Gas chromatography–mass spectrometr

Gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS) is an analytical method that combines the features of gas-chromatography and mass spectrometry to identify different substances within a test sample. Applications of GC-MS include drug detection, fire investigation, environmental analysis, explosives investigation, and identification of unknown samples. GC-MS can also be used in airport security to detect substances in luggage or on human beings. Additionally, it can identify trace elements in materials that were previously thought to have disintegrated beyond identification.

GC-MS has been widely heralded[who?] as a "gold standard" for forensic substance identification because it is used to perform a specific test. A specific test positively identifies the actual presence of a particular substance in a given sample. A non-specific test merely indicates that a substance falls into a category of substances. Although a non-specific test could statistically suggest the identity of the substance, this could lead to false positive identification.

History
The use of a mass spectrometer as the detector in gas chromatography was developed during the 1950s after being originated by James and Martin in 1952.[1] These comparatively sensitive devices were originally limited to laboratory settings.

The development of affordable and miniaturized computers has helped in the simplification of the use of this instrument, as well as allowed great improvements in the amount of time it takes to analyze a sample. In 1964, Electronic Associates, Inc. (EAI), a leading U.S. supplier of analog computers, began development of a computer controlled quadrupole mass spectrometer under the direction of Robert E. Finnigan.[2][3][4] By 1966 Finnigan and collaborator Mike Uthe's EAI division had sold over 500 quadrupole residual gas-analyzer instruments.[2] In 1967, Finnigan left EAI to form the Finnigan Instrument Corporation along with Roger Sant, T. Z. Chou, Michael Story, and William Fies.[5] In early 1968, they delivered the first prototype quadrupole GC/MS instruments to Stanford and Purdue University.[2] When Finnigan Instrument Corporation was acquired by Thermo Instrument Systems (later Thermo Fisher Scientific) in 1990, it was considered "the world's leading manufacturer of mass spectrometers".[6]

In 1996 the top-of-the-line high-speed GC-MS units completed analysis of fire accelerants in less than 90 seconds, whereas first-generation GC-MS would have required at least 16 minutes.[7] By the 2000s computerized GC/MS instruments using quadrupole technology had become both essential to chemical research and one of the foremost instruments used for organic analysis. Today computerized GC/MS instruments are widely used in environmental monitoring of water, air, and soil; in the regulation of agriculture and food safety; and in the discovery and production of medicine.

Instrumentation
The GC-MS is composed of two major building blocks: the gas chromatograph and the mass spectrometer. The gas chromatograph utilizes a capillary column which depends on the column's dimensions (length, diameter, film thickness) as well as the phase properties (e.g. 5% phenyl polysiloxane). The difference in the chemical properties between different molecules in a mixture and their relative affinity for the stationary phase of the column will promote separation of the molecules as the sample travels the length of the column. The molecules are retained by the column and then elute (come off) from the column at different times (called the retention time), and this allows the mass spectrometer downstream to capture, ionize, accelerate, deflect, and detect the ionized molecules separately. The mass spectrometer does this by breaking each molecule into ionized fragments and detecting these fragments using their mass-to-charge ratio.
These two components, used together, allow a much finer degree of substance identification than either unit used separately. It is not possible to make an accurate identification of a particular molecule by gas chromatography or mass spectrometry alone. The mass spectrometry process normally requires a very pure sample while gas chromatography using a traditional detector (e.g. Flame ionization detector) cannot differentiate between multiple molecules that happen to take the same amount of time to travel through the column (i.e. have the same retention time), which results in two or more molecules that co-elute. Sometimes two different molecules can also have a similar pattern of ionized fragments in a mass spectrometer (mass spectrum). Combining the two processes reduces the possibility of error, as it is extremely unlikely that two different molecules will behave in the same way in both a gas chromatograph and a mass spectrometer. Therefore, when an identifying mass spectrum appears at a characteristic retention time in a GC-MS analysis, it typically increases certainty that the analyte of interest is in the sample.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Chromatography ก๊าซ – มวล spectrometry (GC-MS) เป็นวิธีการวิเคราะห์ที่รวมคุณสมบัติของ spectrometry chromatography ก๊าซและมวลสารต่าง ๆ ภายในตัวอย่างทดสอบที่ระบุ โปรแกรมประยุกต์ของ GC MS รวมตรวจหายาเสพติด ไฟตรวจสอบ วิเคราะห์สิ่งแวดล้อม ตรวจสอบวัตถุระเบิด และรหัสของตัวอย่างที่ไม่รู้จัก GC MS ยังสามารถใช้ในการรักษาความปลอดภัยสนามบินเพื่อตรวจหาสาร ในกระเป๋า หรือมนุษย์ นอกจากนี้ มันสามารถระบุองค์ประกอบติดตามวัสดุที่ถูกคิดว่า ก่อนหน้านี้จะได้ค่ากลับนอกเหนือจากรหัสGC MS ได้รับกันอย่างแพร่หลายยกย่องว่า [ใคร] เป็น "มาตรฐานทอง" สำหรับการระบุสารนิติเวชเนื่องจากมันถูกใช้เพื่อทำการทดสอบเฉพาะ การทดสอบเฉพาะบวกระบุสถานะจริงของสารในตัวอย่างกำหนดเฉพาะ การทดสอบไม่ใช่เฉพาะเพียงบ่งชี้ว่า สารจัดอยู่ในประเภทของสาร แม้ว่าการทดสอบไม่ใช่เฉพาะทางสถิติสามารถแนะนำตัวของสาร นี้อาจนำไปสู่รหัสบวกเท็จประวัติใช้สเปกโตรมิเตอร์มวลเป็นเครื่องตรวจจับใน chromatography ก๊าซได้รับการพัฒนาในช่วงทศวรรษ 1950 หลังจากถูกสร้างโดย James และมาร์ตินใน 1952 [1] อุปกรณ์สำคัญที่ดีอย่างหนึ่งเหล่านี้เดิมจำกัดการตั้งค่าปฏิบัติได้การพัฒนาของคอมพิวเตอร์ที่ราคาไม่แพง และ miniaturized ได้รวบการใช้เครื่องมือนี้ช่วย ตลอดจนได้ดีปรับปรุงเวลาที่ใช้ในการวิเคราะห์ตัวอย่าง ในปี 1964 สมาคมอิเล็กทรอนิกส์ Inc. (EAI), ผู้จำหน่ายสหรัฐนำคอมพิวเตอร์แบบแอนะล็อก เริ่มพัฒนาเป็นคอมพิวเตอร์ควบคุม quadrupole โดยรวมสเปกโตรมิเตอร์ภายใต้ทิศทางของโรเบิร์ต E. Finnigan [2] [3] [4] โดย 1966 กอง EAI collaborator Mike Uthe และ Finnigan มีขายเครื่องมือวิเคราะห์ก๊าซเหลือ quadrupole 500 [2] ใน 1967, Finnigan ซ้าย EAI เพื่อ บริษัทตราสาร Finnigan ลีโอ Roger ต. z.โชว เรื่อง ราว Michael และ William Fies [5] ในช่วง 1968 จะจัดส่งต้นแบบแรกเครื่องมือ GC/MS quadrupole สแตนฟอร์ดและมหาวิทยาลัยเพอร์ดู [2] บริษัทตราสาร Finnigan เมื่อถูกซื้อ โดยระบบเครื่องมือวัดเทอร์โม (หลังเทอร์โม Fisher วิทยาศาสตร์) ในปี 1990 จึงถือเป็น "ของโลกผู้ผลิตชั้นนำของตรวจโดยรวม" [6]ในปี 1996 GC MS บนสายความเร็วสูงหน่วยเสร็จสมบูรณ์วิเคราะห์ accelerants ไฟต่ำกว่า 90 วินาที ในขณะที่รุ่น GC-MS จะต้องน้อยกว่า 16 นาที [7] โดย 2000s เครื่องมือ GC/MS คอมพิวเตอร์ที่ใช้เทคโนโลยี quadrupole ได้กลายเป็น จำเป็นต่อการวิจัยเคมีและเครื่องมือสำคัญที่ใช้สำหรับวิเคราะห์อินทรีย์อย่างใดอย่างหนึ่ง วันนี้เครื่องมือ GC/MS คอมพิวเตอร์ใช้ในการตรวจสอบสิ่งแวดล้อม ของน้ำ อากาศ ดิน ในข้อบังคับของการเกษตรและอาหารปลอดภัย และการค้นพบและผลิตยาInstrumentationThe GC-MS is composed of two major building blocks: the gas chromatograph and the mass spectrometer. The gas chromatograph utilizes a capillary column which depends on the column's dimensions (length, diameter, film thickness) as well as the phase properties (e.g. 5% phenyl polysiloxane). The difference in the chemical properties between different molecules in a mixture and their relative affinity for the stationary phase of the column will promote separation of the molecules as the sample travels the length of the column. The molecules are retained by the column and then elute (come off) from the column at different times (called the retention time), and this allows the mass spectrometer downstream to capture, ionize, accelerate, deflect, and detect the ionized molecules separately. The mass spectrometer does this by breaking each molecule into ionized fragments and detecting these fragments using their mass-to-charge ratio.These two components, used together, allow a much finer degree of substance identification than either unit used separately. It is not possible to make an accurate identification of a particular molecule by gas chromatography or mass spectrometry alone. The mass spectrometry process normally requires a very pure sample while gas chromatography using a traditional detector (e.g. Flame ionization detector) cannot differentiate between multiple molecules that happen to take the same amount of time to travel through the column (i.e. have the same retention time), which results in two or more molecules that co-elute. Sometimes two different molecules can also have a similar pattern of ionized fragments in a mass spectrometer (mass spectrum). Combining the two processes reduces the possibility of error, as it is extremely unlikely that two different molecules will behave in the same way in both a gas chromatograph and a mass spectrometer. Therefore, when an identifying mass spectrum appears at a characteristic retention time in a GC-MS analysis, it typically increases certainty that the analyte of interest is in the sample.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แก๊สโครมา-มวลสาร (GC-MS) เป็นวิธีการวิเคราะห์ที่รวมคุณสมบัติของก๊าซโคและมวลสารในการระบุสารที่แตกต่างกันภายในตัวอย่างการทดสอบ การประยุกต์ใช้ GC-MS รวมถึงการตรวจหายาเสพติด, การตรวจสอบไฟไหม้, การวิเคราะห์สิ่งแวดล้อม, การตรวจสอบวัตถุระเบิดและบัตรประจำตัวของกลุ่มตัวอย่างที่ไม่รู้จัก GC-MS นอกจากนี้ยังสามารถนำมาใช้ในการรักษาความปลอดภัยที่สนามบินเพื่อตรวจหาสารในกระเป๋าหรือมนุษย์ นอกจากนี้ยังสามารถระบุธาตุในวัสดุที่ได้เคยคิดว่าจะมีการชำรุดทรุดโทรมเกินกว่าการระบุ. GC-MS ได้รับการประกาศอย่างกว้างขวาง [ใคร?] เป็น "มาตรฐานทองคำ" สำหรับการระบุสารนิติวิทยาศาสตร์เพราะมันถูกนำมาใช้ในการดำเนินการทดสอบที่เฉพาะเจาะจง ทดสอบที่เฉพาะเจาะจงในเชิงบวกระบุการปรากฏตัวที่เกิดขึ้นจริงของสารโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกลุ่มตัวอย่างที่กำหนด การทดสอบที่ไม่เฉพาะเจาะจงเพียงแสดงให้เห็นว่าสารตกอยู่ในประเภทของสาร ถึงแม้ว่าการทดสอบที่ไม่เฉพาะเจาะจงสามารถทางสถิติแสดงให้เห็นตัวตนของสารนี้อาจนำไปสู่การระบุบวกปลอม. ประวัติการใช้สเปกโตรมิเตอร์มวลเป็นเครื่องตรวจจับก๊าซในโคได้รับการพัฒนาในช่วงปี 1950 หลังจากที่ถูกคิดค้นและเจมส์มาร์ตินในปี 1952 . [1] อุปกรณ์เหล่านี้มีความสำคัญค่อนข้างถูก จำกัด เดิมที่การตั้งค่าในห้องปฏิบัติการ. การพัฒนาของคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กราคาไม่แพงและมีส่วนช่วยในความเรียบง่ายของการใช้งานของเครื่องมือนี้เช่นเดียวกับการปรับปรุงที่ดีได้รับอนุญาตในระยะเวลาที่ใช้ในการวิเคราะห์ ตัวอย่าง ในปี 1964 แอสโซซิอิเล็กทรอนิกส์อิงค์ (EAI) ซึ่งเป็นผู้ผลิตชั้นนำของสหรัฐของคอมพิวเตอร์อนาล็อกเริ่มพัฒนาสเปกโตรมิเตอร์มวล quadrupole ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ภายใต้การดูแลของโรเบิร์ตอีฟินนิกัน. [2] [3] [4] โดย 1966 ฟินนิกัน และทำงานร่วมกันส่วน EAI ไมค์ uthe ของขายได้กว่า 500 quadrupole ตราสารก๊าซวิเคราะห์ที่เหลือ. [2] ในปี 1967 ฟินนิกันซ้าย EAI ในรูปแบบฟินนิกันตราสารคอร์ปอเรชั่นพร้อมกับโรเจอร์ Sant, TZ โจวไมเคิลเรื่องและวิลเลียม Fies. [5] ในช่วงต้นปี 1968 เขาได้มอบต้นแบบ quadrupole แรก GC / เครื่องดนตรี MS ไป Stanford และมหาวิทยาลัยเพอร์ดู. [2] เมื่อฟินนิกันตราสารคอร์ปอเรชั่นได้มาจากเทอร์โมตราสารระบบ (ต่อมาเทอร์โมฟิชเชอร์ทางวิทยาศาสตร์) ในปี 1990 มันก็ถือว่าเป็น "ผู้ผลิตชั้นนำของโลก ของสเปกโทรมิเตอร์มวล ". [6] ในปี 1996 ด้านบนของสายความเร็วสูงหน่วย GC-MS วิเคราะห์เสร็จ accelerants ไฟในเวลาน้อยกว่า 90 วินาทีในขณะที่รุ่นแรก GC-MS จะต้องมีอย่างน้อย 16 นาที . [7] โดยเครื่องมือที่ใช้ในยุค 2000 คอมพิวเตอร์ GC / MS quadrupole ใช้เทคโนโลยีได้กลายเป็นสิ่งจำเป็นทั้งเพื่อการวิจัยทางเคมีและเป็นหนึ่งในเครื่องมือที่สำคัญที่สุดที่ใช้ในการวิเคราะห์อินทรีย์ วันนี้คอมพิวเตอร์ GC / MS ตราสารที่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อมของน้ำอากาศและดิน; ในการควบคุมของการเกษตรและความปลอดภัยของอาหาร; . และในการค้นพบและการผลิตของยาเครื่องมือวัดGC-MS ประกอบด้วยสองช่วงตึกอาคารที่สำคัญ: ก๊าซ Chromatograph และสเปกโตรมิเตอร์มวล ก๊าซ Chromatograph ใช้คอลัมน์เส้นเลือดฝอยซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดของคอลัมน์ (ความยาวขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางความหนาของฟิล์ม) เช่นเดียวกับคุณสมบัติเฟส (เช่น 5% polysiloxane phenyl) ความแตกต่างในคุณสมบัติทางเคมีระหว่างโมเลกุลที่แตกต่างกันในการผสมและความสัมพันธ์ญาติของพวกเขาสำหรับเฟสของคอลัมน์จะส่งเสริมการแยกโมเลกุลเป็นตัวอย่างการเดินทางความยาวของคอลัมน์ โมเลกุลจะถูกเก็บไว้ตามคอลัมน์แล้ว elute (หลุดออกมา) จากคอลัมน์ในช่วงเวลาที่แตกต่างกัน (เรียกว่าเวลาการเก็บรักษา) และนี้จะช่วยให้สเปกโตรมิเตอร์มวลต่อเนื่องในการจับภาพ, อิออน, เร่งหันเหความสนใจและตรวจสอบโมเลกุลแตกตัวเป็นไอออนแยกต่างหาก สเปกโตรมิเตอร์มวลไม่นี้โดยการทำลายโมเลกุลในแต่ละชิ้นส่วนแตกตัวเป็นไอออนและการตรวจสอบชิ้นส่วนเหล่านี้โดยใช้อัตราส่วนมวลที่จะเสียค่าใช้จ่ายของพวกเขา. ทั้งสองชิ้นส่วนที่ใช้ร่วมกันให้การศึกษาระดับปริญญาปลีกย่อยมากสารของประชาชนกว่าหน่วยทั้งใช้แยกกัน มันเป็นไปไม่ได้ที่จะทำให้ประชาชนที่ถูกต้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งของโมเลกุลโดยวิธี gas chromatography หรือมวลสารเพียงอย่างเดียว กระบวนการมวลสารปกติต้องตัวอย่างบริสุทธิ์มากในขณะที่แก๊ส chromatography โดยใช้เครื่องตรวจจับแบบดั้งเดิม (เช่นเครื่องตรวจจับไอออนไนซ์เปลวไฟ) ไม่สามารถแยกความแตกต่างระหว่างโมเลกุลหลายตัวที่เกิดขึ้นจะใช้เวลาเท่ากันของเวลาที่จะเดินทางผ่านคอลัมน์ (เช่นมีเวลาการเก็บรักษาเดียวกัน) ซึ่งจะส่งผลในสองหรือโมเลกุลอื่น ๆ ที่ร่วมชะ บางครั้งสองโมเลกุลที่แตกต่างกันนอกจากนี้ยังสามารถมีรูปแบบที่คล้ายกันของชิ้นส่วนที่แตกตัวเป็นไอออนในสเปกโตรมิเตอร์มวล (สเปกตรัมมวล) รวมทั้งสองกระบวนการลดความเป็นไปได้ของข้อผิดพลาดในขณะที่มันเป็นอย่างมากไม่น่าที่สองโมเลกุลที่แตกต่างกันจะมีพฤติกรรมในทางเดียวกันทั้งแก๊สและสเปกโตรมิเตอร์มวล ดังนั้นเมื่อการระบุสเปกตรัมมวลปรากฏในช่วงเวลาการเก็บรักษาในลักษณะการวิเคราะห์ GC-MS ก็มักจะเพิ่มความมั่นใจว่าวิเคราะห์ที่น่าสนใจคือในกลุ่มตัวอย่าง

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แก๊สโครมาโทกราฟี - แมสสเปกโทรเมทรี ( GC-MS ) เป็นวิธีการวิเคราะห์ที่ผสมผสานคุณสมบัติของแก๊สโครมาโตกราฟี และมวลสารระบุสารต่าง ๆภายในการทดสอบตัวอย่าง การตรวจหาไฟและรวมถึงยา , การสืบสวน , การวิเคราะห์ , การตรวจสอบวัตถุระเบิด สิ่งแวดล้อม และการกำหนดตัวอย่างที่ไม่รู้จักและยังสามารถใช้ในการรักษาความปลอดภัยที่สนามบินเพื่อตรวจหาสารในที่เก็บหรือของมนุษย์ นอกจากนี้ยังสามารถระบุธาตุในวัสดุที่ก่อนหน้านี้คิดว่ามีการสลายมากกว่า

และได้รับอย่างกว้างขวาง heralded [ ใคร ? ] เป็น " มาตรฐานทองคำ " สำหรับการระบุสารนิติ เพราะมันถูกใช้เพื่อทำการทดสอบที่เฉพาะเจาะจงการทดสอบที่เฉพาะเจาะจงแน่ชัดระบุสถานะที่แท้จริงของสารที่เฉพาะเจาะจงในตัวอย่าง . ทดสอบไม่เฉพาะเจาะจงเพียงบ่งชี้ว่าสารที่อยู่ในประเภทของสาร ถึงแม้ว่าการทดสอบทางสถิติเฉพาะสามารถแนะนำเอกลักษณ์ของสารนี้อาจนำไปสู่การบวกเท็จ

ประวัติบัตรประชาชนใช้ของแมสสเปกโทรมิเตอร์เป็นอุปกรณ์ตรวจจับในแก๊สโครมาโตกราฟีถูกพัฒนาขึ้นในช่วงยุค 50 หลังเป็นต้น เจมส์ และ มาร์ติน ในปี 1952 . [ 1 ] เหล่านี้เมื่อเทียบกับอุปกรณ์ที่ไวต่อถูก จำกัด การตั้งค่าห้องปฏิบัติการ

การพัฒนามากและขนาดเล็กของคอมพิวเตอร์ช่วยในหนึ่งเดียวของการใช้เครื่องมือนี้รวมทั้งอนุญาตที่ดีในการปรับปรุงปริมาณของเวลาที่ใช้ ในการวิเคราะห์ตัวอย่าง ในปี 1964 อิเล็กทรอนิกส์ Associates , Inc . ( eai ) ผู้นำสหรัฐซัพพลายเออร์ของอนาล็อกคอมพิวเตอร์ เริ่มการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควบคุมคำแมสสเปกโทรมิเตอร์ภายใต้ทิศทางของ โรเบิร์ต อี. ฟินนิกัน .[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] โดย 1966 ฟินนิกันและร่วมมือของไมค์ u eai กองมีขายมากกว่า 500 คำ เครื่องมือวิเคราะห์ก๊าซตกค้าง [ 2 ] ในปี ค.ศ. 1967 ฟินนิกันซ้าย eai รูปแบบฟินนิกันเครื่องดนตรีบริษัทพร้อมกับโรเจอร์ซาน , T . Z . โจ เรื่องไมเคิล วิลเลียม fies [ 5 ] ใน ในช่วงต้นปี 1968 เขาได้มอบต้นแบบ GC / MS คำแรกในสแตนฟอร์ด มหาวิทยาลัย เพอร์ดู[ 2 ] เมื่อ บริษัท ถูกซื้อโดยระบบฟินนิกันเครื่องมือเครื่องมือเทอร์โม ( ต่อมาเป็นเทอร์โมฟิชเชอร์ทางวิทยาศาสตร์ ) ในปี 1990 ก็ถือว่า " ผู้ผลิตชั้นนําของโลกของมวลา " [ 6 ]

ในปี 1996 ด้านบนของบรรทัดความเร็วสูงและหน่วยเสร็จสิ้นการวิเคราะห์ไฟตัวเร่งปฏิกริยาในเวลาไม่ถึง 90 วินาที ในขณะที่กรด รุ่นแรกจะต้องใช้เวลาอย่างน้อย 15 นาที[ 7 ] โดย GC / MS 2000 และการใช้เครื่องมือเทคโนโลยีได้กลายเป็นทั้งคำที่สำคัญการวิจัยทางเคมีและหนึ่งในเครื่องมือที่ใช้สำหรับวิเคราะห์ชั้นดีอินทรีย์ วันนี้ GC / MS เครื่องมือคอมพิวเตอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจสอบสิ่งแวดล้อม น้ำ อากาศ และดิน ในระเบียบกระทรวงเกษตรและอาหารปลอดภัย และในการค้นพบและผลิตยา