Gaschromatographie/Massenspektrometrie (GC/MS)

Gaschromatographie–Massenspektrometrie (GC-MS) ist ein Verfahren, das die Funktionalitäten von Gaschromatographie und Massenspektrometrie miteinander kombiniert, um unterschiedliche Substanzen innerhalb einer Probe zu identifizieren. GC-MS wird weithin als "goldener Standard" in der chemischen Identifizierung flüchtiger und halbflüchtiger organischer Verbindungen in Gemischen, in der Drogendetektion, Umgebungsanalyse, Sprengstoffsuche und zur Identifizierung unbekannter Proben betrachtet. Das Verfahren ermöglicht zudem die Identifizierung von Spurenverbindungen, die zuvor von anderen Technologien unentdeckt blieben.

GC-MS besteht aus zwei Hauptbausteinen: dem Gaschromatographen und dem Massenspektrometer. Der Gaschromatograph verwendet eine Kapillarsäule mit bestimmten Säulenabmessungen (Länge, Durchmesser, Filmdicke) und Phaseneigenschaften (z.B. 5% Phenylpolysiloxan). Aufgrund ihrer unterschiedlichen chemischen Eigenschaften werden die in dem Gemisch enthaltenen Moleküle separiert während die Probe die gesamte Länge der Säule durchströmt. Die Moleküle benötigen unterschiedlich viel Zeit (genannt Retentionszeit), um aus dem Gaschromatographen auszuströmen (zu eluieren); daher kann das nachfolgende Massenspektrometer die ionisierten Moleküle getrennt erfassen, ionisieren, beschleunigen, ablenken und detektieren. Im Massenspektrometer wird dies durch Auftrennung jedes einzelnen Moleküls in ionisierte Fragmente und Detektion dieser Fragmente mittels ihres Masse-Ladung-Verhältnisses erreicht.

Durch die Kopplung beider Komponenten wird eine wesentlich genauere Identifizierung der Substanz erzielt, als dies bei Nutzung der einzelnen Geräte möglich wäre. Die Kombination beider Verfahren reduziert die Fehlerrate, da es äußerst unwahrscheinlich ist, dass sich zwei verschiedene Moleküle sowohl im Gaschromatographen als auch im Massenspektrometer gleich verhalten. Erscheint also ein charakteristisches Massenspektrum zu einer charakteristischen Retentionszeit in einer GC-MS-Analyse, so ist der nachzuweisende Analyt mit sehr hoher Sicherheit in der Probe enthalten.