Rýchle, automatické a presné stanovenie koncentrácie alkoholu v krvi prostredníctvom plynovej chromatografie s headspace nástrekom a plameňovo-ionizačným detektorom

Stanovenie obsahu alkoholov v krvi pomocou plynovej chromatografie s headspace nástrekom a plameňovo-ionizačným detektorom (FID) je jeden z najbežnejších testov vo forenznej oblasti. Cieľom tohto článku je ukázať možnosti nového autosamplera Thermo Scientific TriPlus 500™ headspace (HS) v spojení s plynovým chromatografom Thermo Scientific™ TRACE™ 1310 a s Thermo Scientific™ so softvérom Chromeleon™ CDS.

Experimenty boli vykonané na systéme s autosamplerom TriPlus 500™ v spojení s plynovým chromatografom TRACE 1310, vybaveným jedným SSL injektorom a dvoma plameňovo-ionizačnými detektormi (FID) (Obr. 1).

Obr. 1 - Kompaktné prevedenie TriPlus™ 500 Headspace autosamplera v konfigurácii pre 240 vzoriek v spojení s plynovým chromatografom TRACE™ 1310 umožňuje excelentnú priepustnosť vzoriek

Chromatografická separácia bola vykonaná na dvoch kapilárnych kolónach: (1) Thermo Scientific™ TraceGOLD™ TG-ALC 1 (30 m x 0,32 mm x 1,8 mm) a (2) TraceGOLD™ TG-ALC 2 (30 m x 0,32 mm x 1,2 mm). Duálna kombinácia dvoch kolón a dvoch FID detektorov bola vykonaná pomocou mikrofluidického trojportového konektora a predkolóny 5 m x 0,32 mm. Táto konfigurácia (Obr. 2), použitie kolón s rôznymi selektivitami a tým odlišného poradia elúcie cieľovej zlúčeniny a retenčných časov, umožňuje ľahkú identifikáciu zlúčenín. Konfiguráciu plynového chromatografu a autosamplera podrobnejšie ukazuje Tab. 1.

Obr. 2 - Konfigurácia duálneho FID detektora, implementovaná pomocou mikrofluidného trojportového konektora, pripojeného k autosampleru TriPlus 500 HS pomocou predkolóny

Tab. 1 - Konfigurácia autosamplera TriPlus 500 Headspace a GC TRACE 1310

Analýzy štandardov (Restek, blood alcohol mix resolution control standard), kalibračných roztokov a vzoriek plnej krvi (všetko s 1-propanolom ako vnútorným štandardom) ukázali predovšetkým excelentnú separáciu prítomných alkoholov a minimálne chvostovanie látok (tailing) vo všetkých testovaných vzorkách (Obr. 3 a Obr. 4). Vyniká tu tiež analýza na dvoch odlišných kolónach, umožňujúca rozdelenie a identifikáciu všetkých cieľových zlúčenín (viď acetón a acetonitril na Obr. 3). Ďalšími nemenej dôležitými faktormi pre presnú kvantifikáciu látok je linearita a opakovateľnosť. Na testovanom systéme bola získaná pre všetky cieľové zlúčeniny aj vynikajúca linearita s koeficientom stanovenia R² > 0,998 (Tab. 2) aj vynikajúca presnosť s RSD medzi 0,7 a 3,2 (Tab. 3), k čomu napomáhajú pokročilé funkcie autosamplera TriPlus 500 HS, ako je optimalizované pneumatické riadenie, zotrvačnosť dráhy vzorky a priame pripojenie medzi vzorkovacou slučkou a chromatografickou kolónou. To prináša špičkovú kvantifikáciu etanolu vo vzorkách plnej krvi (Tab. 4).

Obr. 3 - Chromatografické rozdelenie zlúčenín v kontrolnom štandarde zmesi alkoholov (Restek) pri 0,1 g/dl vo vode (1-propanol ako vnútorný štandard) na kapilárnych kolónach TraceGOLD TG-ALC1 (A) a TraceGOLD TG-ALC2 (B)

Obr. 4 - Chromatografické rozdelenie etanolu a 1-propanolu (vnútorný štandard) v kontrolnej vzorke plnej krvi s 0,08 g/dl etanolu, na kapilárnej kolóne TraceGOLD TG-ALC1 (A). Symetria etanolového píku s chvostovacím faktorom (Tf) 1,01 ukazuje na takmer dokonalú Gaussovu krivku (B)

Tab. 2 - Linearita kalibrácie (retenčný čas RT, priemerný kalibračný faktor (average calibration factor) ACF% RSD, koeficient stanovenia R ² ) pre zlúčeniny analyzované na kapilárnych kolónach TraceGOLD TG-ALC1 a TraceGOLD TG-ALC2

Tab. 3 - Presnosť (ako opakovateľnosť plôch píkov) v štandarde zmesi alkoholov (n = 15) pri koncentráciách 0,1 a 0,04 g/dl vo vode a v kontrolných vzorkách plnej krvi (n = 7) pri koncentrácii 0,3 g/dl etanolu

Tab. 4 - Vypočítaná koncentrácia etanolu v kontrolných vzorkách plnej krvi a hodnoty výťažnosti (recovery)

Všetky tieto dáta presvedčivo ukazujú, že autosampler TriPlus 500, v spojení s plynovým chromatografom Trace 1310 v duálnej konfigurácii dvoch kolón a FID detektorov, poskytuje spoľahlivú kvantifikáciu obsahu alkoholu v krvi a spĺňa potreby forenzných laboratórií pre rýchlu, presnú a vysoko výkonnú rutinnú analýzu, s vynikajúcou priepustnosťou vzoriek, bezchybným rozdelením zmesi látok, mizivým chvostovaním a excelentnou linearitou, opakovateľnosťou a kvantifikáciou. Ďalej inertnosť a vysoká teplotná kapacita systému eliminuje prenos vzorky, čo vedie ku konzistentným výsledkom. A v neposlednom rade Chromeleon CDS umožňuje - na užívateľsky veľmi príjemnej báze - celý systém riadiť, regulovať a vyhodnocovať.

Podrobnejšie informácie nájdete v aplikačnom liste TU .