Domanda:
Gascromatografia / spettrometria di massa: posso usare rapporti di picco e massa molecolare per derivare la quantità?
Anthony
2012-05-07 14:20:39 UTC
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Posso ricavare la quantità di una sostanza da un rapporto GC / MS se so:

  • il rapporto con un'altra sostanza nei dati,

  • la quantità di quella seconda sostanza e

  • la massa molecolare di entrambe le sostanze.

Il sito era molto denso e vago riguardo a come funzionano i test GC / MS, ma abbastanza in anticipo su come derivano i loro rapporti.

Ecco i numeri (leggermente modificati, ma più o meno in proporzione):

Sostanza A:

  • Quantità: $ 300 \: \ pu {mg} $ (Lo so già, non fa parte del rapporto GC / MS)
  • Mol. Massa: $ 500 \: \ pu {g / mol} $ (trovato in una fonte esterna)
  • Proporzione picco: 3

Sostanza X:

  • Quantità: sconosciuta
  • Mol. Massa: $ 425 \: \ pu {g / mol} $ (di nuovo, fonte esterna)
  • Proporzione di picco: 1

Per essere chiari, il rapporto di 1: 3 significa che la sostanza X ha un picco orizzontale $ \ frac13 $ della sostanza A. Non sono chiaro su cosa sia effettivamente una misura l'asse x, il che è parte del motivo per cui sono in perdita. Il sito rende molto esplicito che i rapporti non sono direttamente proporzionali al rapporto di massa (quindi se ha trovato un rapporto di 3: 1 tra glucosio e arsenico, ciò non significa che la sostanza sia glucosio al 75% e arsenico al 25%, solo che il glucosio "punta" 3 volte più in alto, che ho preso a significare "3 volte la grinta", ma anche questo potrebbe non essere corretto).

Quindi, se so che la massa molecolare ($ \ rm M $) della sostanza X è 0,85 della sostanza Y, posso derivare la massa effettiva della sostanza X usando la formula:

\ begin {equation} \ mathrm {qty} _X = \ frac {\ mathrm {qty} _A \ times (M_X / M_A)} {\ mathrm {peak} _A / \ mathrm {peak} _X} \ end {equation}

con dati:

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

Il che semplifica a:

\ begin {equation} \ rm qty_X = (300 \: \ pu {mg} \ times 0.85) / 3 \ end {equation}

e infine il risultato di $ 85 \: \ mathrm {mg} $.

Quindi immagino che alla fine ci siano 3 domande:

  1. È anche così che funzionano i risultati GC / MS?
  2. In tal caso, la mia ipotesi di derivare la quantità misteriosa utilizzando la massa molecolare è corretta?
  3. La matematica stessa è in ordine ? (Sono particolarmente preoccupato di dover invertire il rapporto di massa o il rapporto di picco o entrambi).

Ovviamente, se la risposta alla prima domanda è no, allora la mia vera domanda è: posso derivare la quantità di sostanza X con i dati forniti e, in tal caso, quale sarebbe l'approccio giusto?

Se qualcuno è curioso di un contesto, ho bisogno di conoscere la quantità effettiva di sostanza X come so che, in massa, ha una soglia tra innocuo e tossico, quindi solo conoscere la sostanza X è $ \ frac13 $ "picco" della sostanza A non mi fa sapere se devo lasciare che il mio cane / bambino / io ingerirlo.

Il modo in cui lo hai presentato non sembra che tu stia davvero utilizzando GC / MS, ma solo gascromatografia. L'altezza di questi picchi dipende dalla risposta del rivelatore e sembra sciocco se stai usando un rivelatore MS nel modo in cui implichi qui.
Due risposte:
#1
+7
SpectacularKat
2012-05-10 08:15:51 UTC
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  È anche così che funzionano i risultati GC / MS?  

Come cbeleites ha detto che il metodo che hai descritto è una tecnica corretta ma probabilmente non lo sarà appropriato date le informazioni che hai citato.

In GC / MS dovresti avere due serie di informazioni. Il primo è il GC Total Ion Chromatograph (TIC) che avrà il tempo come asse xe la risposta (abbondanza) come asse y. Per ogni tempo di ritenzione sul TIC ci sarà un corrispondente spettro di massa (MS). Nella MS l'asse x è m / z (ione) e l'asse y è anche risposta (abbondanza).

Composti diversi hanno risposte diverse, quindi se inietti la stessa identica quantità di due composti diversi potrebbe ottenere una risposta molto più ampia da uno rispetto all'altro. Ad esempio il tramadolo dà una risposta molto più alta rispetto all'idrocodone. Questo è il motivo per cui desideri che il tuo standard interno sia strutturalmente simile al tuo analita.

La quantificazione di un composto viene spesso eseguita eseguendo 3 - 5 calibratori a concentrazioni note per creare una curva di calibrazione. Una volta creata una curva di calibrazione accettabile, il campione insieme ai controlli può essere adattato alla curva per calcolare la quantità del composto di interesse nel campione e nei controlli. Se i controlli sono corretti, è possibile utilizzare il valore del campione.

Per creare una curva di calibrazione è necessario uno standard interno in ogni calibratore, controllo e campione. È quindi possibile creare la curva con i rapporti ionici tra lo standard interno accoppiato e gli ioni dell'analita OPPURE se la risposta dello standard interno è coerente in tutti i calibratori, i controlli e il campione è possibile utilizzare la risposta del picco del GC.

In conclusione se hai una sola analisi GC / MS con i due composti dissimili in essa non sarai in grado di calcolare facilmente la quantità del secondo composto in base alla risposta GC del primo a meno che tu non abbia informazioni aggiuntive che non erano elencate in questa domanda .

Hai ragione. Il collegamento alla chemgapedia tedesca mostra la calibrazione. In qualche modo presumo che l'OP abbia cercato di comprendere la parte standard interna di una procedura di analisi * qualcun altro esegue * - rileggendo la domanda, potrei aver frainteso quale sia realmente la domanda.
E certamente è discutibile se una calibrazione con solo pendenza e intercetta forzata a zero (che è come ho letto quel fattore misterioso) sia appropriata.
#2
+4
cbeleites unhappy with SX
2012-05-09 04:48:03 UTC
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Sembra che A sia uno standard interno per la determinazione di B.

Gli standard interni vengono utilizzati per eliminare (piccole) variazioni moltiplicative dovute a determinate influenze, ad es.

  • in GC, il volume iniettato
  • nella spettroscopia ottica, la lunghezza del percorso ottico o il volume illuminato.

A volte il calcolo parte dell'idea si chiama normalizzazione.

La pagina Wiki in inglese per il Fattore di risposta spiega lo standard interno (e i calcoli).

La parte importante è:

Uno dei motivi principali per utilizzare i fattori di risposta è compensare l'irriproducibilità delle iniezioni manuali in un gascromatografo (GC). I volumi di iniezione per GC possono essere 1 microlitro (µL) o meno e sono difficili da riprodurre. Le differenze nel volume dell'analita iniettato portano a differenze nelle aree dei picchi nel cromatogramma e qualsiasi risultato quantitativo è sospetto.

Quindi si passa l'intera calibrazione alla risposta normalizzata alla risposta di lo standard interno (= analita del segnale / standard interno del segnale) e il risultato è la concentrazione dell'analita / concentrazione dello standard interno = quantità molare dell'analita / quantità molare dello standard interno. Con la quantità / concentrazione nota dello standard interno puoi calcolare la quantità / concentrazione dell'analita.

Se sai leggere il tedesco, ecco un'altra spiegazione e un esempio di calcolo HPLC.

Skoog & Leary's Instrumental Analysis afferma che con uno standard interno adeguato, è possibile una precisione di < 1%.

Quindi, se la tua A è uno standard interno, allora sì, quello è uno Si noti, tuttavia, che l'arsenico non suona come uno standard interno per il glucosio (né viceversa): lo standard interno dovrebbe essere

  • il più simile possibile all'analita

  • ma il segnale non deve sovrapporsi ad altre sostanze

  • per GC / MS che potrebbe anche essere una versione dell'analita marcata con isotopo per la massima somiglianza chimica.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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