Summary
कुल वाष्पीकरण ठोस चरण माइक्रोएक्सट्रैक्शन (टीवी-एसपीएमई) पूरी तरह से तरल नमूने को वाष्पित करता है जबकि सभलता को एसपीएमई फाइबर पर सोकर दिया जाता है। यह केवल विलायक वाष्प और एसपीएमई फाइबर कोटिंग के बीच विश्लेषण के विभाजन की अनुमति देता है।
Abstract
गैस क्रोमेटोग्राफी - मास स्पेक्ट्रोमेट्री (जीसी-एमएस) नियंत्रित पदार्थों, प्रज्वलित तरल पदार्थ और विस्फोटकों सहित फोरेंसिक ब्याज के कई विश्लेषण के विश्लेषण के लिए अक्सर उपयोग की जाने वाली तकनीक है। जीसी-एमएस को सॉलिड-फेज माइक्रोएक्सट्रैकक्शन (एसपीएमई) के साथ जोड़ा जा सकता है, जिसमें सोरपिटिव कोटिंग वाला फाइबर एक नमूने के ऊपर हेडस्पेस में रखा जाता है या तरल नमूने में डुबोया जाता है। एनालाइट्स को फाइबर पर सोकर दिया जाता है जिसे तब अवशोषण के लिए गर्म जीसी इनलेट के अंदर रखा जाता है। कुल वाष्पीकरण ठोस चरण माइक्रोएक्सट्रैक्शन (टीवी-एसपीएमई) विसर्जन एसपीएमई के समान तकनीक का उपयोग करता है लेकिन फाइबर को पूरी तरह से वाष्पीकृत नमूना निकालने में विसर्जित करता है। यह पूर्ण वाष्पीकरण तरल चरण या किसी भी अघुलनशील सामग्री के हस्तक्षेप के बिना केवल वाष्प चरण और एसपीएमई फाइबर के बीच विभाजन में परिणाम देता है। उपयोग किए गए सॉल्वेंट के उबलते बिंदु के आधार पर, टीवी-एसपीएमई बड़े नमूना वॉल्यूम (उदाहरण के लिए, सैकड़ों माइक्रोलीटर तक) के लिए अनुमति देता है। ऑन-फाइबर व्युत्पन्नकरण टीवी-एसपीएमई का उपयोग करके भी किया जा सकता है। टीवी-एसपीएमई का इस्तेमाल बालों, मूत्र और लार में दवाओं और उनके मेटाबोलाइट्स का विश्लेषण करने के लिए किया गया है । इस सरल तकनीक को सड़क दवाओं, लिपिड, ईंधन के नमूनों, विस्फोट के बाद विस्फोटक अवशेषों और पानी में प्रदूषकों पर भी लागू किया गया है। यह पत्र शराब पीने के बहुत छोटे नमूनों (माइक्रोलीटर मात्रा) में अवैध मिलावटखोरों की पहचान करने के लिए टीवी-एसपीएमई के उपयोग पर प्रकाश डालता है । गामा-हाइड्रोक्सीब्यूटिरेट (जीएचबी) और गामा-ब्यूटिरोलैकटोन (GBL) दोनों की पहचान उस स्तर पर की गई जो नुकीले पेय में पाया जाएगा । एक ट्राइमेथाइलसिल एजेंट द्वारा व्युत्पन्न को जलीय मैट्रिक्स और जीएचबी को उनके टीएमएस डेरिवेटिव में बदलने के लिए अनुमति दी गई। कुल मिलाकर, टीवी-एसपीएमई त्वरित, आसान है, और नमूना को हेडस्पेस शीशी में रखने से अलग कोई नमूना तैयार करने की आवश्यकता नहीं है।
Introduction
सॉलिड-फेज माइक्रोएक्सट्राक्शन (एसपीएमई) एक नमूना तकनीक है जिसमें तरल या ठोस नमूना एक हेडस्पेस शीशी में रखा जाता है और एक एसपीएमई फाइबर, पॉलीमेरिक सामग्री के साथ लेपित होता है, फिर नमूना हेडस्पेस (या तरल नमूने में डूबे) में पेश किया जाता है। एनालिटे को फाइबर पर सोर्ब किया जाता है और फिर फाइबर को जीसी इनलेट के अंदर अवशोषण 1 ,2केलिए रखाजाताहै । कुल वाष्पीकरण ठोस चरण माइक्रोएक्सट्राक्शन (टीवी-एसपीएमई) विसर्जन एसपीएमई के समान तकनीक है लेकिन फाइबर पर एलिएट्स को सोखने से पहले तरल नमूने को पूरी तरह से वाष्पित कर देता है। यह केवल विलायक वाष्प और फाइबर के कोटिंग के बीच एनालिटे के विभाजन के लिए अनुमति देता है, जिससे अधिक एनालिटे को फाइबर पर सोख दिया जा सकता है और जिसके परिणामस्वरूप अच्छी संवेदनशीलता3होती है। विभिन्न एसपीएमई फाइबर उपलब्ध हैं और फाइबर को ब्याज, विलायक/मैट्रिक्स और व्युत्पन्न एजेंट के विश्लेषण के आधार पर चुना जाना चाहिए। स्थापित टीवी-एसपीएमई विश्लेषण के लिए तालिका 1 देखें।
| नमूना | एनालिटे (एस) | अनुशंसित एसपीएमई फाइबर | संदर्भ |
| मानव बाल | निकोटीन, कोटिनिन | पॉलीडिमिथाइलसिलोक्सेन/डिविनिलबेंजेन (पीडीएमएस/डीवीबी), पॉलीएक्रिलेट (पीए) | 3 |
| स्मोकलेस पाउडर | नाइट्रोग्लिसरीन, डिफेनिलमाइन | पॉलीडिमिथाइलसिलोक्सेन (पीडीएमएस), पॉलीथीन ग्लाइकोल (खूंटी) | 7, 8 |
| रेसिंग ईंधन | मेथनॉल, नाइट्रोथेन | खूँटी | 9 |
| पानी | पॉलीसाइक्लिक सुगंधित हाइड्रोकार्बन | पीडीएमएस | 10 |
| पेय पदार्थ | ɣ-हाइड्रोक्सीब्यूटिरिक एसिड, ɣ-ब्यूटिरोलैक्टोन | पीडीएमएस | यह काम |
| सॉलिड पाउडर | मेथैम्फेटामाइन, एम्फेटामाइन | पीडीएमएस/डीवीबी | अप्रकाशित |
तालिका 1. स्थापित टीवी-एसपीएमई विश्लेषण के साथ एसपीएमई फाइबर की सिफारिश की।
टीवी-एसपीएमई करने के लिए, एनालाइट्स को सॉल्वेंट में भंग कर दिया जाता है और इस मिश्रण का एक एलिकोट हेडस्पेस शीशी में रखा जाता है। नमूनों को फ़िल्टर करने की आवश्यकता नहीं है क्योंकि केवल विलायक और अस्थिर विश्लेषण वाष्पित होंगे। नमूने की कुल वाष्पीकरण सुनिश्चित करने के लिए तरल नमूनों की विशिष्ट मात्रा का उपयोग किया जाना चाहिए। इन खंडों को आदर्श गैस कानून का उपयोग करके तरल (समीकरण 1) के मोलर वॉल्यूम से गुणा सॉल्वेंट के मॉल की संख्या की गणना करके निर्धारित किया जाता है।
समीकरण 1
जहां वीओ नमूना (एमएल) की मात्रा है, पी सॉल्वेंट (बार) का वाष्प दबाव है,वी वी शीशी (एल) की मात्रा है, आर आदर्श गैस स्थिर (0.083145), एम 
सॉल्वेंट (जी/मोल), टी है तापमान (कश्मीर) का मोलर द्रव्यमान है, और 
सॉल्वेंट (जी/एमएलएएल) का घनत्व है। 3
सही वाष्प दबाव का उपयोग करने के लिए, एंटोनी समीकरण (समीकरण 2) का उपयोग तापमान के प्रभाव के लिए किया जाता है:4
समीकरण 2
जहां टी तापमान और ए, बी, और सी सॉल्वेंट के लिए एंटोनी कॉन्स्टेंट्स हैं । समीकरण 2 समीकरण 1 में प्रतिस्थापित किया जा सकता है, उपज:
समीकरण 3
समीकरण 3 नमूना (वीओ)की मात्रा देता है जिसे उपयोग किए गए तापमान और विलायक के कार्य के रूप में पूरी तरह से वाष्पित किया जा सकता है।
टीवी-एसपीएमई के साथ व्युत्पन्न करने के लिए, एसपीएमई फाइबर को सबसे पहले एनालिट के आधार पर पूर्व निर्धारित समय के लिए व्युत्पन्न एजेंट युक्त शीशी के संपर्क में आता है। एसपीएमई फाइबर को तब एक नई शीशी के संपर्क में रखा जाता है जिसमें ब्याज का विश्लेषण होता है। यह शीशी एक गर्म आंदोलनकारी के अंदर गर्म है। इसके बाद एनालिटे को व्युत्पन्न एजेंट के साथ फाइबर पर सोख दिया जाता है। विश्लेषण के लिए जीसी इनलेट में डाले जाने से पहले एनालिट और/या मैट्रिक्स का व्युत्पन्न फाइबर पर होता है । चित्रा 1 व्युत्पन्न के साथ टीवी-एसपीएमई प्रक्रिया का चित्रण दिखाता है।
चित्रा 1: व्युत्पन्न के साथ टीवी-एसपीएमई प्रक्रिया का चित्रण। एसपीएमई फाइबर पहले व्युत्पन्न शीशी में प्रवेश करता है जहां फाइबर पर व्युत्पन्न एजेंट (पीले घेरे) शर्बत होता है। फाइबर तो नमूना (नीले घेरे) और गर्म करने के लिए पेश किया है। निष्कर्षण के समय फाइबर पर व्युत्पन्न (हरे घेरे) का गठन होता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
टीवी-एसपीएमई फायदेमंद है क्योंकि यह निष्कर्षण प्रक्रिया के दौरान एनालिटे को प्राप्त करने की अनुमति देता है जो विश्लेषण समय को कम करता है। तरल इंजेक्शन जैसे अन्य तरीकों की आवश्यकता होती है कि विश्लेषण जीसी में इंजेक्ट किए जाने से पहले समाधान में व्युत्पन्न एजेंट के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। टीवी-एसपीएमई को भी कोई नमूना तैयार करने की आवश्यकता नहीं है। एक मैट्रिक्स जिसमें एनालिटे होता है, उसे सीधे हेडस्पेस शीशी में रखा जा सकता है और विश्लेषण किया जा सकता है। ब्याज के कई यौगिक टीवी-एसपीएमई के साथ संगत हैं। वाष्पीकरण की अनुमति देने के लिए यौगिकों को एक विलायक और पर्याप्त रूप से अस्थिर में घुलनशील होना चाहिए। इसके अतिरिक्त, जीसी-एमएस द्वारा विश्लेषण किए जाने के लिए यौगिकों को थर्मल रूप से स्थिर होना चाहिए। टीवी-एसपीएमई का उपयोग दवाओं और नशीली दवाओं के मेटाबोलाइट्स, रेसिंग ईंधन, पॉलीसाइक्लिक सुगंधित हाइड्रोकार्बन और विस्फोटक सामग्री3,5,6,7,8,9,10का विश्लेषण करने के लिए किया गया है।
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Protocol
1. जनरल टीवी-एसपीएमई नमूना तैयारी और जीसी-एमएस विश्लेषण
नोट: यदि नमूना पहले से ही मैट्रिक्स में भंग हो गया है, तो चरण 1.2 पर छोड़ दें।
- वांछित एकाग्रता तक पहुंचने के लिए पर्याप्त सॉल्वेंट (पानी, मेथनॉल, एसीटोन, आदि) में ठोस नमूने को निकालें या भंग करें। तरल नमूनों का उपयोग "जैसा है" किया जा सकता है।
नोट: उपयोग किए जाने वाले ठोस नमूने की मात्रा नमूने की वांछित एकाग्रता पर निर्भर करती है। जीसी कॉलम को ओवरलोड करने से बचने के लिए 1 पीपीएम (w/v) से नीचे की सांद्रता की सिफारिश की जाती है । विश्लेषण चुना कार्बनिक विलायक में घुलनशील होना चाहिए।- सुनिश्चित करें कि नमूना पूरी तरह से भंग हो गया है।
- चुने हुए तापमान पर समीकरण 3 का उपयोग करके नमूने को पूरी तरह से वाष्पित करने के लिए आवश्यक मात्रा की गणना करें। उदाहरण के लिए, यदि प्रयोग 60 डिग्री सेल्सियस पर किया जाना है, तो सॉल्वेंट को 60 डिग्री सेल्सियस पर पूरी तरह से वाष्पित करने के लिए आवश्यक मात्रा की गणना करें।
- इस नमूने की मात्रा को हेडस्पेस शीशी में स्थानांतरित करें और टोपी को सुरक्षित करें। माइक्रोलिटर पैमाने पर तरल नमूनों को स्थानांतरित करने के लिए स्वीकार्य तरीकों में कांच की सिरिंज, एक इलेक्ट्रॉनिक ग्लास सिरिंज, या नमूना तैयार करने के लिए तरल हस्तांतरण में सक्षम एक ऑटोसंप्लर रोबोट के माध्यम से मैन्युअल रूप से शामिल हैं।
- यदि नमूना प्राप्त होता है, तो एजेंट के ~ 1 एमएल को हेडस्पेस शीशी में रखकर उचित व्युत्पन्न एजेंट तैयार करें।
- आवश्यक व्युत्पन्न के प्रकार के आधार पर व्युत्पन्न एजेंट चुनें: एल्किलेशन, एकिलेशन, या सिलिशन। इस मामले में, जीएचबी पर पाए जाने वाले कार्बोक्सिलिक एसिड और अल्कोहल कार्यात्मक समूहों के लिए अनुशंसित व्युत्पन्न एजेंट ओ-बीआईएस (ट्राइमेथिलसिल) ट्राइफ्लोरोएस्टाएटामाइड (बीएसटीएफए) है। व्युत्पन्न एजेंट का उपयोग "जैसा है" किया जा सकता है और इसे कमजोर करने की आवश्यकता नहीं है। व्युत्पन्न एजेंट का एक एमएल एसपीएमई फाइबर की पूर्ण संतृप्ति सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त है।
सावधानी: व्युत्पन्न एजेंट जहरीले होते हैं और इसे धूम हुड में संभाला जाना चाहिए।
- आवश्यक व्युत्पन्न के प्रकार के आधार पर व्युत्पन्न एजेंट चुनें: एल्किलेशन, एकिलेशन, या सिलिशन। इस मामले में, जीएचबी पर पाए जाने वाले कार्बोक्सिलिक एसिड और अल्कोहल कार्यात्मक समूहों के लिए अनुशंसित व्युत्पन्न एजेंट ओ-बीआईएस (ट्राइमेथिलसिल) ट्राइफ्लोरोएस्टाएटामाइड (बीएसटीएफए) है। व्युत्पन्न एजेंट का उपयोग "जैसा है" किया जा सकता है और इसे कमजोर करने की आवश्यकता नहीं है। व्युत्पन्न एजेंट का एक एमएल एसपीएमई फाइबर की पूर्ण संतृप्ति सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त है।
- चरण 1.2 में गणना के आधार पर उचित इनक्यूबेशन/निष्कर्षण तापमान निर्धारित करें। यह तापमान कुल वाष्पीकरण, पर्याप्त नमूना निष्कर्षण और पूर्ण व्युत्पन्न (यदि आवश्यक हो) सुनिश्चित करता है।
- ब्याज के यौगिक (ओं) के वर्ग के आधार पर जीसी-एमएस पैरामीटर (ओवन तापमान कार्यक्रम, प्रवाह दर, इनलेट तापमान, आदि) का चयन करें। एक उदाहरण पैरामीटर सेट के लिए चरण 3 देखें।
- सुनिश्चित करें कि उचित इनलेट लाइनर (जैसे, 2 मिमी आंतरिक व्यास या उससे कम) जीसी इनलेट में है।
- सुनिश्चित करें कि एसपीएमई फाइबर को ठीक से वातानुकूलित किया गया है और विश्लेषण शुरू करने से पहले अच्छी काम करने की स्थिति में है।
- एसपीएमई फाइबर के प्रकार के आधार पर कंडीशनिंग पैरामीटर भिन्न करें। कृपया उचित कंडीशनिंग तापमान और समय के लिए एसपीएमई फाइबर निर्देश देखें। सामान्य तौर पर, कई एसपीएमई फाइबर रिक्त स्थानों का विश्लेषण करना जब तक कि वे प्रजनन योग्य न हों, पूरी तरह से वातानुकूलित एसपीएमई फाइबर की विशेषता के लिए पर्याप्त है।
2. गामा-हाइड्रोक्सीब्यूटिरेट (जीएचबी) और गामा-ब्यूटिरोलैकटोन (GBL) नमूना तैयार करने
- 1 पीपीएम से कम की एकाग्रता के साथ पानी में जीएचबी और/या जीबीएल का नमूना तैयार करें ।
- 1.2.1 में वर्णित तरीकों में से एक का उपयोग करके 20 एमएल हेडस्पेस शीशी में इस नमूने के 1 माइक्रोन को स्थानांतरित करें।
- ध्यान दें कि जलीय नमूनों के विश्लेषण के लिए सबसे कम नमूना मात्रा की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, पानी का एक माइक्रोन पूरी तरह से 60 डिग्री सेल्सियस पर 20 एमएल हेडस्पेस शीशी में वाष्पित हो जाएगा।
- शीशी को तुरंत कैप करें।
- बीएसटीएफए के ~ 1 एमएल + 1% ट्राइमेथाइल्च्लोरोसिलेन (टीएमसीएस) को अलग-अलग 20 एमएल हेडस्पेस शीशी और कैप में रखें।
नोट: GBL प्राप्त नहीं करता है । हालांकि, एक व्युत्पन्न कदम अभी भी आवश्यक है, यह सुनिश्चित करना है कि पानी सॉल्वेंट प्राप्त होता है और नमूने में हस्तक्षेप नहीं करता है।
सावधानी: BSTFA विषाक्त है और एक धूम हुड में संभाला जाना चाहिए ।
3. जीसी-एमएस पैरामीटर और पानी में जीएचबी और जीबीएल के लिए सेटअप
- निम्नलिखित जीसी-एमएस मापदंडों का उपयोग करके एक विधि बनाएं:
प्रारंभिक ओवन तापमान: 60 डिग्री सेल्सियस 1 मिनट के लिए आयोजित किया जाता है।
ओवन कार्यक्रम: 15 डिग्री सेल्सियस/
अंतिम ओवन तापमान: 280 डिग्री सेल्सियस, 1 मिनट के लिए आयोजित किया गया।
प्रवाह दर: 2.5 एमएल/मिनट (0.25 मिमी यानी कॉलम के लिए गति अनुकूलित प्रवाह)।
इनलेट तापमान: 250 डिग्री सेल्सियस।
स्थानांतरण रेखा तापमान: 280 डिग्री सेल्सियस। - सुनिश्चित करें कि जीसी इनलेट के अंदर एक संकीर्ण (2 मिमी यानी या उससे कम) एसपीएमई इनलेट लाइनर रखा गया है।
- सुनिश्चित करें कि पीडीएमएस/डीवीबी एसपीएमई फाइबर को ठीक से वातानुकूलित किया गया है और विश्लेषण से पहले अच्छा काम करने के क्रम में है ।
नोट: पीडीएमएस/डीवीबी एसपीएमई फाइबर को जीसी इनलेट में 30 मिनट के लिए 250 डिग्री सेल्सियस पर वातानुकूलित किया जाना चाहिए। पीडीएमएस/डीवीबी एसपीएमई फाइबर एक ऑफ-व्हाइट कलर होना चाहिए । - नमूने पर जीसी-एमएस चलाएं।
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Representative Results
हेडस्पेस और विसर्जन एसपीएमई की तुलना में टीवी-एसपीएमई की संवेदनशीलता को प्रदर्शित करने के लिए जीबीएल वॉल्यूम अध्ययन किया गया था। पानी में GBL का एक 100ppmv नमूना तैयार किया गया था और 1, 3, 10, 30, 100, 300, 1000, 3000, और 10,000 माइक्रोन की मात्रा के साथ 20 मिलीएल हेडस्पेस शीशियों में रखा गया था। टीवी-एसपीएमई (1-3 माइक्रोन), हेडस्पेस एसपीएमई (10 - 3,000 माइक्रोन) और विसर्जन एसपीएमई (10,000 माइक्रोन) के लिए अनुमति देने वाले नमूनों का चरण अनुपात। सभी नमूनों का विश्लेषण ट्रिपलिकेट में किया गया था और नमूना मात्रा के खिलाफ औसत पीक क्षेत्र की साजिश रची गई थी। कुल मिलाकर, टीवी-एसपीएमई के लिए अनुमति देने वाले नमूना वॉल्यूम ने चित्र 2में दिखाए गए पानी में GBL के लिए हेडस्पेस या विसर्जन एसपीएमई की तुलना में अधिक संवेदनशीलता का प्रदर्शन किया। प्रत्येक विधि के लिए क्रोमेटोग्राम की तुलना चित्र 3में दिखाई गई है ।
चित्रा 2: पानी में GBL के लिए नमूना मात्रा बनाम औसत पीक क्षेत्र का ग्राफ। हेडस्पेस और विसर्जन एसपीएमई की तुलना में टीवी-एसपीएमई की प्रभावकारिता प्रदर्शित करने के लिए एक जीबीएल वॉल्यूम अध्ययन किया गया था। पानी में GBL का 100ppmv नमूना तैयार किया गया था और 1, 3, 10, 30, 100, 300, 1000, 3000, और 10000 μL की मात्रा के साथ 20 मिलीएल हेडस्पेस शीशियों में रखा गया था। सभी नमूनों का विश्लेषण ट्रिपलिकेट में किया गया था और त्रुटि सलाखों के मतलब के मानक विचलन के अनुरूप है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्र 3: पानी में GBL के लिए कुल आयन क्रोमाटोग्राम। (100 पीपीएम) 3 माइक्रोन (नीला), 300 माइक्रोल (लाल), और 10,000 माइक्रोन (हरा) के लिए। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
जीएचबी और जीबीएल की प्रभावी खुराक के साथ नुकीला शराब के यथार्थवादी नमूने क्रमशः चित्र 4 और चित्रा 5में दिखाए गए हैं। इन नमूनों में जीबीएल और जीएचबी का अंतर-परिवर्तन भी दर्शाया गया है। जब टीवी-एसपीएमई ठीक से किया जाता है, तो एक तेज, प्रचुर मात्रा में चोटी का परिणाम होगा जैसा कि चित्र 6में दिखाया गया है। टीवी-एसपीएमई में अच्छी संवेदनशीलता है और इसलिए कॉलम को ओवरलोड न करने के लिए उचित सांद्रता का उपयोग किया जाना चाहिए। जब उच्च सांद्रता मौजूद होती है, तो चोटी की विषमता का परिणाम होगा जैसा कि चित्र 5 और चित्रा 7में दिखाया गया है। इन मामलों में, नमूना को पतला करना या एक स्प्लिट इंजेक्शन का उपयोग करना चोटी के आकार में सुधार कर सकता है।
चित्रा 4: एक 8 मिलीग्राम/एमएल एकाग्रता के साथ शराब में GHB का यथार्थवादी नमूना । चोटियों: 1) GBL, 2) हेक्सानोइक एसिड-टीएमएस, 3) GHB-TMS2,4) बेंजोइक एसिड-टीएमएस, 5) ऑक्टानोइक एसिड-टीएमएस, 6) ग्लिसरोल-टीएमएस3,* एक चक्रीय साइलॉक्सेन (फाइबर/कॉलम खून) को दर्शाता है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 5: एक 10 मिलीग्राम/एमएल एकाग्रता के साथ शराब में GBL का यथार्थवादी नमूना । चोटियों: 1) GBL, 2) हेक्सानोइक एसिड-टीएमएस, 3) Siloxane, 4) त्रिमिथाइल (2-phenylethoxy) silane, 5) GHB-TMS2। TIC जीबीएल को जीएचबी में परिवर्तित करने से पता चलता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 6: 0.1-पीपीएम एकाग्रता के साथ पानी में जीबीएल के लिए कुल आयन क्रोमाटोग्राम। टीवी-एसपीएमई विधि के बाद परिणाम पहले पानी में GBL के लिए वर्णित है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
चित्रा 7: 10-पीपीएम एकाग्रता के साथ पानी में GBL के लिए कुल आयन क्रोमाटोग्राम। टीवी-एसपीएमई विधि के बाद परिणाम पहले पानी में GBL के लिए वर्णित है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
जब प्राप्त होता है, तो विश्लेषक को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि विधि विश्लेषण (ओं) को जीसी में कम करने से पहले पूरी तरह से प्राप्त करने की अनुमति देती है। आंशिक व्युत्पन्न के परिणामस्वरूप एक चोटी हो सकती है जो व्युत्पन्न विश्लेषण का प्रतिनिधित्व करता है और एक चोटी जो अंडरवाइट्ड एनालिटे का प्रतिनिधित्व करता है। आंशिक व्युत्पन्न के परिणामस्वरूप विश्लेषण के लिए कम संवेदनशीलता भी होगी क्योंकि इसमें से कम फाइबर पर सोख सकते हैं।
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Discussion
टीवी-एसपीएमई में तरल इंजेक्शन जीसी पर कुछ लाभ हैं जो बड़े नमूना आकार (उदाहरण के लिए, 100 माइक्रोन) का उपयोग उपकरण संशोधनों के बिना किया जा सकता है। टीवी-एसपीएमई में भी हेडस्पेस एसपीएमई के समान कुछ लाभ हैं। हेडस्पेस एसपीएमई को किसी भी निष्कर्षण या निस्पंदन की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि कोई भी गैर-्वोल्टाइल यौगिक हेडस्पेस शीशी में रहेंगे और फाइबर पर सोख नहीं होंगे, एक साफ नमूना उत्पीडिंग करेंगे। यह विधि मानक हेडस्पेस एसपीएमई जैसे तीन चरण प्रणाली (नमूना, हेडस्पेस और फाइबर) के विपरीत दो-चरण प्रणाली (हेडस्पेस और फाइबर) होने के कारण मैट्रिक्स प्रभावों को खत्म करने में भी मदद करती है। टीवी-एसपीएमई विसर्जन की तरह है एसपीएमई उस विसर्जन में एसपीएमई भी दो फेज का सिस्टम है। विसर्जन एसपीएमई के साथ, एक फाइबर को तरल (आमतौर पर जलीय) नमूने में डुबोया जाता है जिसमें एनालिटे होता है, जो इसके वाष्प से एनालिट निकालने के विपरीत होता है। टीवी-एसपीएमई विसर्जन एसपीएमई से अलग है क्योंकि विसर्जन एसपीएमई को एक ध्रुवीय/जलीय मैट्रिक्स की आवश्यकता होती है ताकि विश्लेषण के लिए पर्याप्त प्रेरक बल उत्पन्न किया जा सके ताकि समाधान चरण और फाइबर कोटिंग के लिए शर्बत छोड़ सके। इसके अलावा, विसर्जन एसपीएमई को बहुत बड़े नमूना वॉल्यूम (जैसे, एमएल) की आवश्यकता होती है।
कई सॉल्वैंट्स का उपयोग टीवी-एसपीएमई के साथ किया जा सकता है जिसमें मेथनॉल, एसीटोन, पानी और एसीटोनिट्रिल शामिल हैं। एसपीएमई फाइबर को क्लोरोफॉर्म में उजागर या डूबना नहीं चाहिए क्योंकि ये सॉल्वैंट्स फाइबर कोटिंग को नुकसान पहुंचा सकते हैं। बीस एमएल स्क्रू कैप ग्लास हेडस्पेस शीशियों में टीवी-एसपीएमई विधियों के साथ बेहतरीन प्रदर्शन पाया गया है। टीवी-एसपीएमई के साथ ऑटोसंप्लर का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। जबकि टीवी-एसपीएमई विधि के कई मापदंडों को वांछित के रूप में समायोजित किया जा सकता है, प्रत्येक विलायक के लिए उचित मात्रा और निष्कर्षण तापमान का उपयोग किया जाना चाहिए। नमूना मात्रा और निष्कर्षण तापमान एक दूसरे के साथ आनुपातिक हैं और तदनुसार समायोजित किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, किसी विधि के निष्कर्षण तापमान को कम किया जा सकता है, लेकिन नमूना मात्रा को भी कम किया जाना चाहिए। यह मात्रा समीकरण 3 को समायोजित करके पाई जा सकती है।
व्युत्पन्न प्रक्रिया में संशोधन किए जा सकते हैं। व्युत्पन्नीकरण पूर्व या बाद निष्कर्षण किया जा सकता है, कमरे के तापमान पर या आंदोलनकारी में गर्म, व्युत्पन्न एजेंट के वाष्प के लिए फाइबर को उजागर करके या व्युत्पन्न एजेंट में फाइबर के सीधे विसर्जन से।
टीवी-एसपीएमई विधि की सीमाएं हैं जिनमें यौगिकों को घुलनशील, थर्मल रूप से स्थिर और अस्थिर होने की आवश्यकता शामिल है। टीवी-एसपीएमई को महंगे एसपीएमई फाइबर की आवश्यकता होती है जो विश्लेषण के दौरान उनकी कोटिंग छीन या टूट सकती है। इन सीमाओं को विशिष्ट जीसी इंजेक्शन की मात्रा, उच्च संवेदनशीलता और निस्पंदन की कोई आवश्यकता नहीं के सापेक्ष बड़े नमूना वॉल्यूम जैसे लाभों से पल्ला झाड़ लिया जाता है। टीवी-एसपीएमई को हेडस्पेस एसपीएमई को पसंद किया जाता है क्योंकि फाइबर पर अधिक नमूना निकाला जाता है और मैट्रिक्स प्रभाव कम हो जाते हैं। टीवी-एसपीएमई को एसपीएमई विसर्जन करने के लिए भी पसंद किया जाता है क्योंकि विसर्जन एसपीएमई टीवी-एसपीएमई की तुलना में बहुत अधिक नमूना खपत करता है। टीवी-एसपीएमई निष्कर्षण प्रक्रिया के दौरान व्युत्पन्नीकरण के लिए अनुमति देता है जो तरल इंजेक्शन जैसे तरीकों की तुलना में विश्लेषण समय को कम करता है जिसके लिए आवश्यक है कि एनालिटे को इंजेक्शन से पहले प्राप्त किया जाए। टीवी-एसपीएमई को भी कोई नमूना तैयार करने की आवश्यकता नहीं है। टीवी-एसपीएमई दवाओं, विस्फोटक सामग्री और रेसिंग ईंधन सहित विभिन्न प्रकार के नमूनों के विश्लेषण के लिए सरल, कुशल और संवेदनशील है।
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Disclosures
लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।
Acknowledgments
इस शोध को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ जस्टिस (अवार्ड नंबर 2015-डीएन-बीएक्स-के058 और 2018-75-सीएक्स-0035) ने समर्थन दिया । राय, निष्कर्ष, और निष्कर्ष यहां व्यक्त लेखक के हैं और जरूरी धन संगठनों के उन लोगों को प्रतिबिंबित नहीं करते ।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 10 µL Syringe | Gerstel | 100111-014-00 | |
| BSTFA + 1% TMCS (10 x 1 GM) | Regis Technologies Inc. | 50442882 | |
| eVol XR Sample Dispensing System Kit | ThermoFisher Scientific | 66002-024 | |
 -Butyrolactone (GBL) |
Sigma-Aldrich | B103608-26G | |
| -Hydroxy Butyric Acid (GHB) |
Cayman Chemicals | 9002506 | |
| Headspace Screw-Thread Vials, 18 mm | Restek | 23083 | |
| Magnetic Screw-Thread Caps, 18 mm | Restek | 23091 | |
| Optima water for HPLC | Fisher Chemical | W71 | |
| SPME Fiber Assembly Polydimethylsiloxane (PDMS) | Supelco | 57341-U | |
| SPME Fiber Assembly Polydimethylsiloxane/Divinylbenzene (PDMS/DVB) | Supelco | 57293-U | |
| Topaz 2.0 mm ID Straight Inlet Liner | Restek | 23313 |
References
- Pawliszyn, J. B. Method and Device for Solid Phase Microextraction and Desorption. United States patent. , (2005).
- Pawliszyn, J. Solid phase microextraction: theory and practice. , John Wiley & Sons. (1997).
- Rainey, C. L., Bors, D. E., Goodpaster, J. V. Design and optimization of a total vaporization technique coupled to solid-phase microextraction. Analytical Chemistry. 86 (22), 11319-11325 (2014).
- Sinnott, R. Chemical Engineering Design: Chemical Engineering. 6, Elsevier. (2005).
- Davis, K. Detection of Illicit Drugs in Various Matrices Via Total Vaporization Solid-Phase Microextraction (TV-SPME). , Indiana University - Purdue University Indianapolis. Master of Science thesis (2019).
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- Bors, D., Goodpaster, J. Mapping smokeless powder residue on PVC pipe bomb fragments using total vaporization solid phase microextraction. Forensic science international. 276, 71-76 (2017).
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- Beiranvand, M., Ghiasvand, A. Design and optimization of the VA-TV-SPME method for ultrasensitive determination of the PAHs in polluted water. Talanta. 212, 120809 (2020).
