Комплексный анализ + анализ неизвестных компонентов винилацетатных смол с использованием пиролизной ГХ-МС [применение ГХ-ВПМС]

Общие

Достижения в области масс-спектрометрии позволяют анализировать микрообразцы и неизвестные компоненты, которые раньше не наблюдались. По мере увеличения объема информации, получаемой с помощью масс-спектрометрии, исследователи требуют простых методов для анализа многочисленных наблюдаемых компонентов, и в результате растет спрос на комплексные аналитические методы, включая множественный классификационный анализ.

В этой работе мы представим новый метод нецелевого анализа, который сочетает в себе комплексный анализ с использованием ГХ-ВПМС высокого разрешения и анализ неизвестных компонентов с использованием мягкой ионизации.

Способ доставки

В качестве модельных образцов использовали 6 коммерческих винилацетатных смол (адгезивов). Для измерения использовали времяпролетный масс-спектрометр газовой хроматографии (GC-TOFMS). Поскольку образцы эмульсий, включающих клеи, трудно анализировать без предварительной обработки, образцы подвергали пиролизу.

Полученные данные были проанализированы с помощью AnalyzePro (SpectralWorks) для сравнения нескольких образцов с помощью PCA.

Таблица 1. Условия измерения

Условия Py-GC-TOFMS

Итоги

В общей сложности 6 образцов винилацетатной смолы были проанализированы методом пиролиза GC-EI TOFMS (n=3), а полученные данные были подвергнуты PCA с помощью AnalyzerPro. График оценки PCA (рис. 1) показывает, что образец E был четко разделен на 1^st ось главной компоненты и образец B на уровне 2^nd ось главного компонента соответственно. Компоненты, вносящие вклад в каждый главный компонент, были легко обнаружены на графике нагрузки.

Среди компонентов, способствующих разделению на оси вторичного основного компонента (положительная сторона), то есть характерных компонентов образца B, был подробно проанализирован компонент при RT 4.55 мин (данные в правой части рисунка 2).

Поиск в библиотеке NIST показал, что компонент при комнатной температуре 4.55 мин, вероятно, представляет собой диизобутират 2,2,4-триметил-1,3-пентандиола (молекулярная масса 286) с коэффициентом совпадения 813. Однако масс-спектр FI этого компонент обнаружил базовый пик на м / г 217, и в результате молекулярная масса, оцененная в библиотеке NIST, значительно отличалась от молекулярной массы, оцененной по результатам ионизации FI. Хотя химическая структура диизобутирата 2,2,4-триметил-1,3-пентандиола содержит сложноэфирную группу, ионизация FI не обнаружила иона, имеющего м / г равно тому. Общеизвестно, что соединения, содержащие эфирную группу, образуют протонированные молекулы в результате ионизации FI. Таким образом, вполне вероятно, что компонент при ВУ 4.55 мин не является компонентом, оцененным при поиске в библиотеке NIST, а является другим компонентом, имеющим аналогичный спектр ЭУ. На рис. 3 представлены масс-спектры компонента при комнатной температуре 4.55 мин, полученные методами ЭУ и ИВ. На рис. 4 показана структурная формула 2,2,4-триметил-1,3-пентандиолдиизобутирата. После детального изучения данных EI и FI было установлено, что компонент при ВУ 4.55 мин имеет структуру, показанную на рисунке 5. Ни одна из основных библиотек, предоставленных NIST, не включала компонент, равный этой структуре.

PCA является эффективным и действенным методом всестороннего анализа данных GC-TOFMS. В частности, для сравнения нескольких выборок использование графиков оценки и нагрузки позволяет исследовать сходство между выборками и характерными компонентами каждой выборки. Кроме того, хотя поиск в библиотеке NIST является мощным инструментом для идентификации характерных компонентов образцов, сочетание поиска в библиотеке NIST с информацией о молекулярном весе, полученной с помощью мягкой ионизации, такой как FI, позволяет идентифицировать компоненты с более высоким уровнем точности, предотвращая ложные идентификации.

Рис. 3. Масс-спектры EI и FI и результаты точного масс-анализа неизвестного компонента (ВУ 4.55 мин) в образце B

Масса	Формула	Рассчитанный Масса	Масса Ошибка [м Да]	DBE
217.178	C12 H25 O3	217.1798	-1.8	0.5

Масса	Формула	Рассчитанный Масса	Масса Ошибка [м Да]	DBE
43.0544	С3 Н7	43.0542	0.2	0.5
56.0622	С4 Н8	56.0621	0.1	1.0
71.0493	С4 Н7 О	71.0491	0.2	1.5
83.0858	С6 Н11	83.0855	0.3	1.5
89.0596	C4 H9 O2	89.0597	-0.1	0.5
98.1091	С7 Н14	98.1090	0.1	1.0
111.1177	С8 Н15	111.1168	0.9	1.5
143.1096	C8 H15 O2	143.1067	2.9	1.5
145.1246	C8 H17 O2	145.1223	2.3	0.5
173.1189	C9 H17 O3	173.1172	1.7	1.5