गैस क्रोमेटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री एक फोरेंसिक उपकरण के रूप में कुल वाष्पीकरण ठोस चरण Microextraction के साथ जोड़ा
Summary
कुल वाष्पीकरण ठोस चरण माइक्रोएक्सट्रैक्शन (टीवी-एसपीएमई) पूरी तरह से तरल नमूने को वाष्पित करता है जबकि सभलता को एसपीएमई फाइबर पर सोकर दिया जाता है। यह केवल विलायक वाष्प और एसपीएमई फाइबर कोटिंग के बीच विश्लेषण के विभाजन की अनुमति देता है।
Abstract
गैस क्रोमेटोग्राफी – मास स्पेक्ट्रोमेट्री (जीसी-एमएस) नियंत्रित पदार्थों, प्रज्वलित तरल पदार्थ और विस्फोटकों सहित फोरेंसिक ब्याज के कई विश्लेषण के विश्लेषण के लिए अक्सर उपयोग की जाने वाली तकनीक है। जीसी-एमएस को सॉलिड-फेज माइक्रोएक्सट्रैकक्शन (एसपीएमई) के साथ जोड़ा जा सकता है, जिसमें सोरपिटिव कोटिंग वाला फाइबर एक नमूने के ऊपर हेडस्पेस में रखा जाता है या तरल नमूने में डुबोया जाता है। एनालाइट्स को फाइबर पर सोकर दिया जाता है जिसे तब अवशोषण के लिए गर्म जीसी इनलेट के अंदर रखा जाता है। कुल वाष्पीकरण ठोस चरण माइक्रोएक्सट्रैक्शन (टीवी-एसपीएमई) विसर्जन एसपीएमई के समान तकनीक का उपयोग करता है लेकिन फाइबर को पूरी तरह से वाष्पीकृत नमूना निकालने में विसर्जित करता है। यह पूर्ण वाष्पीकरण तरल चरण या किसी भी अघुलनशील सामग्री के हस्तक्षेप के बिना केवल वाष्प चरण और एसपीएमई फाइबर के बीच विभाजन में परिणाम देता है। उपयोग किए गए सॉल्वेंट के उबलते बिंदु के आधार पर, टीवी-एसपीएमई बड़े नमूना वॉल्यूम (उदाहरण के लिए, सैकड़ों माइक्रोलीटर तक) के लिए अनुमति देता है। ऑन-फाइबर व्युत्पन्नकरण टीवी-एसपीएमई का उपयोग करके भी किया जा सकता है। टीवी-एसपीएमई का इस्तेमाल बालों, मूत्र और लार में दवाओं और उनके मेटाबोलाइट्स का विश्लेषण करने के लिए किया गया है । इस सरल तकनीक को सड़क दवाओं, लिपिड, ईंधन के नमूनों, विस्फोट के बाद विस्फोटक अवशेषों और पानी में प्रदूषकों पर भी लागू किया गया है। यह पत्र शराब पीने के बहुत छोटे नमूनों (माइक्रोलीटर मात्रा) में अवैध मिलावटखोरों की पहचान करने के लिए टीवी-एसपीएमई के उपयोग पर प्रकाश डालता है । गामा-हाइड्रोक्सीब्यूटिरेट (जीएचबी) और गामा-ब्यूटिरोलैकटोन (GBL) दोनों की पहचान उस स्तर पर की गई जो नुकीले पेय में पाया जाएगा । एक ट्राइमेथाइलसिल एजेंट द्वारा व्युत्पन्न को जलीय मैट्रिक्स और जीएचबी को उनके टीएमएस डेरिवेटिव में बदलने के लिए अनुमति दी गई। कुल मिलाकर, टीवी-एसपीएमई त्वरित, आसान है, और नमूना को हेडस्पेस शीशी में रखने से अलग कोई नमूना तैयार करने की आवश्यकता नहीं है।
Introduction
सॉलिड-फेज माइक्रोएक्सट्राक्शन (एसपीएमई) एक नमूना तकनीक है जिसमें तरल या ठोस नमूना एक हेडस्पेस शीशी में रखा जाता है और एक एसपीएमई फाइबर, पॉलीमेरिक सामग्री के साथ लेपित होता है, फिर नमूना हेडस्पेस (या तरल नमूने में डूबे) में पेश किया जाता है। एनालिटे को फाइबर पर सोर्ब किया जाता है और फिर फाइबर को जीसी इनलेट के अंदर अवशोषण 1 ,2केलिए रखाजाताहै । कुल वाष्पीकरण ठोस चरण माइक्रोएक्सट्राक्शन (टीवी-एसपीएमई) विसर्जन एसपीएमई के समान तकनीक है लेकिन फाइबर पर एलिएट्स को सोखने से पहले तरल नमूने को पूरी तरह से वाष्पित कर देता है। यह केवल विलायक वाष्प और फाइबर के कोटिंग के बीच एनालिटे के विभाजन के लिए अनुमति देता है, जिससे अधिक एनालिटे को फाइबर पर सोख दिया जा सकता है और जिसके परिणामस्वरूप अच्छी संवेदनशीलता3होती है। विभिन्न एसपीएमई फाइबर उपलब्ध हैं और फाइबर को ब्याज, विलायक/मैट्रिक्स और व्युत्पन्न एजेंट के विश्लेषण के आधार पर चुना जाना चाहिए। स्थापित टीवी-एसपीएमई विश्लेषण के लिए तालिका 1 देखें।
| नमूना | एनालिटे (एस) | अनुशंसित एसपीएमई फाइबर | संदर्भ |
| मानव बाल | निकोटीन, कोटिनिन | पॉलीडिमिथाइलसिलोक्सेन/डिविनिलबेंजेन (पीडीएमएस/डीवीबी), पॉलीएक्रिलेट (पीए) | 3 |
| स्मोकलेस पाउडर | नाइट्रोग्लिसरीन, डिफेनिलमाइन | पॉलीडिमिथाइलसिलोक्सेन (पीडीएमएस), पॉलीथीन ग्लाइकोल (खूंटी) | 7, 8 |
| रेसिंग ईंधन | मेथनॉल, नाइट्रोथेन | खूँटी | 9 |
| पानी | पॉलीसाइक्लिक सुगंधित हाइड्रोकार्बन | पीडीएमएस | 10 |
| पेय पदार्थ | ɣ-हाइड्रोक्सीब्यूटिरिक एसिड, ɣ-ब्यूटिरोलैक्टोन | पीडीएमएस | यह काम |
| सॉलिड पाउडर | मेथैम्फेटामाइन, एम्फेटामाइन | पीडीएमएस/डीवीबी | अप्रकाशित |
तालिका 1. स्थापित टीवी-एसपीएमई विश्लेषण के साथ एसपीएमई फाइबर की सिफारिश की।
टीवी-एसपीएमई करने के लिए, एनालाइट्स को सॉल्वेंट में भंग कर दिया जाता है और इस मिश्रण का एक एलिकोट हेडस्पेस शीशी में रखा जाता है। नमूनों को फ़िल्टर करने की आवश्यकता नहीं है क्योंकि केवल विलायक और अस्थिर विश्लेषण वाष्पित होंगे। नमूने की कुल वाष्पीकरण सुनिश्चित करने के लिए तरल नमूनों की विशिष्ट मात्रा का उपयोग किया जाना चाहिए। इन खंडों को आदर्श गैस कानून का उपयोग करके तरल (समीकरण 1) के मोलर वॉल्यूम से गुणा सॉल्वेंट के मॉल की संख्या की गणना करके निर्धारित किया जाता है।
समीकरण 1
जहां वीओ नमूना (एमएल) की मात्रा है, पी सॉल्वेंट (बार) का वाष्प दबाव है,वी वी शीशी (एल) की मात्रा है, आर आदर्श गैस स्थिर (0.083145), एम 
सॉल्वेंट (जी/मोल), टी है तापमान (कश्मीर) का मोलर द्रव्यमान है, और 
सॉल्वेंट (जी/एमएलएएल) का घनत्व है। 3
सही वाष्प दबाव का उपयोग करने के लिए, एंटोनी समीकरण (समीकरण 2) का उपयोग तापमान के प्रभाव के लिए किया जाता है:4
समीकरण 2
जहां टी तापमान और ए, बी, और सी सॉल्वेंट के लिए एंटोनी कॉन्स्टेंट्स हैं । समीकरण 2 समीकरण 1 में प्रतिस्थापित किया जा सकता है, उपज:
समीकरण 3
समीकरण 3 नमूना (वीओ)की मात्रा देता है जिसे उपयोग किए गए तापमान और विलायक के कार्य के रूप में पूरी तरह से वाष्पित किया जा सकता है।
टीवी-एसपीएमई के साथ व्युत्पन्न करने के लिए, एसपीएमई फाइबर को सबसे पहले एनालिट के आधार पर पूर्व निर्धारित समय के लिए व्युत्पन्न एजेंट युक्त शीशी के संपर्क में आता है। एसपीएमई फाइबर को तब एक नई शीशी के संपर्क में रखा जाता है जिसमें ब्याज का विश्लेषण होता है। यह शीशी एक गर्म आंदोलनकारी के अंदर गर्म है। इसके बाद एनालिटे को व्युत्पन्न एजेंट के साथ फाइबर पर सोख दिया जाता है। विश्लेषण के लिए जीसी इनलेट में डाले जाने से पहले एनालिट और/या मैट्रिक्स का व्युत्पन्न फाइबर पर होता है । चित्रा 1 व्युत्पन्न के साथ टीवी-एसपीएमई प्रक्रिया का चित्रण दिखाता है।
चित्रा 1: व्युत्पन्न के साथ टीवी-एसपीएमई प्रक्रिया का चित्रण। एसपीएमई फाइबर पहले व्युत्पन्न शीशी में प्रवेश करता है जहां फाइबर पर व्युत्पन्न एजेंट (पीले घेरे) शर्बत होता है। फाइबर तो नमूना (नीले घेरे) और गर्म करने के लिए पेश किया है। निष्कर्षण के समय फाइबर पर व्युत्पन्न (हरे घेरे) का गठन होता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
टीवी-एसपीएमई फायदेमंद है क्योंकि यह निष्कर्षण प्रक्रिया के दौरान एनालिटे को प्राप्त करने की अनुमति देता है जो विश्लेषण समय को कम करता है। तरल इंजेक्शन जैसे अन्य तरीकों की आवश्यकता होती है कि विश्लेषण जीसी में इंजेक्ट किए जाने से पहले समाधान में व्युत्पन्न एजेंट के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। टीवी-एसपीएमई को भी कोई नमूना तैयार करने की आवश्यकता नहीं है। एक मैट्रिक्स जिसमें एनालिटे होता है, उसे सीधे हेडस्पेस शीशी में रखा जा सकता है और विश्लेषण किया जा सकता है। ब्याज के कई यौगिक टीवी-एसपीएमई के साथ संगत हैं। वाष्पीकरण की अनुमति देने के लिए यौगिकों को एक विलायक और पर्याप्त रूप से अस्थिर में घुलनशील होना चाहिए। इसके अतिरिक्त, जीसी-एमएस द्वारा विश्लेषण किए जाने के लिए यौगिकों को थर्मल रूप से स्थिर होना चाहिए। टीवी-एसपीएमई का उपयोग दवाओं और नशीली दवाओं के मेटाबोलाइट्स, रेसिंग ईंधन, पॉलीसाइक्लिक सुगंधित हाइड्रोकार्बन और विस्फोटक सामग्री3,5,6,7,8,9,10का विश्लेषण करने के लिए किया गया है।
Protocol
Representative Results
Discussion
टीवी-एसपीएमई में तरल इंजेक्शन जीसी पर कुछ लाभ हैं जो बड़े नमूना आकार (उदाहरण के लिए, 100 माइक्रोन) का उपयोग उपकरण संशोधनों के बिना किया जा सकता है। टीवी-एसपीएमई में भी हेडस्पेस एसपीएमई के समान कुछ लाभ हैं। …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस शोध को नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ जस्टिस (अवार्ड नंबर 2015-डीएन-बीएक्स-के058 और 2018-75-सीएक्स-0035) ने समर्थन दिया । राय, निष्कर्ष, और निष्कर्ष यहां व्यक्त लेखक के हैं और जरूरी धन संगठनों के उन लोगों को प्रतिबिंबित नहीं करते ।
Materials
| 10 µL Syringe | Gerstel | 100111-014-00 | |
| BSTFA + 1% TMCS (10 x 1 GM) | Regis Technologies Inc. | 50442882 | |
| eVol XR Sample Dispensing System Kit | ThermoFisher Scientific | 66002-024 | |
 -Butyrolactone (GBL) |
Sigma-Aldrich | B103608-26G | |
| -Hydroxy Butyric Acid (GHB) |
Cayman Chemicals | 9002506 | |
| Headspace Screw-Thread Vials, 18 mm | Restek | 23083 | |
| Magnetic Screw-Thread Caps, 18 mm | Restek | 23091 | |
| Optima water for HPLC | Fisher Chemical | W71 | |
| SPME Fiber Assembly Polydimethylsiloxane (PDMS) | Supelco | 57341-U | |
| SPME Fiber Assembly Polydimethylsiloxane/Divinylbenzene (PDMS/DVB) | Supelco | 57293-U | |
| Topaz 2.0 mm ID Straight Inlet Liner | Restek | 23313 |
References
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