10.12.2020 - Waters Corporation

Waters arbeitet mit Dr. Sunghwan Kim von der Kyungpook National University zusammen

Präzisionsanalyse komplexer chemischer Verbindungen vorantreiben

Die Waters Corporation hat ihre langjährige Zusammenarbeit mit Dr. Sunghwan Kim von der Kyungpook National University formell ausgeweitet, um den Einsatz der hochmodernen Ionenmobilitätsspektrometrie (IMS) von Waters bei der Untersuchung von Verbindungen in komplexen Gemischen weiter zu erforschen.

Die Identifizierung unbekannter Chemikalien in komplexen organischen Medien auf molekularer Ebene ist zu einem wichtigen, aber schwierigen Forschungsthema in der modernen analytischen Chemie geworden. Beispielsweise sind Rohöle immens komplexe organische Gemische und weisen auf der chemischen Ebene eine hohe Varianz auf. Die Charakterisierung der chemischen Komplexität von Öl ist nicht nur hilfreich, um den Gewinn zu maximieren, sondern auch, um Erdölprodukte effizienter zu machen.

"Wir freuen uns sehr, das erste Waters™ SELECT SERIES™ CYCLIC IMS™ in Südkorea an Dr. Kims hochmodernes Labor an der Kyungpook National University zu liefern", sagte David Curtin, Waters' Vizepräsident für APAC. "Gemeinsam werden wir schwierige analytische Herausforderungen, wie z.B. die Ölanalyse, weiter erforschen und dabei unser kollektives Fachwissen und unsere revolutionäre Innovationskraft nutzen", sagte David Curtin, Waters' Vizepräsident für APAC.

Die Charakterisierung der chemischen Komplexität von Öl vor der Raffination ist schwierig, aber notwendig, um die Qualität von Erdölprodukten zu maximieren. Pro Tag werden etwa 90 Millionen Barrel Öl produziert, was einem Tageswert von mehr als 3 Milliarden Dollar entspricht, so dass selbst marginale Verbesserungen des chemischen Charakterisierungsprozesses für Raffinerien erhebliche finanzielle Vorteile haben können.

In den letzten 10 Jahren hat Dr. Kim an der Entwicklung eines Analyseschemas zur Identifizierung von Chemikalien in komplexen Gemischen gearbeitet und ist der Ansicht, dass das CYCLIC IMS-System von Waters einen wichtigen Beitrag zur Lösung dieses schwierigen analytischen Problems leisten kann.

"Das CYCLIC IMS ist ein innovatives Instrument, mit dem Forscher ihre Vorstellungskraft nutzen können, um neuartige Experimente zu entwerfen und durchzuführen, die mit anderen bestehenden Instrumenten nicht möglich waren", sagte Dr. Sunghwan Kim. "Die neuartigen Informationen aus diesem innovativen Instrument können einen Schlüssel zur Vervollständigung unseres Analyseschemas darstellen.

Während die Leistung früherer ToF-Massenspektrometrie-Techniken zur Ionenmobilität für die strukturelle Charakterisierung von Rohölen nützlich war, wurde der Ansatz durch die Auflösung der Ionenmobilität dieser Geräte eingeschränkt. Das einzigartige Design des CYCLIC IMS nutzt ein neuartiges Wanderwellen-Ionenmobilitätsgerät, das zyklisch angeordnet ist und durch die Wahl der Anzahl der IMS-Zyklen ein wählbares Niveau der IMS-Auflösung ermöglicht und bisher unerreichte Niveaus der Gasphasentrennung liefert.

Kürzlich veröffentlichte Dr. Kim zusammen mit Forschern von Waters ein Papier über die Verwendung von CYCLIC IMS, um sowohl die Komplexität als auch die Isomerenprobleme der Rohölcharakterisierung anzugehen. In dieser Studie unterschieden sich viele der chemischen Komponenten um weniger als 0,1Da, und die zyklische Ionenmobilität ermöglichte den Nachweis und die Trennung dieser sowie saubere MSMS-Spektren für die einzelnen Komponenten.

"Die mit dem CYCLIC IMS von Waters gewonnenen Daten zeigen deutlich, dass das neuartige CYCLIC Ionenmobilitäts-Massenspektrometer ein leistungsstarkes Instrument ist, das bisher noch nie dagewesene Tandem-Massenspektren einzelner Verbindungen im Rohöl liefern kann", sagte Dr. Kim. "Darüber hinaus hat es das Potenzial, den Bedarf an langen LC- oder GC-Trennungen vor der MS-Analyse zu verringern, wodurch die Gesamtanalysezeit verkürzt und der Durchsatz erhöht wird.

Darüber hinaus werden Dr. Kim und Waters im Rahmen ihrer Zusammenarbeit auch an der Charakterisierung komplexer fortschrittlicher Materialien arbeiten, die in Hochtechnologieprodukten verwendet werden, wie sie beispielsweise in der Elektronik zu finden sind. In diesem sich schnell entwickelnden Bereich der intelligenten Materialien bestimmt die strukturelle Reinheit dieser fein zugeschnittenen Moleküle die letztendliche Leistung der Materialien, und selbst subtile Veränderungen in der Organisation von Seitenketten, Funktionseinheiten oder makromolekularen Baugruppen können zu Fehlern auf Chargenebene oder sogar zu potenziell gefährlichen Produkten führen. Der Einsatz des CYCLIC IMS in der Prozessentwicklung wird die Erkennung fehlerhafter Moleküle ermöglichen, die vorher nicht sichtbar waren.

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