Влияние высокой точности определения массы на результат анализа с помощью JMS-T2000GC — Эффект для сужения результата интегрированного анализа msFineAnalysis — [Приложение GC-TOFMS]

Введение

JEOL Ltd. недавно анонсировала JMS-T2000GC «AccuTOF™ GC-Alpha», который является шестым^th Времяпролетный МС высокого разрешения поколения GC (GC-HRTOFMS) в серии «AccuTOF™ GC», которая впервые была выпущена в 2004 году. GC-Alpha (рис. 1) представляет собой значительное улучшение возможностей по сравнению с предыдущей моделью с в три раза более высокая разрешающая способность по массе (10,000 30,000→XNUMX XNUMX @ м / г 614）и в три раза более высокая точность массы (3 ppm→1 ppm, стандартный источник ионов EI). В этой работе мы использовали термическое разложение акриловой смолы, чтобы оценить, как повышение точности измерения массы может повлиять на результаты анализа сложного образца. Кроме того, программное обеспечение msFineAnalysis версии 3, входящее в комплект поставки JMS-T2000GC, использовалось для быстрого определения влияния повышенной точности массы на результаты качественного анализа.

Экспериментальный

В таблице 1 показаны условия измерения для измерений пиролизной ГХ-МС. Для измерений использовали JMS-T2000GC, оснащенный пиролизером Frontier Lab и комбинированным источником ионов JEOL EI/FI, а в качестве образца использовали коммерчески доступную акриловую смолу — 0.2 мг для метода EI и 1.0 мг для метода FI. соответственно. Затем полученные данные были проанализированы с использованием интегрированного рабочего процесса msFineAnalysis (следующий раздел, рис. 2) для изучения влияния высокой точности массы на результаты анализа.

Таблица 1. Условия измерения и анализа

Условия пиролиза
Пиролизер	EGA/PY-3030D (пограничная лаборатория)
Температура пиролиза	600 ° C
Условия ГХ
Газовый хроматограф	8890A ГХ (Agilent Technologies)
Column	ЗБ-5МСи (Феноменекс) 30 м х 0.25 мм, 0.25 мкм
Температура духовки	40°C(2мин)-10°C/мин -320°К(15мин)
Режим впрыска	Раздельный режим (100:1)
Несущий поток	Он: 1.0 мл/мин
Условия МС
спектрометр	JMS-T2000GC (ООО «ДЖЕОЛ»)
Источник ионов	Комбинированный источник ионов EI/FI
Ионизация	ЭИ+: 70 эВ, 300 мкА FI+:-10кВ, 40мА/30мс
Массовый диапазон	м / г 35-800
Условия обработки данных
Программное обеспечение для георадаров	мсФайнАнализ (ООО «ДЖЕОЛ»)
База данных библиотеки	НИСТ17
Отказоустойчивость	±5 мДа, ±2 мДа

Рис.1 Системы JEOL GC/HR-TOFMS: JMS-T2000GC

Программное обеспечение msFineAnalysis

На рис. 2 показан рабочий процесс msFineAnalysis, в котором данные ГХ/ЭУ и данные ГХ/мягкой ионизации (СИ) анализируются вместе для автоматического создания интегрированного отчета о качественном анализе. 5 шагов качественного анализа, которые выполняются автоматически:

• Поиск в базе данных библиотеки с использованием масс-спектра ЭУ
• Автоматический поиск молекулярного иона в масс-спектре SI
• Точный масс-анализ молекулярного иона
• Анализ сопоставления изотопных образцов для сужения молекулярных формул-кандидатов
• Точный масс-анализ иона-фрагмента EI и сужение списка кандидатов молекулярной формулы с использованием условий состава кандидата молекулярной формулы, полученных в 1 и 4.

Комбинируя точный масс-анализ масс-спектров EI и SI, msFineAnalysis может не только идентифицировать компоненты, зарегистрированные в библиотеке, но также может определять элементный состав для незарегистрированных компонентов.

Рис.2 Рабочий процесс msFineAnalysis

Результат

Для точного массового анализа допустимая погрешность определяется на основе возможностей прибора по точности измерения массы. Модели предыдущего поколения (например, JMS-T200GC) требовали допустимой погрешности ±5 мДа для элементного состава. Однако с более высокой точностью массы JMS-T2000GC можно сузить эту погрешность, что, в свою очередь, уменьшит количество возможных составов элементов, рассчитанных для каждого аналита. Цель этих экспериментов состояла в том, чтобы изучить влияние устойчивости к ошибкам для 120 компонентов (интенсивность ≥0.05%), которые наблюдались во время термического разложения акриловой смолы.
На рис. 3 показаны результаты автоматического анализа пиролиза акриловой смолы с помощью msFineAnalysis. Синий цвет показывает процент компонентов, которые привели к одному кандидату молекулярной формулы, желтый показывает процент, который имеет два или более кандидатов молекулярной формулы, а серый цвет показывает процент без явного кандидата молекулярной формулы. На левой круговой диаграмме показаны результаты анализа при допустимой погрешности ±5 мДа. Из-за этого более широкого допуска было много аналитов с более чем одной молекулярной формулой-кандидатом (желтый). Следовательно, только 58% из 120 компонентов были сужены до единственного кандидата молекулярной формулы. Затем допустимая погрешность была снижена до ±2 мДа, и результаты показаны на центральной круговой диаграмме рис.2. Более узкий допуск устранил множество ложноположительных кандидатов и увеличил количество компонентов только с одним кандидатом молекулярной формулы до 75%. Затем элементы, используемые для расчетов элементного состава, были сужены, чтобы включить только C/H/O, потому что основа из акриловой смолы включает только эти элементы. На круговой диаграмме справа показаны результаты удаления азота из поиска при сохранении более узкого допуска ±2 мДа. В результате количество компонентов, отождествляемых с одной молекулярной формулой, увеличилось до 84% (101 компонент).

Рис.3 Сравнение результатов автоматического анализа для 120 компонентов

Оставшиеся 19 компонентов не были автоматически сведены к одной композиции-кандидату по следующим причинам:

• [М]+▪ и [М+Ч]⁺ присутствовали вместе, поэтому изотопная картина не совпадала.
• Только [М+Ч]⁺ наблюдались (поскольку число электронов в молекуле с добавлением протона четное, ограничение поиска нечетного электрона не дало правильного результата).
• Относительная интенсивность молекулярного иона была ниже установленного по умолчанию порогового значения 10 % для обнаружения ионного пика и не была назначена правильно.
• Абсолютная интенсивность молекулярного иона была низкой, а форма пика плохой, что приводило к погрешности измерения массы более 2 мДа.
• Он считался полностью совместно элюирующимся компонентом, и охват ионами фрагмента EI был низким.

Вручную проверив данные измерений и результаты анализа для этих 19 последних компонентов, мы смогли сузить список до одной потенциальной молекулярной формулы (рис. 4), тем самым идентифицировав единый элементный состав для всех 120 компонентов, полученных в результате пиролиза. акриловая смола.

Рис.4 Подтверждение аналитиком для 19 компонентов

Выводы

Высокая точность массы нового JMS-T2000GC позволяет аналитику использовать более узкие допуски погрешности массы в рамках msFineAnalysis. В результате программное обеспечение смогло автоматически сузить число потенциальных молекулярных формул до одной возможности для большинства наблюдаемых компонентов. Для компонентов, которые имели более одной формулы-кандидата (желтый) или не имели формулы-кандидата (серый), аналитик мог быстро сфокусироваться на этих компонентах и ​​вручную проверить масс-спектр и результаты анализа. Сочетание JMS-T2000GC с возможностями автоматического анализа программного обеспечения msFineAnalysis обеспечивает мощное решение, упрощающее качественный анализ сложных образцов.