Sigma-Aldrich 695122 Chromatography grade
2,5-pyrrolididione Sigma-Aldrich S9381 Chromatography grade
N-methylsuccinimide Sigma-Aldrich 325384 Chromatography grade
N-(2-hydroxyethyl)succinimide Sigma-Aldrich 444073 Chromatography grade

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References

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