Von Susha Cheriyedath, M.Sc.Reviewed by Afsaneh Khetrapal, BSc

Die Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) ist eine hybride Analysetechnik, die die Trennfähigkeiten der GC mit den Nachweiseigenschaften der MS verbindet, um eine höhere Effizienz der Probenanalyse zu erreichen. Während GC flüchtige Komponenten in einer Probe trennen kann, hilft MS bei der Fragmentierung der Komponenten und ihrer Identifizierung auf der Grundlage ihrer Masse.

GC-MS bietet eine verbesserte Probenidentifizierung, eine höhere Empfindlichkeit, eine größere Bandbreite an analysierbaren Proben und schnellere Ergebnisse, was eine ganz neue Palette von Anwendungen für GC-MS in verschiedenen Bereichen ermöglicht.

Medizin

GC-MS wird in Screening-Tests zur Erkennung verschiedener angeborener Stoffwechselkrankheiten eingesetzt. Es weist Spuren von Verbindungen nach, die im Urin von Patienten mit genetischen Stoffwechselstörungen vorhanden sind. Sie kann auch das Vorhandensein von Ölen in Salben, Cremes und Lotionen nachweisen.

Umweltüberwachung

Die Überwachung von Umweltschadstoffen ist eine wichtige Anwendung der GC-MS. Sie wird häufig zum Nachweis von Dibenzofuranen, Dioxinen, Herbiziden, Schwefel, Pestiziden, Phenolen und Chlorphenolen in Luft, Boden und Wasser eingesetzt.

Lebensmittel- und Duftstoffanalyse

Aromatische Verbindungen wie Fettsäuren, Ester, Aldehyde, Alkohole und Terpene in Lebensmitteln und Getränken können mit GC-MS leicht analysiert werden. Die Technik kann auch zum Nachweis von Verderb oder Verunreinigung von Lebensmitteln verwendet werden. Die Analyse eines breiten Spektrums von Ölen wie Lavendelöl, Olivenöl, Minzöl und ätherischen Ölen, Parfüms, Duftstoffen, Allergenen, Menthol und Sirupen ist ebenfalls mit GC-MS möglich.

Die GC-MS-Systeme von Perkin Elmer, einem Anbieter von Gesundheits- und Laborlösungen, bieten genaue Daten und einen besseren Einblick in ein breites Spektrum von Identifizierungs- und Quantifizierungsanforderungen in den Bereichen Umwelt, Lebensmittel, Forensik und Industrie. Die GC-MS-Systeme des Unternehmens können für die Analyse verschiedener flüchtiger und halbflüchtiger Verbindungen eingesetzt werden und bieten eine hochempfindliche Verarbeitung mit hohem Durchsatz.

Pharmazeutische Anwendungen

In der pharmazeutischen Industrie wird GC-MS in der Forschung und Entwicklung, Produktion und Qualitätskontrolle eingesetzt. Sie wird zur Identifizierung von Verunreinigungen in pharmazeutischen Wirkstoffen eingesetzt. In der medizinischen Chemie wird GC-MS bei der Synthese und Charakterisierung von Verbindungen und in der pharmazeutischen Biotechnologie eingesetzt.

Forensische Anwendungen

Mit GC-MS kann die Analyse von Brandrückständen gemäß den Normen der American Society for Testing Materials (ASTM) durchgeführt werden. GC-MS wird in der forensischen Toxikologie häufig eingesetzt, um Gifte und Steroide in biologischen Proben zu identifizieren und in Anti-Doping-Labors leistungssteigernde Medikamente wie Anabolika nachzuweisen.

Der Hersteller von Life-Science-Instrumenten, Agilent, bietet Single- und Triple-Quadrupol-GC-MS-Systeme an, die sehr empfindlich sind und niedrige Nachweisgrenzen haben und sich für forensische Anwendungen, Lebensmitteltests und toxikologische Analysen eignen.

Biologische Analyse

GC-MS kann für die Bioanalyse von Körperflüssigkeiten verwendet werden, um Narkotika, Barbiturate, Alkohole und Medikamente wie Antikonvulsiva, Anästhetika, Antihistaminika, sedierende Hypnotika und Antiepileptika nachzuweisen. Es ist auch nützlich beim Nachweis von Schadstoffen und Metaboliten im Serum und bei der Erstellung von Fettsäureprofilen in Mikroben.

GC-MS-Systeme des Anbieters wissenschaftlicher Lösungen, Thermo Fischer Scientific, sind mit Software gekoppelt, die zur Rationalisierung von GC-MS-Workflows und -Daten beiträgt und sich nahtlos in Lebensmittel-, Umwelt-, forensische und klinische Anwendungen integrieren lässt.

Chemische Kriegsführung

Sprengstoffdetektionssysteme an öffentlichen Plätzen nutzen die GC-MS-Technik für die Analyse und den Nachweis chemischer Kampfstoffe.

Geochemische Forschung

Aufgrund der strukturell bedeutsamen massenspektralen Peaks, des erweiterten Spektrums analysierbarer Proben mit geringer Flüchtigkeit, der verbesserten Molekülionen und der wertvollen Informationen über das Isotopenverhältnis ist die GC-MS ein leistungsstarkes Werkzeug für geochemische Anwendungen. GC-MS wurde für die Analyse der Venusatmosphäre verwendet und wurde auch vom Viking-Programm auf dem Mars eingesetzt. Darüber hinaus wurde ein chirales GC-MS-System von der Rosetta-Mission eingesetzt, um die Materialien des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko zu analysieren.

Industrielle Anwendungen

GC-MS eignet sich ideal für die Analyse anorganischer Gase und aromatischer Lösungsmittel, den Nachweis von Verunreinigungen und Allergenen in Kosmetika. Sie wird auch bei der Synthese von Celluloseacetat, Polyethylen, Polyvinyl und synthetischen Fasern eingesetzt.

Daraus lässt sich schließen, dass automatisierte GC-MS-Systeme schnelle und reproduzierbare Ergebnisse in verschiedenen Anwendungen bieten.

• http://www.ijpba.info/ijpba/index.php/ijpba/article/download/464/314
• http://www.omicsonline.org/open-access/gc-ms-technique-and-its-analytical-applications-in-science-and-technology-2155-9872.1000222.php?aid=33334
• https://www.thermofisher.com/ca/en/home/industrial/mass-spectrometry/gas-chromatography-mass-spectrometry-gc-ms.html
• http://www.agilent.com/en-us/products/mass-spectrometry/gc-ms-systems
• http://www.perkinelmer.com/category/gas-chromatography-mass-spectrometry-gc-ms

Weitere Literatur

• Alle Chromatographie-Inhalte
• Chromatographie im Überblick
• Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC)
• Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie (LC-MS) Anwendungen
• Affinitätschromatographie – wie funktioniert sie?

Geschrieben von

Susha Cheriyedath

Susha hat einen Bachelor of Science (B.Sc.) in Chemie und einen Master of Science (M.Sc.) in Biochemie von der Universität von Calicut, Indien. Sie hatte schon immer ein großes Interesse an Medizin und Gesundheitswissenschaften. Im Rahmen ihres Masterstudiums spezialisierte sie sich auf Biochemie, mit Schwerpunkt auf Mikrobiologie, Physiologie, Biotechnologie und Ernährung. In ihrer Freizeit liebt sie es, in der Küche mit ihren supertollen Backexperimenten einen Sturm zu entfachen.

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