Wat is een gaschromatograaf-massaspectrometer?

Een gaschromatograaf massaspectrometer (GCMS) combineert gaschromatografie en massaspectrometrie om stoffen te identificeren en te kwantificeren. Het proces begint met de te onderzoeken stof die wordt verdund met een gas of vloeistof en in de machine wordt gebracht. Het GCMS scheidt de stof in componenten die door een computer kunnen worden geïdentificeerd. Gaschromatograaf-massaspectrometers hebben een breed scala aan toepassingen, waaronder onderzoek naar illegale drugs, omgevingsdetectie en medische diagnose.

De gaschromatografie of GC-fase van de analyse omvat typisch het plaatsen van een monster in het injectorportaal. De stof kan worden opgelost in een waterige oplossing en met een injectienaald in de kamer worden geïnjecteerd. Eenmaal in de glazen of roestvrijstalen kamer reist de verbinding naar een oven waar het wordt omgezet in een gas.

Door de temperatuur geleidelijk te verhogen, breekt de verbinding in zijn samenstellende delen, verlaat de kamer en gaat met variabele snelheden de detector in. Elektrisch geladen, veroorzaken de deeltjes een elektronisch signaal. Hoe groter de concentratie van deeltjes, hoe sterker het gecreëerde signaal.

Deze signalen worden vervolgens geanalyseerd door computersoftware. De computer produceert een chromatogram met pieken die de retentietijden en signaalintensiteiten van de verbindingen aangeven. Door de retentietijden van verschillende chemische verbindingen te kennen, kunnen onderzoekers ze identificeren.

Verdere analyse vindt plaats in de massaspectrometer. Zodra verbindingen de spectrometer binnenkomen, komen ze een reeks elektronen of gas tegen. Ionisatie vindt plaats, waarbij de verbinding in fragmenten wordt gebroken, elk met een specifieke atoommassa. Deze fragmenten ondergaan analyse door middel van het samenstellen van een massafragment tot ladingsverhouding, of M / Z.

Deze informatie gaat naar de gaschromatograaf-massaspectrometercomputer die een grafiek formuleert met pieken op basis van M / Z versus signaalintensiteit. De computersoftware bevat meestal een database met bekende M / Z-verhoudingen en signaalintensiteiten voor verschillende chemische moleculen. De computer identificeert stoffen en vergelijkt de verkregen informatie met de bibliotheek met bekende stoffen. De gaschromatograaf-massaspectrometer kan elke analysefase afzonderlijk of gelijktijdig voltooien. Afhankelijk van het gewenste detailniveau kan het voltooien van het proces 20 minuten of meer dan 20 uur duren.

Wetshandhavers gebruiken een gaschromatograaf-massaspectrometer wanneer ze de aanwezigheid van illegale drugs of giftige stoffen vermoeden. Milieuorganisaties gebruiken de technologie voor het analyseren van lucht-, bodem- of watermonsters om mogelijke verontreinigende stoffen te detecteren. Beroepsbeoefenaren in de gezondheidszorg gebruiken een GCMS op urinemonsters om chemische verbindingen te detecteren die worden aangetroffen bij personen met bepaalde stofwisselingsstoornissen.