msFineAnalytic Ver 3(1)의 미분 분석 기능 [GC-TOFMS 응용 프로그램]

개요

질량 분석기의 성능이 향상됨에 따라 재료의 미량 성분에 대한 차별 분석에 대한 요구가 증가했습니다. 이러한 추세를 해결하기 위해 GC-HRTOFMS 데이터용으로 특별히 설계된 자동 정성 분석 소프트웨어인 msFineAnalysis에 새로운 차등 분석 기능을 추가했습니다. 이 애플리케이션 노트는 헤드스페이스(HS)-GC-TOFMS 및 열분해(Py)-GC-TOFMS로 측정한 에폭시 접착제 데이터를 분석하여 미분 분석을 위해 msFineAnalysis에서 사용하는 워크플로를 설명합니다.

차이 분석 워크플로

차동 분석 워크플로는 그림 1의 맨 위에 나와 있습니다. 단순 비교(n=1)를 위해 샘플을 측정할 때 각 샘플은 두 번 측정됩니다. 한 번은 GC/EI로, 한 번은 GC/SI로 총 4 GC에 대해 측정합니다. 측정. 통계 분석(n=3, 5)의 경우 각 샘플에 대해 GC/EI 측정을 5회 이상 수행하고 GC/SI 측정을 각 샘플에 대해 12회만 수행합니다(XNUMX개 샘플의 경우 n=XNUMX, 총 GC 수). 측정값은 XNUMX)입니다. 이후 msFineAnalysis에 GC/EI 및 GC/SI 데이터를 불러온 후 GUI 지침에 따라 통합 분석 결과를 컬러 코딩된 보고서로 출력합니다. 마지막 단계에서는 분석가가 결과를 확인해야 합니다.

msFineAnalysis 통합 분석 작업 흐름은 그림 1의 하단 섹션에 나와 있습니다. 이 작업 흐름의 첫 번째 단계는 측정된 데이터에 대한 크로마토그램 피크 검출(피크 디콘볼루션)입니다. 이 과정에서 TICC에서 명확하지 않을 수 있는 작은 피크가 감지됩니다.
다음으로, 보유 시간(RT)과 질량 스펙트럼의 유사성을 기반으로 검출된 EI 피크에 대해 데이터 정렬 및 분산 성분 분석이 수행됩니다. 차이는 샘플과 재현성 사이의 강도 비율을 사용하여 비교됩니다. 그런 다음 이전 버전의 msFineAnalysis에 사용된 통합 분석 워크플로를 사용하여 EI 및 SI 데이터를 모두 분석합니다. 이 분석 워크플로는 EI 라이브러리 데이터베이스 검색, SI 데이터의 분자 이온 검색, EI 및 SI 데이터의 정확한 질량 분석으로 구성됩니다. 이 EI/SI 통합 분석 워크플로에 대한 자세한 설명은 다음을 참조하십시오. 엠에스팁 275호. msFineAnalysis Ver3 차분 분석 결과의 예는 다음 페이지에서 검토됩니다.

그림 1. msFineAnalysis를 사용한 분석 흐름

측량

시중에서 구할 수 있는 두 가지 다른 에폭시 접착제(A, B)를 샘플로 사용했습니다. 이러한 샘플은 분석 전에 경화되었습니다. 측정에는 HS-GC-MS 및 Py-GC-MS를 사용하였다. HS-GC-MS의 경우 샘플을 50°C에서 가열하고 열 탈착된 휘발성 성분을 분석했습니다. Py-GC-MS의 경우 샘플을 600°C에서 가열하고 열분해 생성물을 분석했습니다. 이러한 측정에 사용된 이온화 방법은 각각 hard 이온화와 soft 이온화로 EI 및 FI(Field Ionization)였습니다. 통계 분석을 위해 n=5로 GC/EI 측정을 수행하였다. 미분 분석을 수행하기 위해 사용된 매개변수는 p-값(지표: p-값이 작을수록 통계적 재현성이 높음) ≤5% 및 배수 변화(시료 간 강도 비율) ≥2였다. 자세한 측정 조건은 표 1에 나와 있습니다.

표 1. 측정 및 분석 조건

HS-GC-MS 측정 결과

그림 2는 msFineAnalysis를 사용하여 헤드스페이스 샘플에 대한 차동 분석 결과의 스크린샷을 보여줍니다. 화면 왼쪽 상단에는 TICC 크로마토그램과 디콘볼루션으로 검출된 화합물 피크가 표시됩니다. 화합물 피크의 색상은 차이 분석 결과를 반영합니다. 파란색은 이 특정 분석 물질이 샘플 A와 강하게 연관되어 있음을 나타내고 빨간색은 샘플 B와 강하게 연관되어 있음을 나타냅니다. 화면 오른쪽 상단의 화산 플롯은 X축에서 샘플 간의 강도 차이와 통계적 재현성을 나타냅니다. 검출된 피크를 종합적으로 확인할 수 있습니다. 화면의 오른쪽 중앙에는 분류 결과가 표시되므로 검출된 총 피크 수를 구체적으로 이해할 수 있을 뿐만 아니라 피크가 각 샘플과 어떤 관련이 있는지 분석할 수 있습니다. 하단의 피크 목록은 감지된 피크에 대한 통합 분석 결과가 포함된 색상 코드 표를 보여주므로 분석가는 어떤 분석물이 특정 샘플과 더 강하게 연관되어 있는지 쉽게 연관시킬 수 있습니다.

하단의 표는 총 15개의 피크가 검출되었음을 보여줍니다. 피크 차이의 분석은 2개의 피크(피크 ID [003] 부틸 에테르 및 [009] 부탄올)가 샘플 A의 특징이고, 11개의 피크가 샘플 B([001,002] 저분자량 고리형 실록산 등)의 특징임을 보여줍니다. , 및 샘플 A와 샘플 B 사이에 강도 차이가 없는 두 개의 피크([004]톨루엔 및 [013]사이클로헥사실록산). 이러한 차이점 중 저분자량의 고리형 실록산은 휘발성이 높고 산화 절연막을 형성하는 능력이 있어 전기제품에 사용시 접촉불량 등의 문제를 일으키는 것으로 알려져 있다.

그림 2. msFineAnalysis(HS-GC-MS)의 스크린샷

Py-GC-MS 측정 결과

그림 3은 msFineAnalysis를 사용하여 열분해된 샘플에 대한 미분 분석 결과의 스크린샷을 보여줍니다. 이들 샘플에 대해 총 120개의 피크가 검출되었습니다. 피크 차이의 분석은 28개의 피크가 샘플 A의 특성(피크 ID 디부틸프탈레이트 등)이고, 044개의 피크가 샘플 B의 특성(p-이소프로페닐페놀, 비스페놀 A 등)임을 나타냅니다. ), 샘플 A와 샘플 B 사이에 강도 차이를 나타내지 않는 23개의 피크(페놀 등). 또한, 통계적 재현성이 없다고 판단되는 봉우리가 030개 관찰되었습니다(화산 플롯은 회색, 분류 결과는 "기타"). 디부틸프탈레이트(DBP)는 RoHS 지침에 따른 프탈레이트 에스테르입니다. 비스페놀 A는 두 샘플 모두에서 검출되었으며 에폭시 접착제의 기본 화합물입니다. 그러나 샘플 B에서는 샘플 A보다 048배 강한 강도로 검출되었기 때문에 샘플간 차이 피크로 분류하였다.

그림 3. msFineAnalysis(Py-GC-MS)의 스크린샷

요약

MsFineAnalysis Ver3의 차이 분석 기능을 통해 두 에폭시 접착제 샘플 간의 차이에 대한 정보를 쉽게 얻을 수 있었습니다. 또한 이러한 결과는 msFineAnalysis가 자동화로 인해 분석 시간을 단축할 뿐만 아니라 피크 디컨볼루션, 통계 분석 및 EI/SI 통합 분석으로 인해 높은 신뢰성의 정성 분석을 생성할 수 있음을 보여줍니다.