Der uncertaintyManager unterstützt den Anwender bei der Berechnung der Messunsicherheit für die HPLC/LC-MS, GC/GC-MS und IC/IC-MS. Für alle diese Analysetechniken haben wir eine umfangreiche Biblothek von individuell angepassten Probenvorbereitungs-Schritten ausgearbeitet.
Bei der HPLC/LC-MS, GC/GC-MS und der IC/IC-MS handelt es sich wie bei allen Messungen um relativ Methoden. D.h. Das Signal der Probe wird mit dem Signal einer Referenz verglichen, wobei beide Messungen, Probe und Referenz, bei der HPLC/LC-MS, GC/GC-MS und der IC/IC-MS im eigenen Labor und mit dem gleichen Gerät durchgeführt werden. Dies hat direkt Auswirkungen auf die Messstrategie. Die berechnete Messunsicherheit zeigt dem Anwender die Gewichtung der einzelnen Einflüsse und ermöglicht so eine geziehlte Optimierung des Analyseverfahrens.
Die HPLC/LC-MS ist ein Flüssigchromatographie-Verfahren, mit dem man nicht nur Substanzen trennt, sondern diese auch über Standards identifizieren und quantifizieren kann. Es handelt sich um ein chromatographisches Trennverfahren, bei dem die zu untersuchende Substanz zusammen mit einem Laufmittel, der mobilen Phase durch eine Trennsäule, welche die stationäre Phase enthält, gepumpt wird. Eine Trennsäule in einem analytischen HPLC/LC-MS-Gerät ist zwischen 1.8 und 30 cm lang und hat zumeist einen Innendurchmesser von 2-4.6 mm.
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Wechselwirkt ein Bestandteil der zu untersuchenden Substanz stark mit der stationären Phase, verbleibt er relativ lange in der Säule. Wechselwirkt er hingegen schwach mit der stationären Phase, verlässt er die Säule früher. Je nach Stärke dieser Wechselwirkungen erscheinen die Bestandteile der Substanz zu verschiedenen Zeiten am Ende der Trennsäule, wo sie dann zumeist mittels UV- oder Fluoreszenzdetektor nachgewiesen werden können.
Eine der grossen Schwierigkeiten der LC-MS war lange die Schnittstelle zwischen dem Chromatographieteil und dem Massenspektrometer. An dieser Stelle muss überschüssiger Analyt und vor allem das Lösungsmittel entfernt werden. In der Regel wird etwa 90 % der Lösung aus der Chromatographie entfernt und das verbliebene Material mit verschieden Gasströmen verdampft. Im wesentlichen werden heute ESI- (Elektrospray-Ionisation) oder APCI-Quellen (Atmospheric Pressure Chemical Ionization) verwendet. Durch die Koppelung der Methoden steht als Ergebnis für jeden Punkt des Chromatogramms ein Massenspektrum zur Verfügung. Dadurch wird es möglich die chemische Struktur von Verunreinigungen in Gemischen aufzuklären.
Gaschromatographie (GC bzw. GC-MS) ist eine Verteilungschromatographie, die als Analysentechnik zum Auftrennen von Gemischen in einzelne chemische Verbindungen weite Verwendung findet. Die GC/GC-MS ist nur anwendbar für Komponenten, die gasförmig sind oder sich verdampfen lassen. Bei dieser Art der Chromatographie wird als mobile Phase ein Inertgas verwendet, meist Stickstoff, Helium oder Wasserstoff. Das Trägergas wird durch eine Kapillare mit einem definierten Innendurchmesser, die sogenannte 'Säule', gedrückt. Die Säule besteht aus beschichteten Quarzglas. Sie wird innen mit einer definierten stationären Phase ausgekleidet.
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Die chromatographische Auftrennung eines Stoffgemisches in einem GC/GC-MS erfolgt im einfachsten Falle ausschliesslich aufgrund der unterschiedlichen Siedepunkte der Einzelsubstanzen in dem Gemisch. In vielen Fällen wird aber gezielt eine spezielle Wechselwirkung des zu analysierenden Stoffes mit der stationären Phase genutzt, um Substanzen besser zu trennen. Die Stärke der Wechselwirkungen zwischen den Probenkomponenten und der stationären Phase wird sowohl von deren Struktur als auch von deren funktionellen Gruppen bestimmt.
Eine Grundbedingung für die Gaschromatographie ist, dass sich der Stoff, den man untersuchen möchte, unzersetzt verdampfen lässt - sofern er nicht schon gasförmig vorliegt. Mittels Derivatisierung lassen sich der GC/GC-MS ansonsten schwer zugängliche Analyten wie Fettsäuren soweit thermisch stabilisieren, dass sie ohne Schwierigkeiten auf handelsüblichen Phasen aufgetrennt werden können.
Mit der Pumpe wird die mobile Phase durch das gesamte System gefördert. Der Einlass der zu analysierenden Probe erfolgt mit Hilfe eines Schleifeninjektors. Die Probe wird zuerst injiziert und dann mit der Öffnung des Ventils durch die mobile Phase zum Trennsystem befördert. Injektionsvolumina von fünf bis 100 Mikroliter sind typisch. Der wichtigste Bestandteil des ionenchromatographischen Systems ist die analytische Trennsäule. Die Säulen sind aus Materialien wie beispielsweise Tefzec, Epoxidharzen oder PEEK (Polyetheretherketon) und werden in der Regel bei Raumtemperatur betrieben. Der Detektor dient zum Nachweis der getrennten Stoffe und zu deren Quantifizierung. Am häufigsten wird der Leitfähigkeitsdetektor eingesetzt, daneben werden noch UV/VIS-, amperometrische und Fluoreszenz-Detektoren verwendet. Die Aufgabe des zur Detektionseinheit gehörenden Suppressorsystems liegt in der chemischen Verringerung der Grundleitfähigkeit des als Eluenten fungierenden Elektrolyten und der Erhöhung der Leitfähigkeit der zu analysierenden Probe.
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Der Ionenaustausch gehört zu den ältesten in der Literatur beschriebenen Trennprozessen. Als der Vorgänger der Ionenaustauschchromatographie gilt die klassische Säulenchromatographie, bei der die einzelnen Bestandteile mehr oder weniger aufgespalten und mit Hilfe eines automatischen Fraktionssammlers aufgefangen wurden. Nun wurden die aufgefangenen Proben oftmals nasschemisch untersucht. Das Eluensvolumen betrug oft mehrere Liter. Die enorme Steigerung der Leistungsfähigkeit ist auf Small zurückzuführen. Er entwickelte reproduzierbare Ionenaustauscherharze mit niedriger Kapazität und hoher chromatographischer Effizienz. Dies führte zu einer Verminderung der Injektionsvolumina auf zehn bis 100 Mikroliter, wodurch die Auflösung gesteigert werden konnte, man erhält sehr schmale Signale. Wichtige Verbesserungen stellen die automatische Detektion, die nun kontinuierliche Aufzeichnung der Signale ermöglicht, und die Einführung der Leitfähigkeits-Detektion dar.
Ein speziell entwickeltes Modul zur Simulation von Peak-Überlagerungen ermöglicht dem Anwender die Abschätzung dieses Einflusses auf die Berechnung der Messunsicherheit anhand seiner Chromatogrammen.
Peaksimulation - Weitere Details & Informationen
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