Name: Chromatografia gazowa-spektrometria mas w połączeniu z całkowitą odparowywaniem Mikroekstrakcja do fazy stałej jako narzędzie kryminalistyczne (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-05-25T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 31 s
Description: Poznaj technikę TV-SPME do analizy związków lotnych w próbkach kryminalistycznych bez konieczności filtracji. Ta metoda oferuje wyższą czułość niż standardowe wstrzyknięcie ciekłe i inne techniki SPME.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Badania te były wspierane przez Narodowy Instytut Wymiaru Sprawiedliwości (nagroda nr 2015-DN-BX-K058 i 2018-75-CX-0035). Wyrażone tutaj opinie, ustalenia i wnioski są opiniami autora i niekoniecznie odzwierciedlają opinie organizacji finansujących.

1. Ogólne przygotowanie próbki TV-SPME i analiza GC-MS
UWAGA: Jeśli próbka jest już rozpuszczona w matrycy, przejdź do kroku 1.2.
<ol>
	<li>Ekstrahować lub rozpuszczać stałą próbkę w rozpuszczalniku wystarczającym do osiągnięcia pożądanego stężenia. Próbki cieczy mogą być używane "tak jak są". 
	UWAGA: Ilość użytej próbki stałej zależy od pożądanego stężenia próbki. Stężenia poniżej 1 ppm (w/v) są zalecane, aby uniknąć przeciążenia kolumny GC. Analit powinien być rozpuszczalny w wybranym rozpuszczalniku organicznym.
	<ol>
		<li>Upewnij się, że próbka całkowicie się rozpuściła.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Obliczyć objętość potrzebną do pełnego odparowania próbki, korzystając z równania 3 w wybranej temperaturze. Na przykład, jeżeli doświadczenie ma być przeprowadzone w temperaturze 60 °C, należy obliczyć objętość potrzebną do całkowitego odparowania rozpuszczalnika w temperaturze 60 °C.
	<ol>
		<li>Przenieść tę objętość próbki do fiolki z przestrzenią nad głową i zabezpieczyć nakrętkę. Dopuszczalne metody przenoszenia próbek cieczy w skali mikrolitrów obejmują ręczne przenoszenie za pomocą szklanej strzykawki, elektronicznej szklanej strzykawki lub robota z automatycznym podajnikiem próbek zdolnego do przenoszenia cieczy w celu przygotowania próbki.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>W przypadku derywatyzacji próbki, należy przygotować odpowiedni środek do derywatyzacji, umieszczając ~1 ml środka w fiolce z przestrzenią nad głową.
	<ol>
		<li>Wybierz środek do derywatyzacji w oparciu o rodzaj potrzebnej derywatyzacji: alkilacja, acylacja lub silyacja. W tym przypadku zalecanym środkiem derywatyzacyjnym dla grup funkcyjnych kwasu karboksylowego i alkoholu znajdujących się na GHB jest O-bis(trimetylosililo)trifluoroacetamid (BSTFA). Środek do derywatyzacji może być stosowany "tak jak jest" i nie wymaga rozcieńczania. Jeden ml środka do derywatyzacji wystarczy, aby zapewnić całkowite nasycenie włókna SPME. 
		UWAGA: Środki do derywatyzacji są toksyczne i należy się z nimi obchodzić w dygestorium.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Ustaw odpowiednią temperaturę inkubacji/ekstrakcji na podstawie obliczeń w kroku 1.2. Taka temperatura zapewnia całkowitą parę, wystarczającą ekstrakcję próbki i całkowitą derywatyzację (jeśli to konieczne).
	<ol>
		<li>Wybierz parametry GC-MS (program temperatury pieca, natężenie przepływu, temperatura na wlocie itp.) w oparciu o klasę interesującego związku. Zobacz krok 3, aby zapoznać się z przykładowym zestawem parametrów.</li>
		<li>Upewnij się, że właściwa wkładka wlotowa (np. o średnicy wewnętrznej 2 mm lub mniejszej) znajduje się we wlocie GC.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przed rozpoczęciem analizy upewnij się, że włókno SPME zostało odpowiednio kondycjonowane i jest w dobrym stanie roboczym.
	<ol>
		<li>Zmieniaj parametry kondycjonowania w zależności od rodzaju używanego włókna SPME. Zapoznaj się z instrukcjami dotyczącymi światłowodu SPME, aby uzyskać informacje na temat prawidłowej temperatury i czasu kondycjonowania. Ogólnie rzecz biorąc, analiza kilku ślepych prób włókien SPME, aż staną się powtarzalne, jest wystarczająca, aby scharakteryzować włókno SPME jako w pełni kondycjonowane.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Przygotowanie próbek gamma-hydroksymaślanu (GHB) i gamma-butyrolaktonu (GBL)
<ol>
	<li>Przygotować próbkę GHB i/lub GBL w wodzie o stężeniu mniejszym niż 1 ppm.</li>
	<li>Przenieść 1 μl tej próbki do fiolki o pojemności 20 ml z przestrzenią nad roztworem, stosując jedną z metod opisanych w ppkt 1.2.1.
	<ol>
		<li>Należy zauważyć, że analiza próbek wodnych wymaga najmniejszych objętości próbek. Na przykład jeden μl wody całkowicie odparuje do 20 ml fiolki z przestrzenią nad głową w temperaturze 60 °C.</li>
		<li>Natychmiast zamknąć fiolkę.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Umieścić ~ 1 ml BSTFA + 1% trimetylochlorosilanu (TMCS) w oddzielnej 20 ml fiolce z przestrzenią nad głową i nakrętką. 
	UWAGA: GBL nie pochodzi z Wielkiej Brytanii. Etap derywatyzacji jest jednak nadal wymagany, aby upewnić się, że rozpuszczalnik wodny ulega derywatyzacji i nie zakłóca próbki. 
	UWAGA: BSTFA jest toksyczny i należy się z nim obchodzić w dygestorium.</li>
</ol>
3. Parametry GC-MS i konfiguracja dla GHB i GBL w wodzie
<ol>
	<li>Utwórz metodę przy użyciu następujących parametrów GC-MS: 
	Początkowa temperatura piekarnika: 60 °C utrzymywana przez 1 minutę. 
	Program piekarnika: 15 °C/minutę. 
	Końcowa temperatura piekarnika: 280 °C, utrzymywana przez 1 minutę. 
	Natężenie przepływu: 2,5 ml/minutę (optymalizowany przepływ dla kolumny o średnicy wewnętrznej 0,25 mm). 
	Temperatura na wlocie: 250 °C. 
	Temperatura linii przesyłowej: 280 °C.</li>
	<li>Upewnij się, że wąska (2 mm średnica wewnętrzna lub mniej) wkładki wlotowej SPME została umieszczona wewnątrz wlotu GC.</li>
	<li>Upewnij się, że światłowód PDMS/DVB SPME został odpowiednio kondycjonowany i jest w dobrym stanie przed analizą. 
	UWAGA: Włókna PDMS/DVB SPME należy kondycjonować na wlocie GC w temperaturze 250 °C przez 30 minut. Włókna PDMS/DVB SPME powinny mieć kolor złamanej bieli.</li>
	<li>Uruchom GC-MS w przykładzie.</li>
</ol>

<ol><li>Pawliszyn, J. B. Method and Device for Solid Phase Microextraction and Desorption. United States patent. , (2005).</li>
<li>Pawliszyn, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPawliszyn%2C+J+%22Solid+phase+microextraction%3A+theory+and+practice%22">Solid phase microextraction: theory and practice</a>. , John Wiley & Sons. (1997).</li>
<li>Rainey, C. L., Bors, D. E., Goodpaster, J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+optimization+of+a+total+vaporization+technique+coupled+to+solid-phase+microextraction%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Design and optimization of a total vaporization technique coupled to solid-phase microextraction.</a> Analytical Chemistry. 86 (22), 11319-11325 (2014).</li>
<li>Sinnott, R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSinnott%2C+R+%22Chemical+Engineering+Design%3A+Chemical+Engineering%22">Chemical Engineering Design: Chemical Engineering</a>. 6, Elsevier. (2005).</li>
<li>Davis, K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Detection+of+Illicit+Drugs+in+Various+Matrices+Via+Total+Vaporization+Solid-Phase+Microextraction+%28TV-SPME%29%22">Detection of Illicit Drugs in Various Matrices Via Total Vaporization Solid-Phase Microextraction (TV-SPME)</a>. , Indiana University - Purdue University Indianapolis. Master of Science thesis (2019).</li>
<li>Ash, J., Hickey, L., Goodpaster, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formation+and+identification+of+novel+derivatives+of+primary+amine+and+zwitterionic+drugs%5BTitle%5D)+AND+%22Forensic+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Formation and identification of novel derivatives of primary amine and zwitterionic drugs.</a> Forensic Chemistry. 10, 37-47 (2018).</li>
<li>Sauzier, G., Bors, D., Ash, J., Goodpaster, J. V., Lewis, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimisation+of+recovery+protocols+for+double-base+smokeless+powder+residues+analysed+by+total+vaporisation+%28TV%29+SPME%2FGC-MS%5BTitle%5D)+AND+%22Talanta%22%5BJournal%5D)">Optimisation of recovery protocols for double-base smokeless powder residues analysed by total vaporisation (TV) SPME/GC-MS.</a> Talanta. 158, 368-374 (2016).</li>
<li>Bors, D., Goodpaster, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+smokeless+powder+residue+on+PVC+pipe+bomb+fragments+using+total+vaporization+solid+phase+microextraction%5BTitle%5D)+AND+%22Forensic+science+international%22%5BJournal%5D)">Mapping smokeless powder residue on PVC pipe bomb fragments using total vaporization solid phase microextraction.</a> Forensic science international. 276, 71-76 (2017).</li>
<li>Bors, D., Goodpaster, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chemical+analysis+of+racing+fuels+using+total+vaporization+and+gas+chromatography+mass+spectrometry+%28GC%2FMS%29%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Methods%22%5BJournal%5D)">Chemical analysis of racing fuels using total vaporization and gas chromatography mass spectrometry (GC/MS).</a> Analytical Methods. 8 (19), 3899-3902 (2016).</li>
<li>Beiranvand, M., Ghiasvand, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+optimization+of+the+VA-TV-SPME+method+for+ultrasensitive+determination+of+the+PAHs+in+polluted+water%5BTitle%5D)+AND+%22Talanta%22%5BJournal%5D)">Design and optimization of the VA-TV-SPME method for ultrasensitive determination of the PAHs in polluted water.</a> Talanta. 212, 120809(2020).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

TV-SPME ma pewne zalety w porównaniu z GC do wstrzykiwania cieczy, ponieważ duże rozmiary próbek (np. 100 μL) mogą być używane bez modyfikacji urządzenia. TV-SPME ma również niektóre z tych samych korzyści, co SPME w przestrzeni nadbrzeżnej. Headspace SPME nie wymaga ekstrakcji ani filtracji, ponieważ wszelkie nielotne związki pozostaną w fiolce z przestrzenią nad powierzchnią i nie zostaną zaadsorbowane na włóknie, dając czystą próbkę. Metoda ta pomaga również wyeliminować efekty matrycy, ponieważ jest to system dwufazo...

Mikroekstrakcja w fazie stałej (SPME) to technika pobierania próbek, w której próbkę ciekłą lub stałą umieszcza się w fiolce z przestrzenią nadpróbkową, a następnie do tej przestrzeni (lub bezpośrednio do próbki ciekłej) wprowadza się włókno SPME pokryte materiałem polimerowym. Analit jest sorbowany na włókno, które następnie umieszcza się w wtryskiwaczu GC w celu desorpcji1,2. Mikroekstrakcja w fazie stałej z całkowitym odparowaniem (TV-SPME) jest techniką podobną do SPME z zanurzeniem, lecz zakłada całkowite odparowanie próbki ciekłej przed adsorpcją analitów na włóknie. Pozwala to na rozdział analitu wyłącznie między parą rozpuszczalnika a powłoką włókna, co umożliwia adsorpcję większej ilości analitu na włóknie i skutkuje wysoką czułością3. Dostępnych jest wiele rodzajów włókien SPME; wybór odpowiedniego włókna powinien zależeć od badanego analitu, rozpuszczalnika/matrycy oraz czynnika derywatyzującego. Ustanowione anality dla TV-SPME przedstawiono w Tabeli 1.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody >
		<tr >
			<td >Próbka</td>
			<td >Analit(y)</td>
			<td >Zalecane włókno SPME</td>
			<td >Referencje</td>
		</tr >
		<tr >
			<td >Ludzkie włosy</td >
			<td >Nikotyna, kotynina</td >
			<td >Polydimethylsiloxane/divinylbenzene (PDMS/DVB), polyacrylate (PA)</td >
			<td >3</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >Proch bezdymny</td >
			<td >Nitrogliceryna, difenyloamina</td >
			<td >Polydimethylsiloxane (PDMS), polyethylene glycol (PEG)</td >
			<td >7, 8</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >Paliwo wyścigowe</td >
			<td >Metanol, nitrometan</td >
			<td >PEG</td >
			<td >9</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >Woda</td >
			<td >Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne</td >
			<td >PDMS</td >
			<td >10</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >Napoje</td >
			<td >Kwas ɣ-hydroksymasłowy, ɣ-butyrolakton</td >
			<td >PDMS</td >
			<td >Niniejsza praca</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >Proszek stały</td >
			<td >Metamfetamina, amfetamina</td >
			<td >PDMS/DVB</td >
			<td >Niepublikowane</td >
		</tr >
	</tbody >
</table>
Tabela 1. Zalecane włókna SPME z ustalonymi analitami TV-SPME.
Aby przeprowadzić TV-SPME, anality rozpuszcza się w rozpuszczalniku, a następnie alikwot tej mieszaniny umieszcza się w fiolce do analizy przestrzeni nadpróbkowej. Próbki nie wymagają filtrowania, ponieważ odparują jedynie rozpuszczalnik i lotne anality. Należy stosować określone objętości próbek ciekłych, aby zapewnić całkowite odparowanie próbki. Objętości te wyznacza się, wykorzystując prawo gazu doskonałego do obliczenia liczby moli rozpuszczalnika pomnożonej przez objętość molową cieczy (Równanie 1). 
<img alt="Równanie prawa gazu doskonałego do obliczenia objętości molowej, schemat formuły, PV/RT, M/ρ, użytek edukacyjny." src="/files/ftp_upload/61880/61880equ01.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Równanie 1"> Równanie 1
gdzie Vo to objętość próbki (mL), P to ciśnienie pary rozpuszczalnika (bar), Vv to objętość fiolki (L), R to uniwersalna stała gazowa (0.083145 <img alt="Wyrażenie stałej gazowej L*bar/k*mol, wzór w obliczeniach chemicznych." src="/files/ftp_upload/61880/61880equ04.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Equation 1">), M to masa molowa rozpuszczalnika (g/mol), T to temperatura (K), a <img alt="Równowaga statyczna, ΣFx=0, schemat, analiza bilansu sił, naukowa treść edukacyjna" src="/files/ftp_upload/61880/61880equ05.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Equation 5"> to gęstość rozpuszczalnika (g/mL).3
W celu zastosowania prawidłowej prężności pary wykorzystuje się równanie Antoine'a (Równanie 2), aby uwzględnić wpływ temperatury:4 
<img alt="wzór logarytmiczny, równanie; log10P=A-(B/(T+C)); edukacja, pojęcie matematyczne, analiza badawcza" src="/files/ftp_upload/61880/61880equ02.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Równanie 2"> Równanie 2
gdzie T to temperatura, a A, B i C to stałe Antoine'a dla rozpuszczalnika. Równanie 2 można podstawić do równania 1, co daje: 
<img alt="Równanie służące do obliczania objętości wolnej w układzie chromatograficznym, przedstawiające czynniki zależne od temperatury." src="/files/ftp_upload/61880/61880equ03v2.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Równanie 3"> Równanie 3
Równanie 3 określa objętość próbki (Vo), która może zostać całkowicie odparowana, w zależności od temperatury oraz zastosowanego rozpuszczalnika.
Aby przeprowadzić derywatyzację za pomocą TV-SPME, włókno SPME jest najpierw wystawione na działanie fiolki zawierającej czynnik derywatyzujący przez określony czas, zależny od analizowanej substancji. Następnie włókno SPME zostaje przeniesione do nowej fiolki zawierającej interesujący nas analit. Fiolka ta jest podgrzewana w mieszalce termostatycznej. Analit jest następnie adsorbowany na włóknie wraz z czynnikiem derywatyzującym. Derywatyzacja analitu i/lub matrycy zachodzi na włóknie przed jego wprowadzeniem do wtryskiwacza GC w celu desorpcji. Rycina 1 przedstawia schemat procesu TV-SPME z derywatyzacją.
<img alt="Proces równowagi statycznej ze schematem przygotowania próbek i metody ekstrakcji." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61880/61880fig01.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1: Przedstawienie procesu TV-SPME z pochodnązowaniem.Włókno SPME najpierw trafia do fiolki z odczynnikiem do pochodnowania, gdzie odczynnik ten (żółte kółka) sorbuje się na włóknie. Następnie włókno zostaje wprowadzone do próbki (niebieskie kółka) i podgrzane. W czasie ekstrakcji na włóknie zachodzi tworzenie się pochodnej (zielone kółka). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61880/61880fig01large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
TV-SPME jest korzystne, ponieważ umożliwia pochodną analizowanego związku w trakcie procesu ekstrakcji, co skraca czas analizy. Inne metody, takie jak wtryskiwanie cieczy, wymagają, aby analit zareagował z odczynnikiem pochodnującym w roztworze przed wtryśnięciem do GC. TV-SPME wymaga również minimalnego lub żadnego przygotowania próbki. Matrycę zawierającą analit można umieścić bezpośrednio w fiolce do analizy przestrzeni nad próbką i poddać analizie. Wiele interesujących związków jest kompatybilnych z TV-SPME. Związki muszą być rozpuszczalne w rozpuszczalniku i wystarczająco lotne, aby umożliwić ich odparowanie. Ponadto związki muszą być stabilne termicznie, aby mogły być analizowane za pomocą GC-MS. TV-SPME stosowano do analizy leków i ich metabolitów, paliw wyścigowych, wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych oraz materiałów wybuchowych3,5,6,7,8,9,10.

<table><tbody><tr><td>10 &amp;mikro; L Strzykawka</td><td>Gerstel</td><td>100111-014-00</td><td></td></tr><tr><td>BSTFA + 1% TMCS (10 x 1 GM)</td> <td>Regis Technologies Inc.</td><td></td><td></td>50442882</tr><tr><td>Zestaw systemu dozowania próbek eVol XR</td><td>ThermoFisher Scientific</td><td>66002-024</td><td></td></tr><tr><td><img alt="Równanie 6" src="/files/ftp_upload/61880/61880equ06.jpg">-Butyrolakton (GBL)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>B103608-26G</td><td></td></tr><tr><td><img alt="Równanie 7" src="/files/ftp_upload/61880/61880equ06.jpg">-Kwas hydroksymasłowy (GHB)</td><td>Cayman Chemicals</td><td>9002506</td><td></td></tr><tr><td>Fiolki z gwintem śrubowym, 18 mm</td><td>Restek</td><td>23083</td><td></td></tr><tr><td>Magnetyczne nakrętki z gwintem, 18 mm</td><td>Restek</td><td>23091</td><td></td></tr><tr><td>Optima woda do HPLC</td><td>Fisher Chemical</td><td>W71</td><td></td></tr><tr><td>SPME Fiber Assembly Polidimethylsiloxane (PDMS)</td><td>Supelco</td><td>57341-U</td><td></td></tr><tr><td>Zespół włókien SPME Polidimetylosiloksan/ Divinylbenzen (PDMS/DVB)</td><td>Supelco</td><td>57293-U</td><td></td></tr><tr><td>Topaz 2.0 mm ID Prosta wkładka wlotowa</td><td>Restek</td><td>23313</td><td></td></tr></tbody></table>

chromatografia gazowa-spektrometria mas w połączeniu z całkowitą odparowywaniem mikroekstrakcja do fazy stałej jako narzędzie kryminalistyczne

Gas Chromatography-Mass Spectrometry Paired with Total Vaporization Solid-Phase Microextraction as a Forensic Tool

Chromatografia gazowa - Spektrometria mas (GC-MS) jest często używaną techniką do analizy licznych analitów o znaczeniu kryminalistycznym, w tym substancji kontrolowanych, cieczy łatwopalnych i materiałów wybuchowych. GC-MS może być sprzężony z mikroekstrakcją w fazie stałej (SPME), w której włókno z powłoką sorpcyjną umieszcza się w przestrzeni nad próbką lub zanurza w próbce ciekłej. Anality są sorbowane na włóknie, które jest następnie umieszczane w podgrzanym wlocie GC w celu desorpcji. Mikroekstrakcja w fazie stałej całkowitej waporyzacji (TV-SPME) wykorzystuje tę samą technikę, co SPME zanurzeniowa, ale zanurza włókno w całkowicie odparowanym ekstrakcie próbki. Ta całkowita waporyzacja powoduje przegrodę między tylko fazą parową a włóknem SPME bez zakłóceń ze strony fazy ciekłej lub jakichkolwiek nierozpuszczalnych materiałów. W zależności od temperatury wrzenia użytego rozpuszczalnika, TV-SPME pozwala na uzyskanie dużych objętości próbek (np. do setek mikrolitrów). Derywatyzacja na włóknie może być również wykonywana za pomocą TV-SPME. TV-SPME jest używany do analizy leków i ich metabolitów we włosach, moczu i ślinie. Ta prosta technika została również zastosowana do narkotyków ulicznych, lipidów, próbek paliwa, pozostałości po wybuchu i zanieczyszczeń w wodzie. W artykule zwrócono uwagę na wykorzystanie TV-SPME do identyfikacji nielegalnych domieszek w bardzo małych próbkach (mikrolitrach) napojów alkoholowych. Zarówno gamma-hydroksymaślan (GHB), jak i gamma-butyrolakton (GBL) zostały zidentyfikowane na poziomach, które można znaleźć w napojach z dodatkami. Derywatyzacja środkiem trimetylosililoowym pozwoliła na przekształcenie matrycy wodnej i GHB w ich pochodne TMS. Ogólnie rzecz biorąc, TV-SPME jest szybki, łatwy i nie wymaga przygotowania próbki poza umieszczeniem próbki w fiolce z przestrzenią nad głową.

Przeprowadzono badanie objętości GBL, aby wykazać czułość metody TV-SPME w porównzeaniu do SPME w przestrzeni nad cieczą (headspace) oraz SPME z zanurzeniem (immersion). Przygotowano próbkę GBL w wodzie o stężeniu 100ppmv i umieszczono ją w fiolkach do analizy headspace o objętości 20 mL, stosując objętości próbek wynoszące 1, 3, 10, 30, 100, 300, 1000, 3000 oraz 10 000 µL. Stosunek faz próbek umożliwił zastosowanie TV-SPME (1-3 µL), SPME w przestrzeni nad cieczą (10 – 3000 µL) oraz SPME z zanurzeniem (10 000 ...

Całkowita waporyzacja Mikroekstrakcja w fazie stałej (TV-SPME) całkowicie odparowuje płynną próbkę, podczas gdy anality są sorbowane na włókno SPME. Pozwala to na podział analitu tylko na parę rozpuszczalnika i powłokę z włókna SPME.

Chromatografia gazowa-spektrometria mas w połączeniu z całkowitą odparowywaniem Mikroekstrakcja do fazy stałej jako narzędzie kryminalistyczne

Gas Chromatography &#8211; Mass Spectrometry (GC-MS) is a frequently used technique for the analysis of numerous analytes of forensic interest, including ...

Protokół TV-SPME jest istotny, ponieważ może analizować szeroki zakres próbek, w tym narkotyki, paliwa wyścigowe, materiały wybuchowe i wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne. Filtracja nie jest potrzebna, ponieważ tylko lotne anality odparowują. Dzięki temu można analizować brudne próbki lub zawiesiny.Można stosować bardzo proste matryce, w tym rozpuszczalniki organiczne lub wodne. Główną zaletą techniki TV-SPME jest jej wysoka czułość. TV-SPME wykazuje lepszą czułość niż standardowe wstrzykiwanie cieczy, SPME w przestrzeni nad głową i SPME w zanurzeniu.TV-SPME ma również tę zaletę, że wykorzystuje duże objętości próbek bez żadnych zmian w oprzyrządowaniu GC. TV-SPME to bardzo prosta technika do wykonania. Główna trudność polega na zapewnieniu, że dostarczono odpowiednią ilość.Pomocne może być użycie małych ręcznych lub elektronicznych strzykawek, a także nie spieszenie się z pobieraniem próbek. Zapewnienie, że włókno zachowa swoją powłokę, może być również trudne, dlatego włókna muszą być ściśle monitorowane pod kątem degradacji. Demonstracja wizualna ma kluczowe znaczenie, ponieważ do sukcesu wymagane są zarówno manipulacje ręczne, jak i robotyczne.Na początek należy wyekstrahować lub rozpuścić próbkę stałą w rozpuszczalniku wystarczającym do osiągnięcia pożądanego stężenia. Po upewnieniu się, że próbka jest całkowicie rozpuszczona, oblicz objętość potrzebną do jej pełnego odparowania w wybranej temperaturze. Przenieść objętość próbki do fiolki z przestrzenią nad roztworem i zabezpieczyć nakrętkę.W przypadku derywatyzacji próbki, należy przygotować odpowiedni środek do derywatyzacji, umieszczając około jednego mililitra środka w fiolce z przestrzenią nad głową. Ustaw odpowiednią temperaturę inkubacji i ekstrakcji, zapewniając całkowitą waporyzację, wystarczającą ekstrakcję próbki i całkowitą derywatyzację. Wybierz parametry GC-MS na podstawie klasy interesujących nas związków.Przed rozpoczęciem analizy upewnij się, że właściwa wkładka wlotowa znajduje się we wlocie GC i że włókno SPME zostało odpowiednio kondycjonowane i jest w dobrym stanie przed rozpoczęciem analizy. Przygotować próbkę gamma-hydroksymaślanu lub gamma-butyrolaktonu w wodzie o stężeniu mniejszym niż jedna część na milion. Przenieść jeden mikrolitr próbki do 20-mililitrowej fiolki z przestrzenią nad głową i natychmiast zakryć fiolkę.Umieść jeden mililitr BSTFA z 1% trimetylochlorosilanem w osobnej 20-mililitrowej fiolce z przestrzenią nad głową i zakręć ją. Utwórz metodę GC-MS, ustawiając początkową temperaturę pieca na 60 stopni Celsjusza na jedną minutę, program piekarnika na 15 stopni na minutę, końcową temperaturę piekarnika na 280 stopni na jedną minutę, natężenie przepływu na 2,5 mililitra na minutę oraz temperaturę przewodu wlotowego i przesyłowego odpowiednio na 250 i 280 stopni. Upewnij się, że wąska wkładka wlotowa SPME została umieszczona wewnątrz wlotu GC i że włókno PDMS/DVB SPME zostało odpowiednio kondycjonowane i jest w dobrym stanie.Następnie uruchom GC-MS na próbce. Przeprowadzono badanie objętości GBL w celu wykazania czułości TV-SPME w porównaniu z SPME w przestrzeni nad głową i zanurzeniu. Ogólnie rzecz biorąc, objętości próbek, które pozwalały na TV-SPME, wykazały większą czułość niż SPME w przestrzeni nad głową lub zanurzeniu w wodzie.Porównanie chromatogramów dla każdej metody przedstawiono tutaj. Analizie poddano próbki wina doprawionego skuteczną dawką GHB i GBL. Próbki te pokazują również wzajemną konwersję GBL i GHB.Gdy TV-SPME jest wykonywany prawidłowo, obserwuje się ostry, obfity szczyt. TV-SPME ma wysoką czułość. W związku z tym należy stosować odpowiednie stężenia, aby nie przeciążać kolumny.Asymetria szczytowa występuje, gdy występują wysokie stężenia. W takich przypadkach rozcieńczenie próbki lub zastosowanie podzielonego wtrysku może poprawić kształt piku. TV-SPME można połączyć z chromatografią cieczową, co znacznie rozszerzyłoby zakres wykrywalnych analitów.

gas-chromatography-mass-spectrometry-paired-with-total-vaporization

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemia

Śladowe wybuchowe opary TNT i RDX zebrane na wypełnionych sorbentem termicznych rurkach desorpcyjnych były analizowane przy użyciu zaprogramowanego systemu desorpcji temperatury sprzężonego z GC z detektorem wychwytu elektronów. Analiza instrumentalna jest połączona z metodą bezpośredniego osadzania cieczy w celu zmniejszenia zmienności próbki i uwzględnienia dryfu oprzyrządowania i strat.

Ilościowe wykrywanie śladowych ilości par wybuchowych za pomocą detektora chromatografii gazowej z desorpcją w zaprogramowanej temperaturze i wychwytu elektronów

Precyzyjne określenie szybkości przepływu wydzielanych gazów jest kluczowe do badania szczegółów reakcji. Zapewniamy nowatorską metodę analizy ilościowej równoważnej analizy widma charakterystyki dla termograwimetrycznej analizy widma masowego poprzez ustanowienie systemu kalibracji widma charakterystycznego i czułości względnej w celu uzyskania natężenia przepływu.

Analiza ilościowa za pomocą termograwimetrii-analiza widma mas dla reakcji z wydzielającymi się gazami

Ten protokół opisuje pojedynczą przepustowość dla uzupełniających technik analitycznych i omicznych, której kulminacją jest w pełni sparowana charakterystyka naturalnej materii organicznej i proteomiki mikrobiologicznej w różnych ekosystemach. Podejście to pozwala na solidne porównania w celu identyfikacji szlaków i przemian metabolicznych ważnych dla opisu produkcji gazów cieplarnianych i przewidywania reakcji na zmiany środowiskowe.

Jednoprzepustowe komplementarne techniki analityczne o wysokiej rozdzielczości do charakteryzowania złożonych mieszanin naturalnej materii organicznej

Ta metoda dwuetapowej pirolizy online w połączeniu z chromatografią gazową z detekcją spektrometryczną mas i protokołem oceny danych może być używana do wieloskładnikowej analizy tuszy do tatuażu i dyskryminacji podrabianych produktów.

Dwuetapowa metoda pirolizy i chromatografii gazowej z detekcją spektrometrii mas do identyfikacji składników tuszu do tatuażu i podrabianych produktów

Ten protokół prezentuje podejście do odcisku palca i eksploracji wielowymiarowych danych zebranych przez wszechstronną dwuwymiarową chromatografię gazową sprzężoną ze spektrometrią mas. Dedykowane algorytmy rozpoznawania wzorców (dopasowywanie szablonów) są stosowane do badania informacji chemicznych zaszyfrowanych we frakcji lotnej oliwy z oliwek z pierwszego tłoczenia (tj. lotatylomie).

Chromatograficzne odciski palców poprzez dopasowanie szablonu do danych zebranych za pomocą kompleksowej dwuwymiarowej chromatografii gazowej

Platforma mikroekstrakcji gazowej w fazie stałej jest tutaj opisana do szybkiej, niezawodnej i półautomatycznej identyfikacji i kwantyfikacji substancji lotnych w dojrzałych owocach czarnej porzeczki. Technika ta może być wykorzystana do poszerzenia wiedzy na temat aromatu owoców oraz do selekcji odmian o wzmocnionym smaku do celów hodowlanych.

Profilowanie związków lotnych w owocach czarnej porzeczki przy użyciu mikroekstrakcji w fazie stałej w przestrzeni nad powierzchnią sprzężoną z chromatografią gazową i spektrometrią mas

Ten protokół opisuje ekstrakcję lotnych związków organicznych z próbki biologicznej za pomocą metody ekstrakcji sorbentem wspomaganym próżniowo, chromatografię gazową sprzężoną ze spektrometrią mas przy użyciu szyny Entech Sample Preparation Rail, oraz analizę danych. Opisano również hodowlę próbek biologicznych i sondowanie izotopów stabilnych.

Wychwytywanie aktywnie wytwarzanych mikrobiologicznych lotnych związków organicznych z próbek związanych z człowiekiem za pomocą ekstrakcji sorbentem wspomaganym próżnią

Profilowanie metabolitów nieukierunkowanych za pomocą ultra wydajnej chromatografii cieczowej w połączeniu ze spektrometrią mas (UPLC-MS) jest potężną techniką badania metabolizmu.  W tym artykule przedstawiono typowy przepływ pracy wykorzystywany do nieukierunkowanego profilowania metabolitów w surowicy, w tym organizację i przygotowanie próbki, pozyskiwanie danych, analizę danych, kontrolę jakości i identyfikację metabolitów.

Wielkoskalowe, nieukierunkowane profilowanie metabolomiczne surowicy za pomocą ultrasprawnej chromatografii cieczowej ze spektrometrią mas (UPLC-MS)

Synteza asymetrycznych gatunków ferrocenu jest wyzwaniem przy użyciu technik rozwiązań.  Niniejszy raport koncentruje się na metodach przeprowadzonych w celu wytworzenia biokoniugatu ferrocen-biotyna przy użyciu łatwych i czystych reakcji przeprowadzanych w drodze syntezy w fazie stałej.  Wykazano, że włączenie ugrupowania tiolanowego nadaje zdolność do unieruchamiania na powierzchniach złota.

Metodologia syntezy asymetrycznych układów biosprzężonych pochodzących z ferrocenu za pomocą metodologii opartej na żywicy w fazie stałej

Przedstawiono protokół łatwego przygotowania 4-podstawionych pochodnych chinazoliny z 2-aminobenzofenonów, tiomocznika i dimetylosulfotlenku.

Łatwe przygotowanie pochodnych chinozoliny z podstawieniami 4

Poznaj technikę TV-SPME do analizy związków lotnych w próbkach kryminalistycznych bez konieczności filtracji. Ta metoda oferuje wyższą czułość niż standardowe wstrzyknięcie ciekłe i inne techniki SPME.

Chromatografia gazowa-spektrometria mas w połączeniu z całkowitą odparowywaniem Mikroekstrakcja do fazy stałej jako narzędzie kryminalistyczne (Wideo) | JoVE Journal

Chromatografia gazowa-spektrometria mas w połączeniu z całkowitą odparowywaniem Mikroekstrakcja do fazy stałej jako narzędzie kryminalistyczne

Przeglądaj więcej filmów