Frage:
Gaschromatographie / Massenspektrometrie: Kann ich Peakverhältnisse und Molekularmasse verwenden, um die Menge abzuleiten?
Anthony
2012-05-07 14:20:39 UTC
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Kann die Menge eines Stoffes aus einem GC / MS -Bericht ableiten, wenn ich weiß:

  • das Verhältnis zu einem anderen Stoff in den Daten,

  • die Menge dieser zweiten Substanz und

  • die Molmasse beider Substanzen.

Die Website war sehr dicht und vage in Bezug auf die Funktionsweise von GC / MS-Tests, aber ziemlich offen in Bezug auf die Ableitung ihrer Verhältnisse.

Hier sind die Zahlen (leicht angepasst, aber mehr oder weniger proportional):

Substanz A:

  • Menge: $ 300 \: \ pu {mg} $ (Wissen Sie bereits, nicht Teil des GC / MS-Berichts)
  • Mol. Masse: $ 500 \: \ pu {g / mol} $ (in externer Quelle gefunden)
  • Spitzenanteil: 3
  • Substanz X:

    • Menge: Unbekannt
    • Mol. Masse: $ 425 \: \ pu {g / mol} $ (wieder externe Quelle)
    • Spitzenanteil: 1

    Um klar zu sein, das Verhältnis von 1: 3 bedeutet, dass Substanz X einen horizontalen Peak $ \ frac13 $ von Substanz A hat. Ich bin mir nicht sicher, was die x-Achse tatsächlich ist, was ein Teil dessen ist, warum ich ratlos bin. Die Stelle macht sehr deutlich, dass die Verhältnisse nicht direkt proportional zum Massenverhältnis sind (wenn also ein Verhältnis von 3: 1 von Glucose zu Arsen gefunden wird, bedeutet dies nicht, dass die Substanz nur 75% Glucose und 25% Arsen enthält dass die Glukose dreimal höher "spitzt", was ich als "dreimal so hoch" bezeichnet habe, aber das kann auch falsch sein).

    Also, wenn ich weiß, dass die Molekülmasse ($ \ rm M $) von Substanz X ist 0,85 von Substanz Y, kann ich die tatsächliche Masse von Substanz X unter Verwendung der Formel ableiten:

    \ begin {Gleichung} \ mathrm {Menge} _X = \ frac {\ mathrm {Menge} _A \ times (M_X / M_A)} {\ mathrm {Peak} _A / \ mathrm {Peak} _X} \ end {Gleichung}

    mit folgenden Daten:

    \ begin {Gleichung} \ rm qty_X = \ frac {300 \: \ pu {mg} \ times (425/500)} {3/1} \ end {Gleichung}

    Was vereinfacht zu:

    \ begin {Gleichung} \ rm qty_X = (300 \: \ pu {mg} \ mal 0,85) / 3 \ end {Gleichung}

    und schließlich das Ergebnis von $ 85 \: \ mathrm {mg} $.

    Am Ende gibt es also 3 Fragen:

    1. Funktionieren GC / MS-Ergebnisse überhaupt so?
    2. Wenn ja, ist meine Annahme, die Rätselgröße unter Verwendung der Molekülmasse abzuleiten, korrekt?
    3. Ist die Mathematik selbst in Ordnung? ? (Ich mache mir speziell Sorgen, dass ich entweder das Massenverhältnis oder das Spitzenverhältnis oder beides invertieren sollte.)
    4. ol>

      Wenn die Antwort auf die ersten Fragen natürlich Nein lautet, dann meine wahre Frage ist: Kann ich die Menge der Substanz X mit den angegebenen Daten ableiten, und wenn ja, was wäre der richtige Ansatz?

      Wenn jemand neugierig auf einen bestimmten Kontext ist, muss ich die tatsächliche Menge der Substanz kennen X, da ich weiß, dass es in der Masse eine Schwelle zwischen harmlos und giftig hat. Wenn ich also nur weiß, dass Substanz X $ \ frac13 $ "Peak" von Substanz A ist, weiß ich nicht, ob ich meinen Hund / mein Kind / mich selbst lassen soll Nehmen Sie es ein.

    Die Art und Weise, wie Sie dies dargestellt haben, klingt nicht so, als würden Sie wirklich GC / MS verwenden, sondern nur als Gaschromatographie. Die Höhe dieser Peaks hängt von der Detektorreaktion ab und es erscheint albern, wenn Sie einen MS-Detektor so verwenden, wie Sie es hier implizieren.
    Zwei antworten:
    #1
    +7
    SpectacularKat
    2012-05-10 08:15:51 UTC
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      Funktionieren GC / MS-Ergebnisse überhaupt so?  

    Wie cbeleites sagte, ist die von Ihnen beschriebene Methode eine geeignete Technik, aber wahrscheinlich nicht angemessen angesichts der von Ihnen zitierten Informationen.

    In GC / MS sollten Sie über zwei Informationssätze verfügen. Der erste ist der GC Total Ion Chromatograph (TIC), der Zeit als x-Achse und Antwort (Häufigkeit) als y-Achse hat. Für jede Retentionszeit auf dem TIC gibt es entsprechende Massenspektren (MS). In der MS ist die x-Achse m / z (Ion) und die y-Achse ist auch die Reaktion (Häufigkeit).

    Verschiedene Verbindungen haben unterschiedliche Reaktionen, wenn Sie also genau die gleiche Menge von zwei verschiedenen Verbindungen injizieren könnte eine viel größere Antwort von einem im Vergleich zum anderen bekommen. Zum Beispiel gibt Tramadol im Vergleich zu Hydrocodon eine viel höhere Reaktion. Aus diesem Grund möchten Sie, dass Ihr interner Standard Ihrem Analyten strukturell ähnlich ist.

    Die Quantifizierung einer Verbindung erfolgt häufig durch Betrieb von 3 bis 5 Kalibratoren bei bekannten Konzentrationen, um eine Kalibrierungskurve zu erstellen. Sobald eine akzeptable Kalibrierungskurve erstellt wurde, kann die Probe zusammen mit den Kontrollen an die Kurve angepasst werden, um die Menge der interessierenden Verbindung in der Probe und den Kontrollen zu berechnen. Wenn die Kontrollen korrekt sind, kann der Probenwert verwendet werden.

    Um eine Kalibrierungskurve zu erstellen, benötigen Sie einen internen Standard in jedem Kalibrator, jeder Kontrolle und jeder Probe. Sie können die Kurve dann entweder mit Ionenverhältnissen zwischen gepaarten internen Standard- und Analytionen erstellen oder wenn Ihre interne Standardantwort in allen Kalibratoren, Kontrollen und Proben konsistent ist, können Sie die GC-Peakantwort verwenden.

    Abschließend Wenn Sie nur einen GC / MS-Lauf mit den beiden unterschiedlichen Verbindungen haben, können Sie die Menge der zweiten Verbindung nicht einfach anhand der GC-Antwort der ersten berechnen, es sei denn, Sie haben zusätzliche Informationen, die in dieser Frage nicht aufgeführt waren .

    Du hast recht. Der Link zur deutschen Chemgapedia zeigt die Kalibrierung. Ich habe irgendwie angenommen, dass das OP versucht hat, den internen Standardteil eines Analyseverfahrens zu verstehen * jemand anderes führt * - beim erneuten Lesen der Frage habe ich möglicherweise falsch verstanden, was die Frage wirklich ist.
    Und sicherlich ist es fraglich, ob eine Kalibrierung nur mit Steigung und auf Null gezwungenem Achsenabschnitt (so lese ich diesen mysteriösen Faktor) angemessen ist.
    #2
    +4
    cbeleites unhappy with SX
    2012-05-09 04:48:03 UTC
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    Dies klingt so, als wäre A ein interner Standard für die Bestimmung von B.

    Interne Standards werden verwendet, um (kleine) multiplikative Variationen aufgrund bestimmter Einflüsse zu beseitigen, z

    • in GC das injizierte Volumen
    • in der optischen Spektroskopie, die optische Weglänge oder das beleuchtete Volumen.

    Manchmal die Berechnung Ein Teil der Idee heißt normalization.

    Die englische Wiki-Seite für den Antwortfaktor erklärt den internen Standard (und die Berechnungen).

    Der wichtige Teil ist:

    Einer der Hauptgründe für die Verwendung von Antwortfaktoren besteht darin, die Irreproduzierbarkeit manueller Injektionen in einen Gaschromatographen (GC) zu kompensieren. Das Injektionsvolumen für GCs kann 1 Mikroliter (µL) oder weniger betragen und ist schwer zu reproduzieren. Unterschiede im Volumen des injizierten Analyten führen zu Unterschieden in den Bereichen der Peaks im Chromatogramm, und alle quantitativen Ergebnisse sind verdächtig.

    Sie schalten also Ihre gesamte Kalibrierung auf eine Reaktion um, die auf die Reaktion von normalisiert ist der interne Standard (= Signalanalyt / interner Signalstandard) und das Ergebnis ist Konzentration Analyt / Konzentration des internen Standards = Molmenge Analyt / Molmenge interner Standard. Mit der bekannten Menge / Konzentration des internen Standards können Sie die Menge / Konzentration des Analyten zurückrechnen.

    Wenn Sie Deutsch lesen können, finden Sie hier eine weitere Erklärung und eine HPLC-Beispielberechnung.

    Die instrumentelle Analyse von Skoog & Leary besagt, dass mit einem geeigneten internen Standard eine Genauigkeit von 1% von < möglich ist.

    Wenn Ihr A also ein interner Standard ist, dann ist dies ein Beachten Sie jedoch, dass Arsen nicht wie ein interner Standard für Glukose klingt (oder umgekehrt): Der interne Standard sollte

    • dem Analyten

    • , aber das Signal sollte sich nicht mit anderen Substanzen

    • überlappen
    • für GC / MS, die für maximale chemische Ähnlichkeit sogar eine mit Isotopen markierte Version des Analyten sein könnte.



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