ガスクロマトグラフ質量分析 (GC-MS)

NETZSCH GC-MS システムと連動した熱分析計

ガスクロマトグラフィー質量分析法(GC-MS)は、高効率のクロマトグラフィー分離と、揮発性・半揮発性化合物の正確な同定を組み合わせたものである。このアプローチでは、熱分析中に放出された発生ガスは、固定相との相互作用に基づいてキャピラリーカラムで分離され、不活性キャリアガスで輸送された後、質量分析計で質量電荷(m/z)比と特徴的なフラグメンテーションパターンによって同定されます。

NETZSCH サーマルアナライザーとGC-MS を組み合わせることで、複雑な混合物(微量レベルでも)の詳細でほぼリアルタイムの分解ガス分析(EGA)が可能になります。 この強力な組み合わせは、ポリマー、化学薬品、医薬品などの材料中の分解生成物、アウトガス成分、残留溶媒の同定に最適です。

ガスクロマトグラフ質量分析カップリングソリューション

NETZSCH カップリングソリューションの範囲を探る

  • TG 309Libra GC-MS

    完璧なTGA-GC-MS カップリングソリューション

    • 最適化された、完全に加熱されたガス移動経路 - コールドスポットなし
    • バルブベースのダブルループインジェクターによる短い注入間隔
    • TGAカップリングと標準GCアプリケーション間の容易な切り替え
    • 標準的なS/SL GCインジェクターとの互換性
    • GCカラムをバイパスして直接MSカップリングが可能
    • Proteus® ソフトウェアによるシームレスな制御と同期化
  • STA 509Jupiter GC-MS

    先進の発生ガス分析に理想的な STA-GC-MS インターフェース

    • STA加熱炉からGCへの加熱ラインによる信頼性の高いガス輸送
    • TG-DSC/DTA同時測定による複雑な反応の効率的な処理
    • ダブルループバルブシステムによる高速インジェクション
    • 既存のGC-MS プラットフォーム(Agilent / JEOL)への簡単な統合
    • 柔軟なセットアップ:液体試料または直接MSカップリングが可能
    • 分解反応、反応モニタリング、相転移研究に最適

GC-MS カップリング・メソッドについて

正確な結果を得るための完璧な結合

カップリングとは何か?
NETZSCH 熱分析装置(TGAまたはSTAなど)とGC-MS システムを組み合わせることで、質量変化(TGA)、質量変化と熱遷移(STA)の同時測定、および発生ガスの詳細分析が可能になります。TGA/STAが熱イベント中の質量変化を記録する一方、ガスクロマトグラフ(GC)はまず、固定相への保持時間に基づいて発生ガスを分離する。次に質量分析計(MS)が、質量電荷比(m/z)に従って、分離されたガスのイオン化フラグメントを分析します。この強力な組み合わせにより、分解プロセス、反応経路、複雑な混合ガスの組成に関する深い洞察が得られる。
GC-MS とは?
GC-MS は、揮発性および半揮発性化合物を分離するガスクロマトグラフィーと、それらの正確な同定のための質量分析を組み合わせた高度な分析手法です。キャピラリーカラムで分離した後、各ガス成分はイオン化され、質量電荷比(m/z)に従って分析され、微量レベルの物質であっても詳細な構造および組成情報が得られます。
GC-MS は何に使われるのですか?
GC-MS は、材料研究、品質管理、環境分析、製薬業界で広く使用されています。複雑な混合物中の分解生成物、残留溶媒、アウトガス成分、汚染物質の同定に最適で、高い感度、特異性、クロマトグラフィーと質量分析の両方の分解能を提供します。

GC-MS 効率的なカップリングのためのスマート・ガス・インジェクション

GCカラムでのガス分離には一定の時間(試料の特性、カラム流量、カラム長、固定相の特性に依存)が必要であるため、GCと連続的なオンラインサンプルガスフローをカップリングすることは不可能である。
これに対処するため、NETZSCH 、加熱自動バルブシステムを使用した準連続モードでの直接カップリングを開発した。このシステムは、フロースルー試料ループを介したソフトウェア制御のガスサンプリングを可能にし、短い定義されたインターバルでのガス注入を可能にし、すべてNETZSCH Proteus®® ソフトウェアで管理される。

NETZSCH STA-GC-MS 発生ガス分析用のセットアップを説明する図。クロマトグラムと装置コンポーネントを示す。

サンプリングループから注入された混合ガス(またはスプリットモードではその一部)は、制御されたフロー条件下(例えば、1.5~2ml/分の一定キャリアガスフロー)でGC分離カラムを通過します。最後の減圧ステップの後、分離されたガス成分は分子ビームとして四重極質量分析計のイオン源に到達する。GCカラムは、準連続注入モードでは一定の高温で動作させることができ、イベント制御モードでは低温から高温まで温度プログラムすることができる。質量分析計はすべての揮発性生成物を検出し、時間の関数として記録します。その結果、保持時間に対する全イオン電流(TIC)からクロマトグラムが得られます。クロマトグラムのピークは、試料ガスと固定相との相互作用および各成分の揮発性から生じます。これらの保持ピークはMSソフトウェアで分析され、Identify 。

ガスクロマトグラフィーおよび質量分析における発生ガス分析のためのクライオトラップの冷却および加熱段階の説明図。
クライオトラップの機能原理

マルチインジェクションとクライオトラップモード

クライオトラップは、ガス分析システムで揮発性化合物を極低温で凝縮・捕集するために使用される装置である。
左の画像に示されているように、TGAまたはSTA測定中、クライオトラップの外側ジャケットは液体窒素で冷却され(冷却相)、揮発性アウトガス化合物を凝縮・濃縮する。ガス捕集が完了すると、トラップは内蔵の加熱カートリッジ(加熱段階)を使用して急速に加熱され、GCカラムに注入するために濃縮されたガスをシャープなパルスで放出します。

バルブボックス

NETZSCH バルブボックスは、発生ガス分析中の正確で柔軟なガス注入のために設計された加熱式ダブルループシステムを特徴としています。タイミング、注入間隔、モード選択を含むバルブの全操作は、NETZSCH Proteus®® ソフトウェアによって完全に制御されます。

このシステムは主に2つの注入モードをサポートしている:

  • 連続注入:連続注入:ユーザーが注入回数とタイミングを設定し、決められた間隔で注入を繰り返す。経時的なガスの変化をモニターするのに最適。
  • イベント制御注入:熱分析中にTGAまたはSTAによって検出された特定のイベント(質量減少率のピークなど)をトリガーとして注入することで、重要な熱イベント中に放出されるガスをターゲットとして試料採取ができます。

バルブボックスの加熱設計により凝縮を防止し、すべての発生ガスをGCカラムに確実に移動させ、その後の分離と分析に使用します。

最大限の柔軟性

上述のオプションのクライオトラップにより、より高濃度の発生ガス種を得ることができるほか、当社のシステムではGCカラムを完全にバイパスし、混合ガスを質量分析計に直接注入することも可能である。このスタンドアローン操作は、TGAまたはSTAの実行とは独立して、より迅速な分析に有用である。

熱硬化性樹脂射出成形サイクルにおける材料の剛性、温度、硬化の進行を示す主曲線。
NETZSCH STA-GC-MS system integrates thermal analysis with gas chromatography for evolved gas analysis in a synchronized workflow.
カスタマイズ可能な熱分析装置 (TGA/STA)
ガスクロマトグラフ(GC)
バルブ式ガスインジェクターと温度コントローラー
転送ラインGC-MS
質量分析計(MS)

さまざまなタイプのMSカップリング

MSダイレクトカップリング
トランスファーライン付きMSカップリング


強力なパートナーシップによる柔軟なGC-MS ソリューション

NETZSCH では、信頼できる幅広いパートナーと協力し、柔軟で高性能なGC-MS カップリングソリューションを提供しています。特定のGCまたはMSメーカーをご希望であっても、当社のシステムはシームレスに統合できるように設計されており、ラボのニーズに合わせた信頼性の高い、アプリケーション固有の進化したガス分析を保証します。

NETZSCHMalvern Panalytical社、LOSAN Pharma社のロゴは、高度な熱分析技術のコラボレーションを象徴しています。

お客様のメリット

>30

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>60

熱分析の経験年数

>50

世界各地の販売・サービス拠点

ガスクロマトグラフィー質量分析 (GC-MS) とNETZSCH 熱分析との結合 - これがあなたにとってのメリットです:

  • 発生ガスの高効率クロマトグラフィ分離と同定:GC-MS ガスクロマトグラフィの分離能力と質量分析の分子同定能力を組み合わせることで、TGAまたはSTA測定中に放出される複雑な混合ガスの検出と分析を可能にします。
  • 重複ガスや類似ガスの精密分析:
    直接MSカップリングとは異なり、GCでは質量分析計に入る前にガスが分離されるため、化学的に類似した成分や同時に放出された成分も区別して同定できます。
  • 分解および反応メカニズムの包括的な洞察:
    熱挙動(質量変化、熱イベント)と発生ガスの化学的性質の両方を分析することにより、TGAまたはSTA-GC-MS カップリングは、熱分解または反応プロセスの詳細な画像を提供します。
  • 揮発性化合物および半揮発性化合物の高感度検出:GC-MS は、微量レベル(ppb)までの検出が可能なため、品質管理や規制試験で重要な低濃度の副生成物や汚染物質の同定にも適しています。
  • NETZSCH サーマルアナライザーとのシームレスな統合:
    最適化されたインターフェースを介したカップリングにより、サーマルとガス分析データの同期が保証され、その結果、信頼性と再現性の高い測定が実現し、サーマルイベントとそれに対応する進化した化学種を完全に理解することができます。
  • シームレスな統合:NETZSCH サーマルアナライザーとブルカー FT-IR スペクトロメーターとの最適なカップリングにより、信頼性が高く効率的なガス分析を実現します。
  • 確かな専門知識:数十年にわたる共同経験が、お客様のニーズに合わせた高品質で革新的なソリューションをお約束します。
  • シングルソースの利便性:両パートナーの包括的なサポートによる完全互換システム。
  • パフォーマンスの向上:機器の正確な連携により、正確で再現性の高い結果が得られます。
  • 絶え間ない革新:コラボレーションにより、高度な分析のための最先端の技術と機能の開発が促進されます。
  • ブルカーOPUSソフトウェアとのシームレスな互換性: NETZSCH では、ブルカーOPUSソフトウェアとのシームレスな互換性を提供し、両システム間でのスムーズなワークフローを可能にしています。これにより、統合された効率的な体験を保証し、両方の装置を最大限に活用することができます。

なぜカップリングにNETZSCH Thermal Analyzer を選ぶべきなのか?


NETZSCH Analyzing & Testingでは、高精度の熱分析と高度なガス分析を組み合わせ、GC-MS 、比類のない分析深度を提供します。
複雑な材料系、分解研究、規制レベルのガス同定を必要とする場合、NETZSCH がお客様の理想的なパートナーである理由をご紹介します:

  • Advanced Data Interpretation withProteus Software
    当社のProteus® ソフトウェアは、熱データと発生ガスデータの同期評価を提供することで、GC-MS カップリングをサポートします。AutoEvaluation 、Identify (材料ライブラリとの比較用)、ピークデコンボリューションなどのソフトウェア機能は、GCカラムで分離されMSで同定された複雑な混合ガスから最大限の知見を引き出すのに役立ちます。
  • AutoSamplerによるモジュール式の柔軟性
    AutoSamplerは、自動化と柔軟性により、GC-MS のセットアップを強化します。複数の材料をスクリーニングする場合でも、長期的な研究を行う場合でも、ラボのワークフローに合わせてシステムを適合させることができ、効率とスループットが向上します。
  • GCカップリングに合わせた加熱炉とインターフェースのソリューション
    当社のシステム構成には、GCインレットへの最適なガス移動を保証する加熱炉とインターフェースのオプションが含まれています。これにより、凝縮が最小限に抑えられ、熱イベントとガス放出プロファイルの正確な相関が保証されます。
  • コンセプトからコミッショニングまでのガイダンス
    適切なカップリング構成の選択から、クリーンなGCインターフェースの確保、検出パラメータの校正まで、当社の専門スタッフはあらゆる段階でお客様をサポートします。お客様の分析目標に合わせた個別コンサルティングと完全な設置サービスを提供します。
  • You Can Rely On
    アプリケーション、サービス、トレーニングの経験豊富なチームが、サーマルデータとGC-MS データの両方を使いこなすお手伝いをします。連成システムを初めてお使いになるお客様にも、機能を拡張されるお客様にも、当社のチームがすべての測定から真の価値を引き出すことをお約束します。
  • 信頼できる耐久性とサポート
    ドイツで設計されたNETZSCH 機器は、長期的な性能と持続可能性のために作られています。最低10年間のスペアパーツ供給と実証済みの堅牢性により、NETZSCH-GC-MS ソリューションへの投資は長続きします。
長寿命の装置設計
高品質の装置と長期にわたるスペアパーツの供給、そして最高のサービス
いつでも身近なサポート
サービス、ラボ、トレーニング、セールスの専門スタッフNETZSCH に直接お問い合わせください。
Unlimited Warranty
NETZSCH TGA & STA装置のライフサイクル全体をサポートします。

当社の品質保証:

NETZSCH's Unlimited Warranty

NETZSCH 当社の品質へのこだわりは、装置そのものにとどまりません。先進技術への投資は長期にわたるものであることを理解しているからこそ、Unlimited Warrantyという真にユニークなものを提供しているのです。

ガスクロマトグラフィー(GC)と質量分析(MS)のアプリケーション

ガスクロマトグラフィー質量分析法(GC-MS)は、ガスクロマトグラフィーの分離能力と質量分析の分子同定精度を組み合わせた強力な分析技術です。NETZSCH Analyzing & Testingの統合ソリューション(GC-MS )は、熱分析中に発生する複雑な混合ガスを高分解能で分析し、卓越した感度で定性的および定量的な洞察を可能にします。

分解生成物の分析、汚染物質の同定、反応メカニズムの研究のいずれにおいても、GC-MS NETZSCH 装置とのカップリングにより、幅広い材料と産業において正確で選択性の高い信頼性の高い結果が得られます。

熱分析とガスクロマトグラフィーに使用される材料を強調する、ベルトコンベア上の再生プラスチックの着色された顆粒。

ポリマーとプラスチック

熱分析とGC-MS を組み合わせることで、発生ガス、添加剤、分解生成物の分子同定が可能になる。このアプローチにより、TGAだけでは解決できない化学反応メカニズムや化学的・物理的変化が明らかになります。

  • 利点:ポリマーの老化、分解、配合設計に関する理解が深まる。

バイオマス

GC-MS カップリングにより、熱分解ガスとバイオベース分解生成物の詳細な分析が可能になり、熱処理中の変換効率と副生成物形成の評価をサポートします。

  • 利点:バイオマス利用を最適化し、エネルギーと材料のプロセス開発を改善できる。
カーボンファイバー製コンポーネントのクローズアップ。洗練されたデザインと質感を示し、高性能な自動車工学を強調している。
ブリスターパックに入ったカラフルなカプセルや錠剤で、健康やウェルネス用途の様々な医薬品を紹介。

医薬品

GC-MS カップリングは、有効成分や製剤中の残留溶媒、分解生成物、反応副生成物の特性評価に役立ちます。この技術は、規制遵守と安定性試験をサポートします。

  • 利点:安全性評価が向上し、純度と安定性の管理が強化される。

フード&ドリンク

GC-MS 熱分析と組み合わせることで、加熱中に放出される揮発性化合物、フレーバーマーカー、潜在的な汚染物質を正確に同定することができます。これにより、製品の安全性、品質管理、配合の最適化をサポートします。

  • 利点微量汚染物質と風味関連化合物の信頼性の高い検出。
OTSTGA-DSCセンサーのゲッター材料、支持体、放射線シールド部品を示す®酸素トラップシステム図。
DSC 3500 *Sirius*用の様々な容器と蓋。ステンレス鋼やアルミニウムなどの素材を含み、多様な用途に対応。

化粧品

揮発性成分と分解経路をモニタリングすることにより、GC-MS 、成分の適合性、長期安定性、潜在的なアレルゲン物質に関する貴重な情報を提供します。

  • 利点:製品の安全性が向上し、製剤性能が最適化される。

コンサルタント&セールス

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サービス&サポート

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メディアとトレーニング

教室で聴衆を前に熱分析とガスクロマトグラフィー技術について話す発表者。

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NETZSCH このビデオでは、熱分析とガスクロマトグラフィーおよび質量分析をシームレスに統合することにより、GC-MS カップリングを実現する方法を紹介します。STAまたはTGA測定から発生したガスが、最適化されたインターフェースを介してGCカラムに移動し、そこで分離された後、質量分析計で同定される様子をご覧いただけます。その結果、熱分解と反応プロセスに関する詳細で選択的な洞察が、すべて同期化された1つのワークフローで得られます。

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このビデオでは、STA-GC-MS テクニックの概要を紹介し、発生ガス分析における実用的な検討事項を強調します。Mike Hsuが日本電子と共同で開発した新しいSTA-GC-MS (NETZSCH )コンフィギュレーションを紹介した後、この強力なカップリングメソッドの重要な側面についてライブでQ&Aセッションを行います。

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このビデオでは、TGA-FT-IR分析を自動化する方法を、直感的なソフトウェア、自動プログラミング、分析ラボの効率を高める多彩なアプリケーション例とともにご紹介します。
無造作に積み上げられた白い封筒の山は、コミュニケーションと文通を象徴している。

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