天游线路检测中心 使用氮气和氢气载气通过 GC-MS 分析芳香油
MS 提示 444 号
1。简介
近年来，GC-MS 中用作载气的氦气的供应由于各种情况而变得不稳定，虽然越来越需要使用氦气的替代气体来确保设备的稳定运行，但有人担心，使用替代气体可能会因检测灵敏度较低和质谱变化而降低分析精度。这次，我们使用使用氮气和氢气作为载气的气相色谱四极杆质谱仪“JMS-Q1600GC UltraQuad™ SQ-Zeta”测量芳香油，并将结果与使用氦气作为载气时的结果进行比较，并评估使用氮气和氢气作为载气对分析结果的影响。
JMS-Q1600GC UltraQuad™ SQ-Zeta
带光电离源
集成定性分析软件
msFineAnalysis iQ
2。实验
样品是含有薰衣草和快乐鼠尾草香味的市售芳香油，使用连接有氦气、氮气和氢气作为载气的JMS-Q1600GC进行测量。 GC-MS的测定条件如表1所示。JMS-Q1600GC 使用附带的 EI/PI 共享离子源，除了 EI 方法之外，还使用 PI 方法获取数据。除了使用标准库检索分析获取的数据外，我们还使用集成定性分析软件“msFineAnalysis iQ”结合 PI 方法的结果进行了集成定性分析。
表 1。测量条件
测量条件的一些参数已更改以适应氮气或氢气。使用氮气时，柱流速从 07 mL/min 更改为 05 mL/min，以减少引入 MS 主体的载气量，并且分流比从 1/200 更改为 1/50，以补偿与氦气相比降低的灵敏度。此外，当使用氮气时，扫描范围从𝑚/𝑧 29 至 400 更改为 𝑚/𝑧 30 至 400，以避免在 𝑚/𝑧 28 处出现氮离子峰的影响。当使用氢气时，氦气值从 +200V 更改为 +300V，以补偿与氦气相比较低的灵敏度。
3。结果和讨论
31。 TICC比较
每种载气的 EI 方法的 TICC 如图 1 至图 3 所示。分析了每个 TICC 上具有相同洗脱顺序的 30 个峰，并在每个 TICC 上用峰 ID（[001] 至 [030]）注释了目标峰。图 1 至 3 还显示了峰 ID [012] 至 [018] 洗脱的范围以及放大的 TICC。比较各载气的 TICC 的结果是，总体结果相同，但就峰 ID[012] 至 [018] 的部分扩大的洗脱范围而言，与周围的峰相比，与峰 ID[015] 对应的峰在几乎相同的相对位置处确认了氦和氮，而氢的洗脱位置稍早并在更接近峰 ID[014] 的位置处确认。
图 1 使用氦气作为载气时芳香油的 TICC
图 2 使用氮气作为载气时芳香油的 TICC
图 3 使用氢气作为载气时芳香油的 TICC
32。图书馆检索结果与综合定性分析结果的比较
表 2 显示了每种载气的待分析峰（[001] 至 [030]）的正常库搜索结果。关于库搜索中的相似性（→Match Factor，MF），如果该值为 850 或以上，则 MF值显示为蓝色，如果为 850 或更小，则 MF值显示为黑色，单元格的背景颜色显示为灰色。比较结果，正常的库搜索显示氦气和氮气显示几乎相同的化合物名称，而氢气通常具有较低的 MF结果，甚至估计的化合物名称也显示出与氦气不同的结果。
表 2 估计的化合物名称和 MF通过图书馆搜索
…对于 MF 的结果。低于 850，单元格被涂成灰色，并且 MF 的字体颜色。是黑色的。
msFineAnalysis 使用 iQ 的集成定性分析结果如表 3 所示。具有蓝色细胞背景的估计化合物是高度准确的定性分析结果，很可能是显示的化合物名称，而黄色估计的化合物是中等准确度的定性分析结果，表明它们可能不是显示的化合物，而是具有相似结构的其他化合物。另外，关于氮氢综合定性分析中的推定化合物名称，推定氦化合物的异构体（对映异构体、结构异构体等）以蓝色文字表示，完全不同的化合物以红色文字表示。至于结果，虽然氦和氮显示出与库搜索中几乎相同的假定化合物名称，但对于氢，许多假定化合物与氦不同。
表 3 通过综合定性分析估计的化合物名称
…带有蓝色单元格的估计化合物是高精度的定性分析结果（→ 很可能是指定化合物的名称），带有黄色单元格的估计化合物是中等精度的定性分析结果（→ 不是指定的化合物，但可能是另一种具有相似结构的化合物）。
…在氮和氢的综合定性分析中，氦的估计化合物的异构体（非对映异构体、结构异构体等）以蓝色字体显示，不同的化合物以红色字体显示。
33。定性分析结果详情
从定性分析结果来看，氦/氮和氢的 TICC 峰的相对位置显着不同。图 4 显示了峰 ID [015] 的每种载气的 EI 质谱以及库搜索中估计化合物的 DB 记录质谱。
图 4 峰 ID 028 的每种载气中的 EI 质谱以及库搜索中估计化合物的 DB 记录质谱
从库搜索结果中，对于峰 ID [15]，氦气和氮气估计为 Cedrol，氢气估计为 Cedrene。 NIST 质谱数据库中 WAX 柱中每种化合物的实验保留指数 (→RI) 值分别为 Cedrol 为 2116，Cedrene 为 1577，洗脱顺序与本次测量结果一致。一般来说，当使用氢气作为载气时，由于GC进样口或MS离子源处氢气的还原作用，质谱会发生变化，但如果除了质谱之外，保留时间也发生变化，如所讨论的峰的情况，则预计在进样口和离子源之前的色谱柱之间会发生由于还原作用而产生的变化。接下来，图5显示了每种载气中峰ID [028]的EI和PI质谱以及库搜索中估计化合物的DB记录的质谱。
图 5 峰 ID 028 的每种载气中的 EI 和 PI 质谱以及库搜索中估计化合物的 DB 记录质谱
对于氦气和氮气，峰 ID028 估计为“7-乙酰基-6-乙基-1,1,4,4-四氢化萘”，对于氢气，估计峰 ID028 为“萘，6,7-二乙基-1,2,3,4-四氢-1,1,4,4-四甲基-”。与峰ID015类似，认为峰ID028也发生了由于氢的还原作用而引起的质谱变化，但与峰ID[015]不同，保留时间没有变化，因此认为由于氢而导致的相应化合物的还原反应发生在离子源内。另外，PI质谱对于所有载气都相同，根据该结果，可以认为利用PI法的测定几乎不受氢的还原作用的影响。
34。关于综合定性分析中峰ID[028]的分析结果
综合定性分析中峰 ID [028] 的分析结果详情如图 6 所示。在库搜索峰 ID [028] 中，第一个具有最高 MF 的候选化合物。是“萘，6,7-二乙基-1,2,3,4-四氢-1,1,4,4-四甲基-”，但在PI法的测量结果中，检测到分子离子𝑚/𝑧258，并且由于该结果与第一个候选不匹配，因此库搜索中的第二个候选“7-乙酰基-6-乙基-1,1,4,4-四甲基四氢化萘”，被选为综合定性分析中的推定化合物。
图 6 综合定性分析中峰 ID [028] 的分析结果
4。结论
使用使用氮气和氢气作为载气的气相色谱四极杆质谱仪“JMS-Q1600GC UltraQuad™ SQ-Zeta”测量芳香油，并评估使用氮气和氢气作为载气时对分析结果的影响，可以说，当最重要的是与氦气在定性分析中获得的结果相同时，氮气是替代载气的首选。另一方面，当使用氢气作为替代载气时，需要注意由于离子源内的还原作用而导致的质谱变化，或者由于离子源之前的色谱柱/进样口中的还原作用而导致的保留时间和质谱的变化。因此，不建议将其用作定性分析中的替代载气。使用 msFineAnalysis iQ 可以在一定程度上解决这个问题。
