Газовые хромато-масс спектрометры

Газовая хроматография — масс-спектрометрия (ГХ-МС и ГХ-МСМС) это гибридный метод анализа сложных смесей, при котором смесь эффективно разделяется методом капиллярной газовой хроматографии, а в качестве детектора используется либо масс-спектрометр, либо тандем из двух таких спектрометров, между которыми находится камера активации столкновениями. 

Принцип работы

Анализируемая смесь вводится в инжектор газового хроматографа, где испаряется и, в виде пара, вводится в капиллярную колонку. В капиллярной колонке смесь эффективно разделяется и разделенные компоненты поочередно попадают в масс-спектрометр. Процесс масс-спектрометрии проходит в несколько стадий: ионизация, сепарация ионов и детектирование. Ионизация происходит вследствие столкновения молекулы с электронами, разогнанными до энергии в 70 эВ, источником которых является вольфрамовый или рениевый катод. В результате столкновения молекула раскалывается на заряженные фрагменты (ионы), массы которых, при соблюдении условий, воспроизводимы. Ионы попадают в зону анализатора, где разделяются по их отношению массы к заряду (m/z). При этом полученный спектр является как бы «отпечатком пальца» молекулы. По спектру можно идентифицировать вещество, для чего используются электронные библиотеки, содержащие сотни тысяч масс-спектров.

В тандемном масс-спектрометре в первом масс-анализаторе выбирается родительский ион, который дополнительно раскалывается в камере активации столкновениями, сталкиваясь с активированными атомами азота или аргона. Из осколков родительского иона выбирается один или несколько дочерних ионов, по которым вещество идентифицируется и определяется количественно.

Основным преимуществом хромато-масс-спектрометра является возможность разделения и анализа смесей, состоящих из огромного количества компонентов. Кроме того, ХМС отличается от классической газовой хроматографии следующим:

• высокой селективностью, особенно, в тандемном варианте. Обнаружение на основе отношения m/z родительских и дочерних ионов аналита означает, что неразделенные хроматографические пики могут быть селективно выделены по массе и не ограничены хроматографическим разрешением;
• высокой чувствительностью, сопоставимой или даже превышающей чувствительность селективных детекторов;
• возможностью идентификации пиков по масс-спектрам. Поиск по электронным библиотекам масс-спектров, а также уникальные массы, определенные для родительских и дочерних ионов интересующего соединения, обеспечивают надежную идентификацию пиков даже в сложных матрицах;
• возможностью количественного анализа как в режиме отслеживания полного ионного тока, так и по масс-фрагментораммам родительских и дочерних ионов. Количественные данные могут быть получены легко, с применение общепринятых методов количественного хроматографического анализа.