Fungsi Analisis Perbezaan dalam msFineAnalysis Ver 3 (1) [Aplikasi GC-TOFMS]

Pengenalan

Oleh kerana prestasi spektrometer jisim telah bertambah baik, permintaan untuk analisis pembezaan komponen surih dalam bahan telah meningkat. Untuk menangani arah aliran ini, kami telah menambah fungsi analisis pembezaan baharu pada msFineAnalysis, perisian analisis kualitatif automatik kami yang direka khusus untuk data GC-HRTOFMS. Nota aplikasi ini menerangkan aliran kerja yang digunakan oleh msFineAnalysis untuk analisis pembezaan dengan menganalisis data pelekat epoksi yang diukur oleh ruang kepala(HS)-GC-TOFMS dan pirolisis(Py)-GC-TOFMS.

Aliran Kerja Analisis Perbezaan

Aliran kerja analisis pembezaan ditunjukkan di bahagian paling atas Rajah 1. Apabila mengukur sampel untuk perbandingan mudah (n=1), setiap sampel diukur dua kali: sekali oleh GC/EI, sekali oleh GC/SI untuk sejumlah 4 GC ukuran. Untuk analisis statistik (n=3, 5), pengukuran GC/EI dilakukan untuk setiap sampel lebih daripada sekali dan pengukuran GC/SI dilakukan sekali sahaja untuk setiap satu (untuk dua sampel, n=5, maka jumlah bilangan GC ukuran akan menjadi 12). Selepas itu, data GC/EI dan GC/SI dimuatkan ke dalam msFineAnalysis, dan kemudian mengikut arahan GUI, hasil analisis bersepadu dikeluarkan sebagai laporan berkod warna. Langkah terakhir memerlukan penganalisis untuk mengesahkan keputusan.

Aliran kerja analisis bersepadu msFineAnalysis ditunjukkan di bahagian bawah Rajah 1. Langkah pertama untuk aliran kerja ini ialah pengesanan puncak kromatogram (penyahkonvolusian puncak) untuk data yang diukur. Semasa proses ini, puncak kecil dikesan yang mungkin tidak jelas dalam TICC.
Seterusnya, penjajaran data dan analisis komponen varians dilakukan untuk puncak EI yang dikesan berdasarkan masa pengekalan (RT) serta persamaan spektrum jisimnya. Perbezaannya dibandingkan menggunakan nisbah keamatan antara sampel dan kebolehulangan. Selepas itu, kedua-dua data EI dan SI dianalisis dengan menggunakan aliran kerja analisis bersepadu yang digunakan untuk versi msFineAnalysis sebelumnya. Aliran kerja analisis ini terdiri daripada carian pangkalan data perpustakaan EI, carian ion molekul dalam data SI dan analisis jisim yang tepat bagi kedua-dua data EI dan SI. Untuk penjelasan terperinci aliran kerja analisis bersepadu EI/SI ini, sila lihat MSTips No. 275. Contoh keputusan analisis pembezaan msFineAnalysis Ver3 akan diperiksa dalam halaman berikut.

Rajah 1. Aliran analisis menggunakan msFineAnalysis

Pengukuran

Dua pelekat epoksi yang boleh didapati secara komersil (A, B) yang berbeza digunakan sebagai sampel. Sampel ini telah disembuhkan sebelum analisis. HS-GC-MS dan Py-GC-MS digunakan untuk pengukuran. Untuk HS-GC-MS, sampel telah dipanaskan pada 50°C, dan komponen meruap yang tidak diserap secara terma dianalisis. Untuk Py-GC-MS, sampel dipanaskan pada 600°C dan produk pirolisis dianalisis. Kaedah pengionan yang digunakan untuk pengukuran ini ialah EI dan FI (Pengionan Medan) masing-masing sebagai pengionan keras dan lembut. Untuk menjalankan analisis statistik, pengukuran GC/EI telah dilakukan dengan n=5. Parameter yang digunakan untuk melakukan analisis pembezaan ialah nilai-p (indeks: lebih kecil nilai-p, lebih tinggi kebolehulangan statistik) ≦5% dan perubahan lipatan (nisbah keamatan antara sampel) ≧2. Keadaan ukuran terperinci ditunjukkan dalam Jadual 1.

Jadual 1. Keadaan pengukuran dan analisis

Keputusan Pengukuran HS-GC-MS

Rajah 2 menunjukkan tangkapan skrin keputusan analisis pembezaan untuk sampel ruang kepala menggunakan msFineAnalysis. Bahagian atas sebelah kiri skrin menunjukkan kromatogram TICC serta puncak kompaun yang dikesan melalui penyahkonvolusian. Warna puncak kompaun mencerminkan hasil daripada analisis perbezaan. Warna biru menunjukkan bahawa analit tertentu ini sangat dikaitkan dengan Sampel A manakala warna merah menunjukkan perkaitan yang kuat dengan Sampel B. Plot gunung berapi di bahagian atas sebelah kanan skrin menunjukkan perbezaan keamatan antara sampel dalam paksi X dan kebolehulangan statistik dalam paksi Y, membolehkan pengesahan menyeluruh bagi puncak yang dikesan. Bahagian tengah kanan skrin menunjukkan hasil pengelasan, sekali gus membolehkan pemahaman konkrit tentang jumlah bilangan puncak yang dikesan serta pecahan bagaimana puncak berkaitan dengan setiap sampel. Senarai puncak di bahagian bawah menunjukkan jadual berkod warna dengan keputusan analisis bersepadu untuk puncak yang dikesan, sekali gus membolehkan penganalisis dengan mudah mengaitkan analit yang lebih kuat dikaitkan dengan sampel tertentu.

Jadual di bahagian bawah menunjukkan bahawa 15 puncak telah dikesan secara keseluruhan. Pecahan perbezaan puncak menunjukkan bahawa 2 puncak (ID puncak [003] butil eter dan [009] butanol) adalah ciri Sampel A, 11 puncak adalah ciri Sampel B ([001,002] siloksan kitaran berat molekul rendah, dsb.) , dan dua puncak yang tidak mempunyai perbezaan keamatan antara Sampel A dan B ([004] toluena dan [013] sikloheksasiloksana). Di antara perbezaan ini, siloksan kitaran berat molekul rendah diketahui menyebabkan masalah seperti kerosakan sentuhan apabila digunakan dalam produk elektrik kerana kemeruapannya yang tinggi dan keupayaan untuk mencipta filem penebat oksida.

Rajah 2. Tangkapan skrin msFineAnalysis (HS-GC-MS)

Keputusan Pengukuran Py-GC-MS

Rajah 3 menunjukkan tangkapan skrin keputusan analisis pembezaan untuk sampel terpirolisis menggunakan msFineAnalysis. Secara keseluruhan, 120 puncak telah dikesan untuk sampel ini. Pecahan perbezaan puncak menunjukkan bahawa 28 puncak adalah ciri Sampel A (ID puncak [044] Dibutylphthalate, dsb.), 23 puncak adalah ciri Sampel B ([030] p-isopropenylphenol, [048] Bisphenol A, dsb. ), dan 20 puncak yang tidak menunjukkan perbezaan keamatan antara Sampel A dan Sampel B ([018] fenol, dsb.). Selain itu, terdapat 49 puncak yang diperhatikan yang dinilai tidak mempunyai kebolehulangan statistik (kelabu dalam plot gunung berapi, "lain" dalam keputusan pengelasan). Dibutylphthalate(DBP) ialah ester phthalate yang berada di bawah arahan RoHS. Bisphenol A telah dikesan dalam kedua-dua sampel dan merupakan sebatian asas untuk pelekat epoksi. Walau bagaimanapun, kerana ia dikesan dalam Sampel B pada keamatan dua kali lebih kuat daripada Sampel A, ia diklasifikasikan sebagai puncak perbezaan antara sampel.

Rajah 3. Tangkapan skrin msFineAnalysis (Py-GC-MS)

Ringkasan

Fungsi analisis pembezaan dalam MsFineAnalysis Ver3 membolehkan kami memperoleh maklumat dengan mudah tentang perbezaan antara dua sampel pelekat epoksi. Tambahan pula, keputusan ini menunjukkan bahawa msFineAnalysis membolehkan bukan sahaja mengurangkan masa analisis disebabkan oleh automasi, tetapi juga menghasilkan analisis kualitatif yang sangat boleh dipercayai hasil daripada penyahkonvolusian puncak, analisis statistik dan analisis bersepadu EI/SI.