Shimadzu tömegspektrométerek élelmiszer-analitikai alkalmazása és az új on-line SFE-SFC-MS rendszer bemutatása Dr.Kmellár Béla Simkon Kft. Hungalimentaria 2015 konferencia Budapest, 2015.április 22-23.
Szélesedő portfólió
LCMS-8050 LCMS-8040
TQ LCMS-8030
LCMS-2020
LCMS-IT-TOF
Szükség van a gyorsaságra Kereskedelmi szempontok - Megnövekedett áteresztőképesség - Gyors eredmények a döntéshez - Megnövelt hatékonyság - … Tudományos szempontok - Jobb felbontás kromatográfiás oldalról - Nagyobb csúcskapacitás egységnyi futtatási idő alatt - Megnövelt érzékenység - Jobban definiált csúcsok - Több típusú adatfelvétel egy futtatás alatt
Szükség van a gyorsaságra Az új rendszer ötvözi a nagy érzékenységet és nagy sebességet a jobb adatminőség érdekében:
LCMS-8050
Fejlesztések Heated ESI Ionization Unit
Ultrafast Response Power Supply for Polarity Switching
UFsweeper®Ⅲ Collision Cell
Heated ESI
Heated ESI: Shimadzu szabadalom
-
Hatékonyabb elpárologtatás Nagyobb ionizációs hatékonyság Nagyobb érzékenység
„Plug in“ forrás - Nem kell kábeleket és csöveket csatlakoztatni - Gyors és könnyű csere
ESI-8050
APCI-8050
DUIS-8050
Egyszerű karbantartás
Shimadzu szabadalom
A DL cseréje a vákuum megbontása nélkül!
Az UF-technológiák találkozása UF-Scanning 30.000 Da/sec pásztázás
UF-Switching
UF-MRM Max 555 MRM/sec
5 msec polaritásváltás UF-Scanning: a világon a legnagyobb sebességű (30,000 u/sec) UF-MRM: adat minőség és érzékenység UF-Switching: a világ leggyorsabb polaritás váltása (5 ms)
Néhány alkalmazási terület
mikotoxinok
Vízanalitika, szennyezők
növényvédő szerek
antibiotikumok: tej, hús, tojás, méz
Mikotoxinok
Immunoaffin SPE oszlopokon multi-mikotoxinok megkötése Leoldása szerves oldószerrel Mérés LC-MS/MS-sel Lehetőleg 2 MRM átmenet monitorozása Törekvések: immunoaffin oszlop nélkül, csak hígítva mérni.
Immunoaffin SPE előkészítés
Amire figyelni kell: 45 mikotoxin; 50 ppb. Afla és Ochra: 2 ppb Minta mérete (homogenitás!!) Extraktum koncentrációja (immunoaffin oszlop kapacitása!!)
Mikotoxinok Speciális oszlop: Shimadzu Maestro
ISSS: Interface Setting Support Software – Hasznos lehet minden alkalmazáshoz, fejlesztéshez.
Ebben az alkalmazásban az alapbeállításokhoz képest 200%, a legrosszabb beállításokhoz képest pedig 350%-os jelnövekedés volt az optimált paraméterekkel
Mikotoxinok Carryover
A fumonizinek kötődhetnek az injektor anyagának fémionjaihoz, carryover-t okozva.
A tűt kívül-belül összesen 4 oldószerrel lehet mosni, ami eliminálja a carryover-t.
Peszticidek, screening QuEChERS
Peszticidek, screening Instrument Parameters View (Realtime analysis)
167 compounds (344 MRM’s) from ‘Residual pesticide method package’ + 5 compounds
Positive
Negative
Acquisition time set to the entire chromatographic run (0-20 min.) ‘Largest peak’ selected for identification
Dwell 5 msec. Pause 1 msec. Switching 5 msec
MS Data Processing View (Postrun analysis)
Peszticidek, screening
All peaks were automatically selected as the target without retention time information.
Peszticidek, screening 2500000
Paprika mátrix: 53 peszticid
2250000
2000000
1750000
1500000
1250000
1000000
750000
500000
250000
0
0,0
2,5
5,0
7,5
10,0
12,5
15,0
17,5
min
Peszticidek, screening Pirimicarb 0.05 µg/L (50 ppt!) paprikában 6,733
2300 20:239,20>72,00(+) 20:239,20>182,10(+) 2200
Area
2100 2000 1900 1800
50 fg on-column!
750000
0.05 – 5 µg/L
500000
1700 1600
250000
1500 1400
0 0,0
1300
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
Conc.
1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 -100 1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
11,0
12,0
13,0
14,0
15,0
16,0
Antibiotikumok Állatgyógyszerek mérése LCMS-8050 készüléken Módosított QuEChERS (1-lépéses: nincs dSPE cleanup)
Antibiotikumok Állatgyógyszerek mérése LCMS-8050 készüléken 89 állatgyógyszer sertéshúsban (addícionált!) 10 µg/L
Antibiotikumok Állatgyógyszerek mérése LCMS-8050 készüléken Kinyerési hatásfok vizsgálat
Antibiotikumok Antibiotikumok mérése tejben on-line SPE – UHPLC-MS/MS módszerrel
Részletesen a Susán Judit előadásában hallhatnak
Peszticidek ivóvízben
• 29 peszticid nyomnyi mennyiségben ivóvízben • Minta előkoncentrálás nélkül
Peszticidek ivóvízben 15 fg on-column
UHPLC Oszlop: Shim-pack XR-ODS, 2,2 µm, 30 x 2 mm Gradiens: víz+ 0,1 % hangyasav/metanol
LCMS-8050 ESI(+/-)
Siduron
Flazasulfuron
Vízanalitika: fenolok ivóvízben
ivóvíz
0.08 µg/L spike
Néhány alkalmazási terület
mikotoxinok
Vízanalitika, szennyezők
növényvédő szerek
antibiotikumok: tej, hús, tojás, méz
On-line SFE-SFC-MS rendszer
A piac/felhasználók igényei Élelmiszer : Növényvédőszer analízis
Biztonság és funkcionális élelmiszerek
Klinikai :
Korai diagnózis/Személyre szabott orvoslás
Biomarkerek vizsgálata vércseppből
Gyógyszerészet : Toxikológiai vizsgálatok/Új vegyületek Mellékhatások nélküli gyógyszerek fejlesztése
A jelenlegi LCMS/GCMS módszerek
Sok idő a minta-előkészítés A minta-előkészítés során az arra hajlamos vegyületek degradálódnak Nagyobb érzékenységre lenne szükség
A szuperkritikus fluid:
Ha a gázt nyomás alá helyezem és melegítem is, akkor az szuperkritikus állapotba kerül.
A viszkozitás alacsonyabb, a diffúzitás nagyobb, mint a folyadékoknál. Oldhatóság nagyobb, mint a gázoknak.
A Nexera UC tulajdonságai
Nexera UC = Az egységes kromatográfia koncepciója=
1. Az elválasztási módokat kombinálja egy készülékben:LC, GC és SFC. 2. A minta-előkészítést és az elválasztást egy műszer-kombinációval oldja meg. 1. Teljesen
automatikus online minta-előkészítés és analízis
-Degradáció megelőzése -Hatékony analitikai munkamenet -Kicsi a mennyiségi mérési hiba lehetősége
2. Sokmintás
Az egyetlen
extrakció
-Max. 48 mintás minta-rack váltó
No.1 3. Érzékeny
detektálás
-Alacsony holttérfogatú és pulzálású nyomásszabályozó (BPR) egység
A Nexera UC tulajdonságai
Peszticidek mérése GCMSMS és LCMSMS technikával
500 peszticid Illékony vegyületek is mérhetőek Online SFE-SFC-MS rendszer
GCMSMS analízis
LCMSMS analízis
500 peszticid szimultán mérése
A Nexera UC tulajdonságai: gyorsaság Hagyományos módszer (QuEChERS)
Rázatás
Homogenizálás
Oldószer
Rázatás Reagens
Centrifuga
hozzáadása
Preparation of Nexera UC
~ 35 perc
Felülúszó elvétele Reagens
Rázatás
Centrifuga
hozzáadása
~ 5 perc
Betöltés az extrakciós bombába Homogenizálás
Mix
Szorbens
hozzáadása
A nagy víztartalmú minták dehidratálásához szükséges (Patented absorbent owned by Miyazaki Pref.)
Max. 48 minta extrahálható automatikusan (Rack changer)
A Nexera UC tulajdonságai: érzékenység Alacsony holttérfogatú BPR : a teljes eluens, splittelés nélkül az MS-be kerül, nincs csúcsszélesedés. (x100,000) 3.00
(x100,000) 3.00
Splitless
Split 2.00
2.00
（Split arány: Vent:MS=8:2）
1.00
0.00 0.00
0.50
1.00
1.50
Reserpine 10 ug/L 5 ug/L 0.5 ug/L
1.00
5× érzékenyebb0.00 min
0.00
0.50
1.00
BPR
BPR Column Oven
Column Oven Make up Pump
MS
Make up Solvent
Make up Pump Make up Solvent
1.50
MS
min
A Nexera UC tulajdonságai: érzékenység SFC-vel nagyobb az érzékenység: a minta a módosítóban koncentrálódik, amikor a CO2 elpárolog a BPR és az MS között. 6.0
(x1,000)
5.0
6.0
LC
5.0
4.0
4.0
3.0
3.0
6× nagyobb
2.0 1.0 0.0 0.0
(x1,000)
SFC
2.0 1.0 0.0
0.5
1.0
1.5
min
0.0
0.5
1.0
1.5
min
LC paraméterek
SFC paraméterek
Column: FC ODS, 2.1×150 mm, 3um Mobile Phase A : 0.1% W/V Ammmonium Formate in MeOH Mobile Phase B : 0.1% W/V Ammmonium Formate in H2O B Conc.: 30% Flow Rate : 0.4 mL/min Detector: LCMS-8040 Sample: prostaglandin 100ug/L
Column: Inertsil Diol, 2.1×150 mm, 3um Modifier: 0.1% W/V Ammmonium Formate in MeOH Conc.: 20 % Flow Rate: 1 mL/min BPR: 10 MPa (50 ℃） Detector: LCMS-8040 sample: prostaglandin 100ug/L
A Nexera UC alkalmazás Degradációra hajlamos vegyület mérése: koenzim Q10 étrend kiegészítőkből Hagyományos módszer : A redukált koenzim Q10 oxidálódhat Oldószer extrakció
Nexera UC： A redukált koenzimQ10 mérhető! Online SFE-SFC
Oxidált koenzim Q10
Redukált koenzim Q10
Supplement
Supplement
standard 0.0
1.0
2.0
standard 3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
4.0
min
5.0
6.0
7.0
8.0
OH
O
O
O
O
H
O
10
Oxidált koenzim Q10
O
Könnyen oxidálódik
H
OH
10
Redukált koenzim Q10
9.0
10.0
11.0
min
A Nexera UC alkalmazás Polimer módosítók gyors extrakciója Hagyományos módszer: Időigényes Soxleht extrakció (10～20 óra)
Nexera UC： Csak a mintát kell berakni az extrakciós bombába! Összezúzott polimer minta
mAU 800
Irganox 1010
600 400 200
PP lap
Irganox 1010
0 10.0 mAU 800
11.0
12.0
min
13.0
Irganox 1010
600 400 200
PE film
0 10.0
11.0
12.0
13.0
min
A Nexera UC konfiguráció Online SFE-SFC rendszer High Sensitivity
Multi Sample Extraction CO2 Pump
SFE Unit
Modifier Pump
Rack Changer
BPR Autosampler Column Oven Make up Pump
Make up for ionization
CO2Cylinder Modifier Solvent
SFE-30A
Up to 48 Extrakciós bomba
Splitless
LC-30ADSF
SFC-30A
LCMS-TQ (8030/8040/8050/8080)
LCMS-TQ
MS
A Nexera UC konfiguráció SFC-UV rendszer
Online SFE-SFC-MS rendszer: oszlopváltás
CO2 Pump Modifier Pump
SFE
BPR
MS
Modifier Pump
Auto Sampler Column Oven
BPR
Modifier Pump
PDA
BPR
Auto Sampler Column Oven
Make up Pump
SFC-PDA Scouting rendszer: oszlopváltás
SFC-MS rendszer: nincs extrakció
CO2 Pump
CO2 pump
BPR
Auto Sampler Column Oven
MS
CO2 pump Modifier Pump
PDA Auto Sampler
Make up Pump
Column Oven
BPR
Köszönöm megtisztelő figyelmüket!
