کروماتوگرافی گازی
- Detector و پیکربندی
- Inlet (split / splitless) . Headspace . Autosampler . Detector (FID / TCD / ECD / NPD / FPD)
- کاربردهای رایج
- residual solvents، BTEX، FAME، گازهای صنعتی و پایش هوا.
Science for Accurate Analysis
تأمین، نصب، آموزش کاربری و نگهداری سیستمهای GC، HPLC، GCMS، LCMS و اسپکتروفتومتر، همراه با ستون، مواد مصرفی و مرجع متدهای تحلیلی برای آزمایشگاههای کنترل کیفیت و پژوهشی.
محصولات
هر کارت یک تکنیک تحلیلی است: detector، پیکربندی رایج و کاربردهای معمول آن. مدل و برند دقیق (از جمله سیستمهای Agilent) پس از بررسی نیاز شما پیشنهاد میشود.
راهنمای انتخاب تکنیک
ابتدا نوع ترکیب و سپس هدف آنالیز را انتخاب کنید. هر پیشنهاد همراه با توضیح، نکات عملی، مرجع استاندارد و پیوند به متد مرتبط است. توجه داشته باشید که این راهنما نقطهی شروع گفتگو با کارشناس است و جایگزین بررسی نمونه و روش شما نیست.
برای هر کاربرد، تکنیک متداول و استاندارد یا منبع معتبر آن آمده است. با کلیک روی ردیف، متد مربوط باز میشود.
| کاربرد | تکنیک متداول | مرجع |
|---|---|---|
| Residual solvents در دارو | HS-GC-FID | USP 467 · ICH Q3C |
| Nitrosamine (NDMA، NDEA) در دارو | HS-GC-MS یا LC-MS | FDA، روش GC/MS-Headspace |
| BTEX در آب و خاک | GC-PID یا purge-and-trap GC-MS | EPA 8021B · EPA 8260D |
| Volatile organic compounds در آب و پسماند | purge-and-trap GC-MS | EPA 8260D |
| آفتکشهای organochlorine | GC-ECD | EPA 8081B |
| Semivolatile و آلایندههای ماندگار | GC-MS | EPA 8270E |
| PAH در آب و پسماند | HPLC-FLD/UV یا GC-MS | EPA 8310 · EPA 8270E |
| PFAS در آب آشامیدنی | SPE + LC-MS/MS | EPA 537.1 · EPA 533 |
| Aflatoxin در غذا | HPLC-FLD با immunoaffinity یا LC-MS/MS | AOAC 991.31 · ISO 16050 |
| Aflatoxin M1 در شیر | UPLC-FLD با immunoaffinity | AOAC 2000.08 · Regulation (EC) 401/2006 |
| Pesticide multi-residue در میوه و سبزی | LC-MS/MS و GC-MS/MS | EN 15662 · SANTE/11312/2021 |
| پروفایل اسیدهای چرب (FAME) | GC-FID | ISO 12966-2 و 12966-4 |
| EPA و DHA در fish oil | GC-FID | Ph. Eur. 2.4.29 · AOCS Ce 1b-89 |
| اسیدهای آلی و قندها در غذا | HPLC-RI/UV با ستون ion-exclusion | Bio-Rad Bulletin 6333 |
| Anionها در آب آشامیدنی | Ion chromatography | EPA 300.1 |
| Simulated distillation نفتی | GC-FID | ASTM D2887 |
| ترکیب گاز طبیعی | GC-TCD/FID | ASTM D1945 |
| الکلها در hand sanitizer | GC-FID | FDA LIB |
| Cr(VI) در عصاره و آب | UV-Vis (colorimetry) | EPA 7196A |
| Dissolution قرص | UV-Vis یا HPLC | USP 711 |
| Nitrate در آب (screening) | UV-Vis | Standard Methods 4500-NO₃⁻ B |
| کافئین و نگهدارندهها در نوشیدنی | HPLC-UV | Waters AN 720008162 |
مرکز دانش
متدهای پرمصرف با شرایطی که از متن استاندارد یا application note سازنده گرفته شده است؛ مرجع هر متد زیر آن آمده است. هر سرفصل را با + باز کنید. این شرایط نقطهی شروع هستند و پیش از استفاده باید با ماتریس، دستگاه و ستون شما بهینه و validate شوند.
شرایط بالا (ستون و برنامهی دما) از یک application note شرکت Thermo Fisher آمده است. split ratio، زمان equilibration و روش آمادهسازی نمونه را با متن رسمی USP 467 و آخرین ویرایش ICH Q3C (حدود مجاز) تطبیق دهید.
Direct injection فقط وقتی مجاز است که غلظت بیش از 10,000 µg/L انتظار برود. این ستونها در متن قدیمی (Rev. 2) آمدهاند؛ امروزه ستونهای 624-type هم رایجاند.
برای جداسازی کامل isomerهای cis/trans از ستون biscyanopropyl با طول 100 m استفاده میشود (مرجع رایج: AOCS Ce 1h-05) و زمان آنالیز طولانیتر است. نوع ستون و oven program را از استاندارد مربوط بگیرید.
معیارهای QC: RSD ضرایب calibration ≤ 20٪؛ verification در ±15٪؛ breakdown هر یک از DDT و endrin بیش از 15٪ نیاز به اقدام اصلاحی دارد.
معیارهای پذیرش همین روش در بخش validation آمده است. وضعیت نسخهی رسمی منتشرشدهی LIB را در سایت FDA بررسی کنید.
نتایج معادل true boiling point distillation (D2892) است و با D86 یا D1160 معادل نیست. ستون، oven program و محاسبات را از متن رسمی ASTM بگیرید.
بازهی components در این کارت مربوط به آنالایزر مثال است و بازهی رسمی در جدول داخل متن استاندارد آمده است. D1945 را میتوان برای lean gas بدون hexanes کوتاه کرد.
شرایط بالا از application note سازنده برای جداسازی پروفایل اسیدهای چرب omega-3 و omega-6 آمده است و خودِ روش رسمی assay نیست. برای گزارش مقدار EPA و DHA (مثلاً mg در هر گرم) از روش رسمی انتخابی (Ph. Eur. 2.4.29، AOCS Ce 1b-89 یا روش مورد قبول GOED) و آخرین ویرایش آن استفاده کنید.
این کارت یک شرایط نمونهی رایج است و از یک استاندارد رسمی نیامده است. شناسایی فقط با library match کافی نیست؛ RI و در صورت امکان standard اصلی را هم بسنجید.
بخش LC فقط نمونهی رایج است و در هر آزمایشگاه برای pesticide list و matrix بهینه میشود. معیارهای کامل SANTE در بخش validation آمده است.
روش بهطور عمدی انعطاف دارد؛ ستون، oven program و روش آمادهسازی را آزمایشگاه بر اساس لیست analyteها انتخاب و validate میکند. برای آب آشامیدنی معمولاً از روشهای سری EPA 524 استفاده میشود.
این روش با Method 8081B (GC-ECD) و Method 8310 (HPLC) همپوشانی دارد: برای سطحهای بسیار پایین یا شناسایی قطعی، GC-MS یا GC-MS/MS انتخاب میشود.
این روش برای والسارتان نوشته و validate شده است. برای داروی دیگر ممکن است ماتریس، دمای headspace و حتی تکنیک (مثلاً LC-MS) فرق کند؛ سند مربوط به همان محصول را از FDA یا مرجع دارویی خود بگیرید.
نسبتهای gradient و پارامترهای MS مثال سازنده هستند و برای هر دستگاه بهینه میشوند. در PFAS، از قطعات PTFE و بطری شیشهای تا حد ممکن پرهیز کنید تا blank آلوده نشود. برای لیست بلندتر و ترکیبهای short-chain، Method 533 (ایزوتوپ-دایلوشن) مکمل 537.1 است.
critical pair در این متد یک unknown peak و acesulfame K است با USP resolution برابر 2.3. mobile phase اختصاصی است؛ برای ستون و mobile phase دیگر (مثل C18 و acetate buffer) باید متد جدید توسعه و validate شود.
ستون این متد قدیمی است. امروز ستون C18 مخصوص PAH با ID 4.6 mm و flow متناسب (مثلاً 1.0 mL/min) رایج است و باید مجدداً validate شود.
فقط B1 و G1 به derivatization نیاز دارند؛ B2 و G2 خودشان fluoresce میکنند و derivatization پاسخ B1 و G1 را حدود 30 برابر میکند. مجموع نسبتهای mobile phase در منبع 105 است؛ پیش از استفاده آن را با متن استاندارد یا مرجع سازنده تطبیق دهید. LOD این application note «در حد ppt پایین» اعلام شده است.
حد EU برای AFM1 در شیر 0.05 µg/kg و حد Codex 0.5 µg/kg است. متد روی دستگاه UPLC معرفی شده؛ برای HPLC معمولی باید ستون و flow تطبیق داده شود.
با این ستون جداسازی عمدتاً بر اساس ion-exclusion (با برهمکنشهای ثانویه) انجام میشود، نه reversed-phase؛ از mobile phase آلی بالا و pH بالاتر از 3 استفاده نکنید.
baseline: مجموع drift و noise نباید بیش از 5 nS/min بالاتر از background conductivity باشد. برای bromate و chlorite از EDA برای preservation استفاده میشود.
مقادیر دقیق (rpm، medium، volume، sampling time، Q) در هر monograph متفاوت است و باید از آن برداشته شود. این کارت فقط چارچوب کلی را میدهد و از متن رسمی کپی نشده است.
اعداد این کارت از خلاصهی Agilent دربارهی USP 857 گرفته شدهاند. معیار photometric linearity، noise و baseline flatness و معیار Ph. Eur. ممکن است متفاوت باشد؛ متن رسمی آخرین ویرایش را مرجع قرار دهید. استانداردهای مرجع باید certified باشند.
اگر spike recovery در عصارهی اسیدی کمتر از 85٪ باشد، وجود reducing agent باقیمانده را بررسی کنید (تنظیم pH روی 8.0 تا 8.5 و spike مجدد طبق متن روش). اگر تداخل پایدار ماند، روشهای 7195 یا 7197 در متن EPA پیشنهاد شدهاند.
در نمونههای دارای مواد آلی زیاد، سورفکتانت، یا کروم (VI) این روش دچار خطا میشود و باید از روشهای دیگر (مثل IC طبق EPA 300.1 یا روشهای رنگسنجی) استفاده کنید. شرح روش در متن رسمی Standard Methods آمده است و اینجا فقط خلاصه است.
موردی پیدا نشد.
انتخاب ستون
انتخاب ستون مهمترین تصمیم در method development است.
انتخاب نخست برای ترکیبات non-polar تا moderately polar: دارو، ویتامینهای محلول در چربی، pesticide. با mobile phase آب/acetonitrile یا methanol کار میکند.
نکته: کد USP برای octadecyl silane برابر L1 است. برای بازهای آلی، ستون end-capped یا با charged surface انتخاب کنید تا tailing کم شود.
برای basic compounds که روی C18 معمولی بهدلیل برهمکنش با silanol دم میکشند. peak shape بهتر در pH پایین و بافر ضعیف (مثل formic acid برای LC-MS).
selectivity متفاوت از C18 برای aromatic، halogenated و isomer؛ ترکیب π-π interaction. با methanol اثر بیشتری از acetonitrile دارد.
برای ترکیبات بسیار polar: قندها، amino acids، nucleosides، melamine. mobile phase با acetonitrile زیاد (معمولاً بیش از 70٪) و بافر آبی؛ equilibration طولانیتر لازم است.
جداسازی قندها با acetonitrile/water و detector از نوع RI یا ELSD. عمر ستون بهدلیل واکنش با قندهای reducing محدود است.
organic acids، قندها و alcoholها با mobile phase اسید رقیق (مثل 5 mM H₂SO₄)؛ detection با UV در 210 nm یا RI. جزئیات در متد مربوطه آمده است.
برای peptide و protein. pore بزرگ دسترسی مولکولهای بزرگ به stationary phase را ممکن میکند.
جداسازی enantiomerها با ستونهای amylose یا cellulose مشتقشده، در normal-phase، reversed-phase یا polar-organic mode. انتخاب mode و ستون معمولاً با screening انجام میشود.
ion-exchange برای ترکیبات باردار (ion chromatography، protein)، و size-exclusion برای جداسازی بر اساس اندازه (polymer، protein aggregate).
در تحلیل PFAS با LC-MS/MS، ردپای PFAS از قطعات خود سیستم LC بهصورت پیک پسزمینه ظاهر میشود. یک ستون delay پیش از injector آن را از پیک نمونه جدا میکند و ستون تحلیلی معمولاً از نوع C18 است. جزئیات در کارت EPA 537.1 آمده است.
non-polar؛ ترتیب elution تقریباً بر اساس نقطهی جوش. مناسب hydrocarbon، solvent و simulated distillation.
همهکاره و low-bleed؛ ستون استاندارد GC-MS برای essential oil، آلایندهها و screening عمومی. در EPA 8081B بهعنوان یکی از ستونهای dual-ستون آمده است.
برای volatile organic compounds و residual solvents. کد G43 در USP یعنی فاز 6% cyanopropylphenyl و 94% dimethylpolysiloxane. در USP 467 این نوع ستون با ابعاد 30 m × 0.32 mm × 1.8 µm برای Procedure A (غربالگری) و Procedure C (اندازهگیری کمی) آمده است.
Procedure A و B و C سه مرحلهی آزمون residual solvents در USP 467 هستند؛ توضیح کوتاه آنها در کارت متد «Residual solvents در دارو» و در واژهنامه آمده است.
ستون confirmation برای pesticideها؛ در EPA 8081B جفت DB-5 و DB-1701 برای تأیید روی دو ستون با فاز متفاوت (dual-column) آمده است.
polar؛ alcoholها، free fatty acid، aroma و FAME روتین. در USP 467 ستون WAX (کد G16) برای Procedure B یعنی تأیید هویت solvent روی ستونی با فاز متفاوت بهکار میرود. به اکسیژن و رطوبت حساس است.
بسیار polar؛ جداسازی isomerهای cis/trans اسیدهای چرب، معمولاً با ستون 100 m (مرجع رایج: AOCS Ce 1h-05). برای FAME سریعتر، ستونهای مخصوصی مانند DB-FastFAME وجود دارد.
گازهای سبک، permanent gases و hydrocarbonهای C1 تا C5؛ به رطوبت حساساند و معمولاً با particle trap استفاده میشوند.
برای جداسازی EPA، DHA و سایر اسیدهای چرب omega-3 و omega-6 بهصورت FAME؛ در application note شماره 5991-8744EN آگیلنت با ستون 30 m × 0.25 mm × 0.25 µm استفاده شده است. جزئیات در کارت متد «DHA و EPA در fish oil» آمده است.
اعتبارسنجی
چارچوب اعتبارسنجی روشهای تحلیلی بر پایهی ICH Q2(R2) است که در 1 نوامبر 2023 تصویب شد و همراه ICH Q14 برای analytical procedure development آمده است. هر سرفصل را با + باز کنید. معیار پذیرش نهایی را monograph، استاندارد یا SOP آزمایشگاه تعیین میکند.
نشاندادن اینکه پاسخ فقط از analyte است و از matrix، impurity و degradation product تداخل نمیگیرد. ابزارهای معمول: تزریق blank و placebo، spiking، peak purity با DAD، و در MS، شناسایی با ion ratio.
رابطهی خطی بین غلظت و response باید در طول range ارزیابی شود، با حداقل پنج غلظت. range پیشنهادی طبق ICH:
accuracy باید در سراسر reportable range ثابت شود. نمونهی طراحی در ICH: 3 غلظت با 3 replicate کامل روش. بازیابی (recovery) را با spike روی matrix حقیقی یا placebo میسنجند.
اعداد پذیرش مثل 98 تا 102٪ برای assay، معیار ICH نیستند؛ مرجع یا monograph و آزمایشگاه آنها را تعیین میکند.
رویکردها: ارزیابی بصری، signal-to-noise، و standard deviation/slope. برای QL، نسبت S/N حداقل 10:1 پذیرفته شده است. برای DL نسبت 3:1 رایج است (در Q2(R1) صریحاً ذکر شده بود). QL باید با reporting threshold یا حد مجاز سازگار باشد.
پایداری روش در برابر تغییرهای عمدی و کوچک، که طبق Q14 معمولاً در مرحلهی development ارزیابی میشود. متغیرهای رایج برای HPLC: pH، ترکیب mobile phase، flow rate، ستون temperature، wavelength و lot ستون. برای GC: flow، دمای oven و inlet، split ratio.
chapter harmonized در USP از 1 دسامبر 2022 رسمی شد و BP، EP و JP در ژانویه 2023 آن را اجرا کردند.
سند SANTE/11312/2021 از 1 ژانویه 2022 اجرا شده و جایگزین SANTE/2019/12682 است.
معیارهای یک روش منتشرشدهی FDA برای methanol، ethanol و isopropanol:
پیش از اعتبارسنجی هر روش UV-Vis، خود دستگاه باید طول موج، absorbance، stray light و resolution را اثبات کند. معیارها در کارت متد «Performance verification اسپکتروفتومتر UV-Vis (USP 857)» آمدهاند.
منابع: ICH Q2(R2) (Step 4، 1 نوامبر 2023)، ICH Q14، USP 621، Ph. Eur. 2.2.46، SANTE/11312/2021 و FDA Laboratory Information Bulletin دربارهی hand sanitizer.
عیبیابی
هر بخش را با + باز کنید تا علل محتمل و نخستین اقدام را ببینید. بیشتر مشکلها با تغییر یک متغیر در هر نوبت و مقایسه با آخرین chromatogram سالم پیدا میشوند.
علل: مسدود شدن frit ورودی ستون یا inline filter، precipitation بافر در درصد بالای organic، tubing تنگشده.
اقدام: قطعات را از انتها یکییکی جدا کنید تا منبع افزایش pressure پیدا شود. mobile phase را فیلتر کنید و بافر را با آب بشویید.
علل: برهمکنش بازهای آلی با silanol، pH نامناسب، dead volume اتصالات، ستون فرسوده.
اقدام: pH را پایینتر ببرید یا بافر را قویتر کنید؛ ستون end-capped یا charged surface انتخاب کنید؛ fittingها را بررسی کنید.
علل: تغییر ترکیب یا pH mobile phase، دمای ناپایدار، equilibration ناکافی، leak کوچک پمپ.
اقدام: ستون oven را فعال کنید، حداقل 10 برابر حجم ستون equilibrate کنید، mobile phase را تازه بسازید.
علل: air bubble در cell یا pump، lamp ضعیف، mobile phase آلوده، نوسان دما (بهویژه در RI).
اقدام: degas، بررسی lamp hours، mobile phase تازه، تثبیت دمای detector.
علل: needle wash ناکافی، آلودگی solvent، accumulation روی ستون در gradient.
اقدام: blank تزریق کنید، wash solvent قویتر استفاده کنید، آب و solvent با grade HPLC بهکار ببرید.
علل: sample solvent قویتر از mobile phase، void در ابتدای ستون، injection volume زیاد.
اقدام: نمونه را در initial mobile phase حل کنید یا حجم تزریق را کم کنید؛ ستون را عوض کنید.
علل: wavelength نامناسب، lamp فرسوده، flow cell کثیف، sample degradation.
اقدام: طیف UV standard را با DAD بگیرید و λmax را تنظیم کنید؛ lamp و flow cell را بررسی کنید.
علل: liner یا ابتدای ستون فعال و آلوده، cut نامناسب انتهای ستون.
اقدام: liner deactivated و septum جدید؛ 10 تا 20 cm از ابتدای ستون را ببرید و cut را با ذرهبین بررسی کنید.
علل: ستون overload.
اقدام: split ratio را بیشتر کنید یا sample را رقیق کنید.
علل: bleed ستون، نشت اکسیژن به مسیر carrier gas، ستون قدیمی یا بیش از حد گرمشده.
اقدام: leak check، oxygen و moisture trap، conditioning ستون.
علل: septum bleed، carryover، carrier gas آلوده.
اقدام: septum low-bleed، تمیزکاری و bake-out، تعویض trap.
علل: leak در inlet، syringe آسیبدیده، discrimination در split، حجم ناپایدار headspace.
اقدام: leak test، syringe جدید، liner با glass wool، کنترل دمای headspace.
علل: leak، تغییر flow یا pressure، کوتاهشدن ستون پس از چند بار cut.
اقدام: leak check، بررسی flow با flow meter، تنظیم مجدد retention time lock یا ثبت method جدید.
علل: ion suppression از matrix، بافر non-volatile (مثل phosphate)، آلودگی ion source.
اقدام: از ammonium formate یا ammonium acetate استفاده کنید؛ isotope-labeled internal standard، dilution یا clean-up بیشتر؛ تمیزکردن source.
علل: آلودگی ion source، liner کثیف، نشت هوا (بالا بودن m/z 28 و 32).
اقدام: autotune و leak check، تعویض liner، تمیزکاری source.
علل: آلودگی PFAS از tubing یا PTFE، ion suppression از ماتریس، آلودگی ion source.
اقدام: ستون delay، blank روش در هر batch، internal standard نشاندار، تمیزکردن source.
علل: تغییر pH یا ترکیب mobile phase، matrix effect، فرسودگی ستون.
اقدام: مقایسه با standard در solvent و در ماتریس، بررسی ion ratio با معیار روش (مثلاً ±30٪ نسبی در SANTE)، تعویض ستون یا guard.
معنی اختصارها و کدهایی که در متدها و جدولها آمده است.
آموزش
دورههای تئوری و عملی برای کارشناسان آزمایشگاه: از اصول و مبانی تا method development پیشرفته، با تمرین روی دستگاه و نمونههای واقعی. زمان و ظرفیت برگزاری از طریق واتساپ هماهنگ میشود.
آشنایی کامل با کروماتوگرافی گازی از اصول جداسازی تا کار روزمره با دستگاه.
مبانی کروماتوگرافی مایع و کار با دستگاه، همراه با تمرین روی نمونههای واقعی.
اصول طیفسنجی جرمی در کنار GC، شناسایی با library و کمیسازی.
مبانی LC-MS و triple quadrupole؛ از انتخاب mobile phase تا بهینهسازی MRM.
طراحی، بهینهسازی و اعتبارسنجی روشهای تحلیلی برای HPLC و GC (و MS) بهصورت اصولی.
خدمات
مسیر هر پروژه از اولین گفتگو تا بهرهبرداری، و بعد از آن پشتیبانی.
استقرار دستگاه، تنظیم گاز و تأسیسات، و آزمونهای IQ/OQ.
آموزش کاربری و troubleshooting برای کارشناسان آزمایشگاه، با تمرین روی نمونههای واقعی.
preventive maintenance، تعویض قطعات مصرفی و رفع خرابی.
کمک در انتخاب ستون، mobile phase و شرایط injection برای روش شما.
صنایع
گالری
نمونهای از دورههای آموزشی، نصب و تعمیر تجهیزات در آزمایشگاهها.
دربارهی ما
کیمیا تجهیز درخشان پارس در حوزهی تجهیزات آزمایشگاهی و تجزیهای، با تمرکز بر کروماتوگرافی، در کنار آزمایشگاههای صنعتی، دانشگاهی و پژوهشی است. شعار ما این است: Science for Accurate Analysis.
در باور ماست که وجود یک دستگاه کروماتوگرافی در آزمایشگاه وقتی ارزش دارد که کارشناس آزمایشگاه بتواند با آن نتیجهی تکرارپذیر بگیرد. به همین دلیل نصب، آموزش و نگهداری را کنار تأمین تجهیز ارائه میکنیم.
در بیش از ۲۲ سال فعالیت در کروماتوگرافی، با صنایع و آزمایشگاههای مختلف همکاری کردهایم: آزمایشگاه غذادارو دانشگاه شهید بهشتی. آزمایشگاه IBB دانشگاه تهران. اکسیر نوین. اکسین دارو پارس. دانشگاه امیرکبیر. بانیان فارمد. دماونددارو . داروسازی رویان. انستیتو پاستور تهران. پایش زیست مبنا. پژوهشگاه رنگ . پژوهشگاه ژنتیک. پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی. پژوهشگاه نفت. پژوهشگاه نیرو. داروپخش. مهردارو. دانشگاه شاهد. فازهای 13 16 22 24 مجتمع گازی پارس جنوبی. آزمایشگاه غذادارو مشهد. گلکسی طب. آزمایشگاه مرکز رشد فراوردههای دارویی دانشگاه تهران. آزملیشگاه دریتیم اراک. آزمایشگاه مزمز ساوه. آزمایشگاه کیمیای ناب تجزیه. دانشکده داروسازی دانشگاه تهران. آزمایشگاه تشخیص طبی دانش. صامتک آزما. دانشگاه تربیت مدرس و ...
تماس
برای پاسخ سریعتر میتوانید مستقیم در واتساپ پیام دهید.