Espectrómetro de masas Xevo TQD de Waters Guía de mantenimiento y descripción general del funcionamiento

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1 Espectrómetro de masas Xevo TQD de Waters Guía de mantenimiento y descripción general del funcionamiento Revisión A Copyright Waters Corporation 2011 Todos los derechos reservados

2 Información sobre los derechos de autor (copyright) 2011 WATERS CORPORATION. IMPRESO EN ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA Y EN IRLANDA. RESERVADOS TODOS LOS DERECHOS. QUEDA TERMINANTEMENTE PROHIBIDA LA REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL DE ESTE DOCUMENTO POR PROCEDIMIENTO ALGUNO SIN EL CONSENTIMIENTO EXPRESO DEL EDITOR. La información que aparece en este documento está sujeta a modificaciones sin previo aviso y no debe interpretarse como un compromiso contractual por parte de Waters Corporation. Waters Corporation no asume responsabilidad alguna por ningún error que pudiera aparecer en este documento. En el momento de su publicación, se considera que este manual es exacto y está completo. Waters Corporation no será en ningún caso responsable de los daños accidentales o indirectos relacionados con el uso de este documento o derivados de este. Marcas comerciales ACQUITY, UPLC, ACQUITY UPLC, Connections INSIGHT, ESCi, Waters y Xevo son marcas registradas de Waters Corporation. IntelliStart, IonSABRE, MassLynx, T-Wave, THE SCIENCE OF WHAT S POSSIBLE y ZSpray son marcas comerciales de Waters Corporation. PEEK es una marca comercial de Victrex Corporation. Snoop y Swagelok son marcas registradas de Swagelok Company. Otras marcas comerciales o registradas pertenecen exclusivamente a sus respectivos propietarios. Comentarios del cliente El departamento de Comunicaciones Técnicas de Waters agradece la comunicación de cualquier error que se detecte en este documento, así como las sugerencias para mejorarlo. Su ayuda para conocer mejor lo que se espera encontrar en la documentación nos permite mejorar de manera continua su exactitud y utilidad. Tenemos muy en cuenta los comentarios enviados por nuestros clientes. Para ponerse en contacto con nosotros, enviar un mensaje a tech_comm@waters.com. ii

3 Contacto con Waters Contactar con Waters para aclarar cualquier duda relacionada con un producto de Waters. El contacto puede hacerse a través de Internet, teléfono o correo convencional. Información de contacto de Waters: Medio de contacto Información Internet El sitio web de Waters incluye información de contacto de las filiales internacionales de Waters. Visitar Teléfono y fax Desde EE. UU. o Canadá, llamar al HPLC o enviar un fax al Desde otros países, consultar los números de teléfono y fax de las filiales internacionales en el sitio web de Waters. Correo convencional Waters Corporation 34 Maple Street Milford, MA EE. UU. iii

4 Consideraciones de seguridad Algunos de los reactivos y las muestras que se utilizan con los instrumentos y dispositivos de Waters pueden suponer un peligro radiológico, biológico o químico. Se deben conocer los efectos potencialmente peligrosos de todas las sustancias con las que se trabaja. Hay que seguir siempre las buenas prácticas de laboratorio y consultar las recomendaciones del responsable de seguridad de la organización. Consideraciones específicas para el Espectrómetro de masas Xevo TQD Peligro de fugas de eluyente El sistema de evacuación de la fuente tiene un diseño resistente y a prueba de fugas. Se recomienda realizar un análisis de riesgos en el que se presuponga una fuga máxima a la atmósfera del laboratorio del 10% de lo que eluye del sistema LC. Advertencia: para evitar fugas de eluyentes tóxicos y con riesgo biológico, seguir estas pautas: Para confirmar la integridad del sistema de evacuación de la fuente, las juntas tóricas se deben renovar a intervalos no superiores a 1 año. Para evitar la degradación química de las juntas tóricas de la fuente, que solamente pueden soportar la exposición a ciertos eluyentes (consultar página C-2), hay que determinar si algunos de los eluyentes utilizados no incluidos en la lista son químicamente compatibles con la composición de las juntas tóricas. Peligro por el uso de eluyentes inflamables Advertencia: para evitar la ignición de los vapores de eluyente acumulados en el interior de la fuente, mantener un flujo continuo de nitrógeno a través de la fuente siempre que se utilice una cantidad importante de eluyentes inflamables durante el uso del instrumento. iv

5 No se debe dejar nunca que la presión del suministro de nitrógeno descienda por debajo de los 400 kpa (4 bar, 58 psi) durante los análisis que requieran eluyentes inflamables. Conectar a la salida de LC un conector de seguridad de gas para detener el eluyente de LC en el caso de que falle el suministro de nitrógeno. Riesgo de sobrecarga Advertencia: para evitar lesiones personales, asegurarse de que el equipo colocado sobre el Detector Xevo TQ no supere los 15 kg. Riesgo de rotura de vidrio Advertencia: para evitar lesiones producidas por vidrios rotos, la caída de objetos, o la exposición a sustancias tóxicas o con riesgo biológico, no deben colocarse nunca recipientes encima del instrumento ni en sus cubiertas frontales. v

6 Riesgo de altas temperaturas Advertencia: el bloque de ionización de la fuente, situado detrás del conjunto de la cubierta de la fuente, puede calentarse notablemente. Para evitar quemaduras, comprobar que el calefactor de la fuente esté apagado y que el bloque esté frío antes de realizar tareas de mantenimiento en estos componentes. Riesgo de alta temperatura del Espectrómetro de masas Xevo TQD: Bloque de la cubierta de la fuente TP03406 Riesgos asociados a la retirada del servicio de un instrumento Advertencia: para evitar la contaminación personal con materiales tóxicos, corrosivos o con riesgo biológico, utilizar guantes resistentes a compuestos químicos en todas las fases de descontaminación del instrumento. vi

7 para evitar heridas por punción, manipular las jeringas, los tubos de sílice fundida y las puntas de borosilicato con cuidado. Cuando un instrumento se retira del servicio para su reparación o eliminación, hay que descontaminar todas las zonas de vacío. Las áreas en las que se espera encontrar los mayores niveles de contaminación son: Interior de la fuente Tubo de desechos Sistema de evacuación Aceite de la bomba rotatoria (si procede) La necesidad de descontaminar otras áreas del instrumento depende del tipo de muestras analizadas en el instrumento y de su concentración. No desechar el instrumento ni enviarlo a Waters para su reparación hasta que la persona responsable de aprobar su salida de las instalaciones especifique el grado de descontaminación necesario y el nivel de contaminación residual permitido. Esta persona también debe indicar el método de descontaminación a utilizar y la protección adecuada para el personal que realice el proceso de descontaminación. Los artículos como las jeringas, los tubos de sílice fundida y las puntas de borosilicato utilizados para llevar la muestra a la zona de la fuente deben manipularse de acuerdo con los procedimientos del laboratorio para la eliminación de recipientes y objetos punzantes contaminados. Para evitar la contaminación con sustancias cancerígenas, tóxicas o con riesgo biológico, hay que utilizar guantes resistentes a productos químicos al manipular o desechar el aceite usado. Consejos de seguridad Consultar el Apéndice A para ver una lista completa de advertencias y precauciones. vii

8 Utilización de este instrumento Al utilizar este instrumento, seguir los procedimientos estándar de control de calidad (QC) y las indicaciones que aparecen en esta sección. Símbolos aplicables Símbolo Definición Fabricante. Fecha de fabricación Referencia Número de serie Clasificación del suministro eléctrico Representante autorizado en la Comunidad Europea. Garantiza que un producto fabricado cumple con todas las directivas aplicables de la Comunidad Europea. Marca C de cumplimiento de CEM de Australia. Confirma que un producto fabricado cumple con todos los requisitos de seguridad aplicables en Estados Unidos y Canadá. viii

9 Destinatarios y finalidad Esta guía está dirigida a usuarios con diferentes niveles de experiencia. Proporciona una descripción general del instrumento y explica cómo prepararlo para su uso, cambiar de un modo de funcionamiento a otro y realizar tareas de mantenimiento. Uso previsto del Espectrómetro de masas Xevo TQD El Espectrómetro de masas Xevo TQD está diseñado para utilizarse como una herramienta de investigación para cuantificar de forma exacta, reproducible y robusta compuestos de interés presentes a las concentraciones más bajas posibles en matrices de muestra sumamente complejas. No se debe utilizar para procedimientos de diagnóstico. Cuando se utiliza con las opciones APCI, APGC, APPI, ASAP, ESCi, NanoFlow ESI o TRIZAIC UPLC de Waters, o con fuentes opcionales de otros fabricantes (DART, DESI o LDTD ), el Espectrómetro de masas Xevo TQD no cumple la Directiva europea 98/79/CE sobre productos sanitarios para diagnóstico in vitro. Calibración Para calibrar los sistemas de cromatografía líquida (LC), se deben seguir métodos de calibración adecuados y utilizar por lo menos cinco estándares para generar una curva de calibración. El intervalo de concentraciones de los estándares ha de cubrir el rango completo de muestras de control de calidad, muestras habituales y muestras atípicas. Para calibrar el Espectrómetro de masas Xevo TQD, consultar el sistema de ayuda en línea del módulo. Control de calidad Se recomienda analizar de forma sistemática tres muestras de control de calidad (QC) que representen los niveles por debajo de lo normal, normal y por encima de lo normal de un compuesto. Los resultados del análisis de estas muestras deben encontrarse dentro de unos límites aceptables y se debe evaluar la precisión entre un día y otro, y entre un análisis y otro. ix

10 Los datos obtenidos con muestras de control de calidad que estén fuera de los límites no se considerarán válidos. Dichos datos no se deben incluir en un informe hasta asegurarse de que el instrumento funciona satisfactoriamente. Al analizar muestras de una matriz compleja como tierra, tejido, suero/plasma, sangre, etc., se debe tener en cuenta que los componentes de la matriz pueden afectar negativamente a los resultados de LC/MS, al aumentar o suprimir la ionización. Se recomienda tomar las siguientes medidas para minimizar estos efectos de la matriz: Antes de proceder al análisis en el instrumento, se debe realizar un tratamiento previo adecuado de la muestra, como precipitación de proteínas, extracción líquido-líquido (LLE) o extracción en fase sólida (SPE), para eliminar las interferencias de la matriz. Siempre que sea posible, se debe verificar la exactitud y la precisión del método, utilizando estándares de calibración y muestras de control de calidad que contengan la misma matriz. Utilizar uno o más compuestos como estándar interno, de preferencia analitos marcados isotópicamente. x

11 Clasificación ISM Clasificación ISM: ISM grupo 1, clase A Esta clasificación se asigna según la IEC CISPR 11, que contiene los requisitos de los instrumentos industriales científicos y médicos (ISM). Los productos del Grupo 1 contienen energía de radiofrecuencia acoplada conductivamente, generada o utilizada de forma intencionada, necesaria para el funcionamiento interno del propio equipo. Los productos de Clase A se pueden utilizar en instalaciones comerciales (es decir, no residenciales) y se pueden conectar directamente a una red de suministro eléctrico de bajo voltaje. Representante autorizado en la CE Waters Corporation (Micromass UK Ltd.) Floats Road Wythenshawe Manchester M23 9LZ Reino Unido Teléfono: Fax: Contacto: Gerente de calidad xi

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13 Contenido Información sobre los derechos de autor (copyright)... ii Marcas comerciales... ii Comentarios del cliente... ii Contacto con Waters... iii Consideraciones de seguridad... iv Consideraciones específicas para el Espectrómetro de masas Xevo TQD... iv Consejos de seguridad... vii Utilización de este instrumento... viii Símbolos aplicables... viii Destinatarios y finalidad... ix Uso previsto del Espectrómetro de masas Xevo TQD... ix Calibración... ix Control de calidad... ix Clasificación ISM... xi Clasificación ISM: ISM grupo 1, clase A... xi Representante autorizado en la CE... xi 1 Especificaciones y modos de funcionamiento Usos y compatibilidad Sistemas Xevo TQD UPLC/MS para ACQUITY H-Class y nanoacquity Uso de dispositivos no pertenecientes a la línea ACQUITY con el Espectrómetro de masas Xevo TQD Software y sistema de tratamiento de datos Software de la consola del instrumento Técnicas de ionización y sondas de la fuente Ionización por electrospray (ESI) ESI y APCI combinados (ESCi) Ionización química a presión atmosférica (APCI) Contenido xiii

14 Fuente APPI/APCI con modo dual Fuente NanoFlow Sonda para análisis de sólidos atmosféricos (ASAP) Cromatografía de gases a presión atmosférica (APGC) Fuente TRIZAIC UPLC Sistema de fluidos IntelliStart Funcionalidad Funcionamiento del sistema Recorrido de los iones Modos de funcionamiento de MS Modos de funcionamiento MS/MS Modo de iones producto Modo de iones precursores Modo de monitorización de varias reacciones (MRM) Modo de pérdida constante de fragmentos neutros Entrada de muestra Sensores de fugas Sistema de vacío Conexiones del panel posterior Preparar el módulo para su uso Poner en marcha el espectrómetro de masas Verificar el estado de disponibilidad del módulo Supervisar los indicadores LED del módulo Información de ajuste y calibración Utilizar el módulo con diferentes caudales Preparar el sistema de fluidos IntelliStart Instalar las botellas Purgar la bomba de infusión xiv Contenido

15 Reiniciar el módulo Dejar el espectrómetro de masas listo para su utilización Apagado de emergencia del espectrómetro de masas Cambiar el modo de funcionamiento Modo ESI Instalar la sonda ESI Extraer la sonda ESI Modo ESCi Optimizar la sonda ESI para el funcionamiento ESCi Modo APCI Instalar la sonda IonSABRE II Extraer la sonda IonSABRE II Fuente combinada APPI/APCI Funcionamiento APPI Funcionamiento APCI Funcionamiento en modo dual Componentes de la fuente combinada APPI/APCI Instalar la fuente APPI/APCI combinada Extraer la sonda IonSABRE II y la cubierta de la fuente APPI/APCI Fuente NanoFlow Instalar la fuente NanoFlow Ajustar un capilar de vidrio borosilicato (nanovial) Colocación de la punta del capilar de vidrio borosilicato Reiniciar el electrospray de un capilar de vidrio borosilicato obturado Contenido xv

16 4 Procedimientos de mantenimiento Plan de mantenimiento Repuestos Diagnosticar y corregir problemas con Connections INSIGHT Seguridad y manejo Preparar el instrumento para trabajar en la fuente Extraer y volver a colocar la cubierta de la fuente Retirar la cubierta de la fuente del instrumento Ajustar la cubierta de la fuente al instrumento Instalar y extraer el electrodo de descarga en corona Instalar el electrodo de descarga en corona en la fuente Extraer el electrodo de descarga en corona de la fuente Accionar la válvula de aislamiento de la fuente Extraer las juntas tóricas y otras juntas Limpiar la carcasa del instrumento Vaciar la botella trampa de la salida de gases Realizar el "gas-ballast" de la bomba de pre-vacío Realizar el "gas-ballast" de una bomba con una válvula de "gas-ballast" accionada con destornillador Realizar el "gas-ballast" de una bomba con una válvula de "gas-ballast" accionada con llave Comprobar el nivel del aceite de la bomba de pre-vacío Añadir aceite a la bomba de pre-vacío Limpiar los componentes de la fuente Limpiar el conjunto del cono de muestras Extraer el conjunto del cono de muestras de la fuente Desmontar el conjunto del cono de muestras Limpiar el cono de muestras y la boquilla del gas del cono xvi Contenido

17 Montar el conjunto del cono de muestras Ajustar el conjunto del cono de muestras a la fuente Limpiar el cono de extracción Extraer el conjunto del bloque de ionización del conjunto de la fuente Extraer el cono de extracción del bloque de ionización Limpiar el cono de extracción Ajustar el cono de extracción al bloque de ionización Ajustar el conjunto del bloque de ionización a la fuente Limpiar el conjunto del bloque de ionización Desmontar el conjunto del bloque de ionización de la fuente Limpiar los componentes del bloque de ionización Montar el conjunto del bloque de ionización de la fuente Limpiar el conjunto de la guía de ionización Extraer el conjunto del bloque de ionización y la guía de ionización del conjunto de la fuente Limpiar el conjunto de la guía de ionización Extraer la abertura diferencial de la guía de ionización Acoplar la abertura diferencial al conjunto de la guía de ionización Acoplar el conjunto de la guía de ionización al conjunto de la fuente Ajustar el soporte del bloque de ionización a la fuente Sustituir el extremo de la sonda ESI y la junta metálica Extraer el extremo de la sonda ESI y la junta metálica Ajustar el extremo de la sonda ESI y la junta metálica Sustituir el capilar de muestras de la sonda ESI Extraer el capilar existente Instalar el nuevo capilar Limpiar el extremo de la sonda IonSABRE II Sustituir el capilar de la muestra de la sonda IonSABRE II Extraer el capilar existente Instalar el nuevo capilar Contenido xvii

18 Limpiar o sustituir el electrodo de descarga en corona Sustituir el calefactor de la sonda IonSABRE II Extraer el calefactor de la sonda IonSABRE II Ajustar el nuevo calefactor de la sonda IonSABRE II Sustituir el calefactor de la fuente del bloque de ionización Cambiar las juntas del conjunto de la fuente Extraer la sonda del conjunto del regulador de la sonda y las juntas de la cubierta de la fuente Acoplar las nuevas juntas de la carcasa de la fuente y del regulador de la sonda Cambiar el filtro de aire Cambiar el aceite de la bomba de pre-vacío Sustituir el elemento desempañador del aceite de la bomba de pre-vacío Fuente APPI/APCI: cambiar la lámpara de UV Fuente APPI/APCI: limpiar la ventana de la lámpara Fuente APPI/APCI: sustituir las juntas del controlador de la lámpara APPI Extraer las juntas del conjunto controlador de la lámpara APPI Instalar las nuevas juntas tóricas del conjunto controlador de la lámpara APPI Cambiar los fusibles del instrumento xviii Contenido

19 A Consejos de seguridad... A-1 Símbolos de advertencia... A-2 Advertencias de peligro asociadas con tareas específicas... A-2 Advertencias específicas... A-3 Símbolo de precaución... A-6 Advertencias que se aplican a todos los instrumentos de Waters... A-7 Símbolos eléctricos y de manejo... A-8 Símbolos eléctricos... A-8 Símbolos de manejo... A-9 B Conexiones externas... B-1 Cableado externo y conexiones de vacío... B-2 Conectar la bomba de pre-vacío con aceite... B-3 Efectuar las conexiones eléctricas a la bomba de pre-vacío con aceite... B-7 Conectar la bomba de pre-vacío Edwards sin aceite... B-8 Efectuar las conexiones eléctricas de la bomba de pre-vacío Edwards sin aceite... B-12 Conectar al suministro de nitrógeno... B-13 Conectar al suministro de gas de la cámara de colisión... B-15 Conectar el tubo de evacuación de nitrógeno... B-15 Conectar el conducto de residuos líquidos... B-19 Conectar la estación de trabajo... B-21 Conectar los cables Ethernet... B-21 Conectores de señales de E/S... B-22 Conexiones de señales... B-24 Conexión al suministro eléctrico... B-27 Contenido xix

20 C Materiales de fabricación y eluyentes que cumplen con la normativa... C-1 Prevenir la contaminación... C-2 Elementos expuestos a eluyentes... C-2 Eluyentes utilizados para preparar fases móviles... C-3 D Conexión de los tubos del sistema de fluidos IntelliStart... D-1 Prevenir la contaminación... D-2 Válvula selectora... D-2 Esquema de conexión de los tubos... D-3 Especificaciones de los tubos y las conexiones... D-3 Glosario... Index-1 xx Contenido

21 1 Especificaciones y modos de funcionamiento En este capítulo se describe el instrumento, sus controles y las conexiones de los tubos y de gas. Contenido: Tema Página Usos y compatibilidad 1-2 Técnicas de ionización y sondas de la fuente 1-9 Sistema de fluidos IntelliStart 1-11 Recorrido de los iones 1-14 Modos de funcionamiento de MS 1-15 Modos de funcionamiento MS/MS 1-16 Entrada de muestra 1-20 Sensores de fugas 1-21 Sistema de vacío 1-21 Conexiones del panel posterior

22 Usos y compatibilidad El Xevo TQD de Waters es un espectrómetro de masas de ionización a presión atmosférica (API) con cuadrupolos en tándem. Diseñado para análisis sistemáticos de HPLC/MS/MS y UPLC /MS/MS en aplicaciones cuantitativas y cualitativas, puede funcionar a velocidades de adquisición elevadas, compatibles con las aplicaciones UltraPerformance LC. El Espectrómetro de masas Xevo TQD puede utilizarse con las siguientes fuentes ZSpray de alto rendimiento de Waters: Fuente estándar multimodo de ionización por electrospray/ionización química a presión atmosférica/ionización por electrospray combinada con ionización química a presión atmosférica (ESI/APCI/ESCi ). Requisito: el funcionamiento APCI específico requiere una sonda adicional (IonSABRE II). Fuente APPI/APCI con modo dual opcional. Fuente ESI NanoFlow opcional. Fuente TRIZAIC UPLC opcional. Fuente APGC opcional. Fuente ASAP opcional. Para obtener información sobre la instalación y desinstalación de las fuentes APGC, TRIZAIC y ASAP opcionales, consultar los suplementos de las guías de funcionamiento suministradas con las fuentes. El Espectrómetro de masas Xevo TQD también se puede utilizar con las siguientes fuentes opcionales de otros fabricantes: DART DESI LDTD Para obtener más información, consultar la documentación pertinente del fabricante. Para obtener información sobre las especificaciones del espectrómetro de masas, consultar la Guía para la preparación de la instalación del Xevo TQD de Waters. 1-2 Especificaciones y modos de funcionamiento

23 Xevo TQD: TP03406 Usos y compatibilidad 1-3

24 Xevo TQD con el visor levantado: TP Especificaciones y modos de funcionamiento

25 Tecnología IntelliStart La tecnología IntelliStart supervisa el funcionamiento del LC/MS/MS e informa cuando el detector está listo para ser utilizado. El software ajusta y calibra automáticamente las masas del módulo, y muestra las lecturas obtenidas durante el proceso. Integrado con el software de espectrometría de masas MassLynx y el software de la consola ACQUITY UPLC, permite configurar fácilmente el sistema para su uso en aplicaciones analíticas de rutina y de acceso abierto. (Consultar la sección página 1-8). El 1 sistema de fluidos IntelliStart está integrado en el módulo. Este sistema transporta la muestra directamente a la sonda MS desde la columna de LC o desde dos recipientes integrales. Los recipientes integrales también pueden transportar la muestra a través de una infusión directa o combinada, lo que permite optimizar el funcionamiento del módulo a los caudales de análisis. Consultar la ayuda en línea del módulo para obtener información más detallada de IntelliStart. Sistemas Xevo TQD UPLC/MS para ACQUITY H-Class y nanoacquity El Espectrómetro de masas Xevo TQD de Waters es compatible con los sistemas ACQUITY UPLC H-Class y nanoacquity UPLC. Si no se utiliza ninguno de los dos sistemas, hay que consultar la documentación correspondiente al sistema de LC utilizado. El sistema Xevo TQD UPLC/MS para ACQUITY incluye un sistema ACQUITY UPLC H-Class y el Espectrómetro de masas Xevo TQD de Waters, equipado con la fuente ESI/APCI/ESCi. El sistema Xevo TQD UPLC/MS para nanoacquity incluye un sistema nanoacquity UPLC y el Espectrómetro de masas Xevo TQD, equipado con la fuente Nanoflow. Si no se utiliza el módulo como parte de un sistema ACQUITY UPLC, consultar la documentación del sistema LC. 1. En la documentación del producto de Waters, el término sistema de fluidos se refiere a las conexiones de los tubos, los componentes y las trayectorias de los líquidos entre los distintos módulos o dispositivos, y dentro de ellos. Aparece también en el nombre del producto "Sistema de fluidos IntelliStart " donde describe el aparato integral de un espectrómetro de masas para suministrar muestra y eluyente directamente a la sonda del instrumento. Por último, este término puede formar parte del nombre de un componente, como el cajón de fluidos. Usos y compatibilidad 1-5

26 Sistema ACQUITY UPLC H-Class El sistema ACQUITY UPLC H-Class incluye un sistema de gestión de eluyentes binario, un sistema de gestión de muestras, un horno para columnas, un organizador de muestras, detectores y una columna ACQUITY UPLC. El software de espectrometría de masas MassLynx de Waters controla el sistema. Para obtener más información, consultar la Guía del sistema ACQUITY UPLC H-Class o el documento Control de la contaminación en los sistemas UPLC/MS y HPLC/MS (número de referencia ES). Estos documentos se pueden encontrar en hacer clic en Services and Support > Support (Servicios y soporte > Soporte). Espectrómetro de masas Xevo TQD con un sistema ACQUITY UPLC: Organizador de muestras (opcional) Bandeja de eluyentes Horno para columnas Xevo TQD Sistema de gestión de eluyentes binario Sistema de gestión de muestras 1-6 Especificaciones y modos de funcionamiento

27 Espectrómetro de masas Xevo TQD con un sistema nanoacquity UPLC De forma similar al sistema ACQUITY UPLC, el sistema nanoacquity utiliza la fuente NanoFlow opcional del Espectrómetro de masas Xevo TQD. Este sistema está diseñado para separaciones de escala capilar a nanoescala. Su sensibilidad, resolución y reproducibilidad lo hacen especialmente adecuado para la investigación de marcadores biológicos y para aplicaciones de proteómica, como la identificación y caracterización de proteínas. Este sistema está optimizado para separaciones de alta resolución a caudales de nanoflujo precisos. Con el control del bucle cerrado, estos caudales varían entre 0,20 y 5,00 µl/min. Con el control del bucle abierto y columnas nanoacquity UPLC de un diámetro interno entre 75 µm y 1 mm, los caudales puede llegar hasta 100 µl/min. El hardware de la columna y los tubos de salida correspondientes pueden soportar presiones hasta kpa (690 bar, psi). Las dimensiones de la columna permiten caudales óptimos compatibles con MS y los tubos de salida correspondientes minimizan el efecto del volumen extra-columna. Para obtener más instrucciones, consultar la Guía de funcionamiento del sistema nanoacquity UPLC o el documento Control de la contaminación en los sistemas LC/MS (número de referencia ). Estos documentos se pueden encontrar en hacer clic en Services and Support > Support (Servicios y soporte > Soporte). Uso de dispositivos no pertenecientes a la línea ACQUITY con el Espectrómetro de masas Xevo TQD Los siguientes dispositivos que no pertenecen a la línea ACQUITY LC están validados para utilizarse con el Espectrómetro de masas Xevo TQD: Módulo de separaciones Alliance 2695 de Waters. Módulo de separaciones Alliance 2795 de Waters. Detector PDA 2998 de Waters. Detector UV 2487 de Waters. Bomba de gradiente binario 1525µ de Waters + Inyector automático Sistema Symbiosis de Spark Holland. Usos y compatibilidad 1-7

28 Software y sistema de tratamiento de datos El software de espectrometría de masas MassLynx v4.1controla el espectrómetro de masas. Es una aplicación de altas prestaciones que adquiere, analiza, gestiona y distribuye datos procedentes de espectrometría de masas, de detectores ultravioleta (UV), de dispersión de luz por evaporación y analógicos. El software MassLynx permite realizar las siguientes operaciones: Configurar el sistema. Crear métodos de LC y MS/MS que definen los parámetros operativos del análisis. Utilizar el software IntelliStart para ajustar y calibrar automáticamente las masas del espectrómetro de masas. Analizar muestras. Monitorizar el análisis. Adquirir datos. Procesar datos. Revisar datos. Imprimir datos. Para obtener más información sobre el uso del software MassLynx, consultar la ayuda en línea y la documentación del usuario de MassLynx v4.1. Los programas de gestión de aplicaciones OpenLynx TM y TargetLynx TM se incluyen de forma estándar con el software. Software de la consola del instrumento La consola del instrumento es una aplicación de software con la que se configuran parámetros, se supervisa el funcionamiento, se realizan pruebas de diagnóstico y se mantiene el sistema y sus módulos. La consola del instrumento funciona independientemente de MassLynx, y no reconoce ni controla el sistema de tratamiento de datos. Consultar la ayuda en línea de la consola del instrumento para obtener más datos. 1-8 Especificaciones y modos de funcionamiento

29 Técnicas de ionización y sondas de la fuente Ionización por electrospray (ESI) En la ionización por electrospray (ESI), se aplica una fuerte carga eléctrica al eluyente a medida que emerge de un nebulizador. Las gotas que componen el aerosol resultante sufren una disminución de tamaño (evaporación del eluyente). A medida que el eluyente se evapora, la densidad de carga aumenta hasta que la superficie de las gotas libera iones (evaporación de iones). Estos iones pueden ser mono o multicargados. La sonda ESI estándar permite caudales de eluyente hasta 2 ml/min, lo que la hace adecuada para aplicaciones de LC en el intervalo de 100 µl/min a 2mL/min. Para obtener más información, consultar la sección página 3-2. ESI y APCI combinados (ESCi) La ionización por electrospray combinada con ionización química a presión atmosférica (ESCi) se suministra como equipamiento estándar en el espectrómetro de masas. En el modo ESCi, se utiliza la sonda ESI estándar junto con un electrodo de descarga en corona para poder alternar la adquisición de los datos de ionización ESI y APCI y, de este modo, obtener un alto rendimiento y una mayor cobertura de compuestos. Para obtener más información, consultar la sección página 3-5. Ionización química a presión atmosférica (APCI) De forma opcional, se ofrece una interfaz APCI dedicada de alto rendimiento. La APCI produce moléculas monocargadas protonadas o desprotonadas para una amplia gama de analitos no volátiles. La interfaz APCI está compuesta por la cubierta ESI/APCI/ESCi en la que se acopla un electrodo de descarga en corona y una sonda IonSABRE II. Para obtener más información, consultar la sección página 3-5. Fuente APPI/APCI con modo dual La fuente opcional combinada de fotoionización a presión atmosférica/ionización química a presión atmosférica (APPI/APCI) incluye Técnicas de ionización y sondas de la fuente 1-9

30 una sonda IonSABRE II y el conjunto controlador de la lámpara APPI. El conjunto controlador de la lámpara APPI consta de una lámpara de UV y un electrodo reflector. Además, se puede utilizar un electrodo de descarga en corona dual APPI/APCI con una forma especial. La fuente puede funcionar en modo APPI, APCI o dual, que cambia rápidamente entre los modos de ionización APPI y APCI. Fuente NanoFlow NanoFlow es el nombre que reciben varias técnicas que utilizan la ionización por electrospray (ESI) de bajo caudal. La fuente NanoFlow permite la ionización por electrospray en el intervalo de caudales de 5 a 1000 nl/min. Para una concentración de muestra dada, las corrientes de iones observadas se aproximan a las del electrospray de caudal normal. No obstante, para experimentos similares, la reducción significativa del consumo de muestra del NanoFlow proporciona aumentos importantes en la sensibilidad. Las siguientes opciones están disponibles para el capilar nebulizador: Nebulizador universal de nanoflujo (Nano LC). Esta opción es para la inyección en flujo o para acoplar a un sistema nano-uplc. Utiliza una bomba para regular el caudal hasta un mínimo de 100 nl/min. Si se utiliza una bomba de jeringa, debe utilizarse una jeringa hermética al gas para conseguir caudales correctos sin fugas. Se recomienda que ésta sea de un volumen de 250 µl. Capilares de vidrio borosilicato (nanoviales). Los capilares de vidrio recubiertos de metal permiten los caudales más bajos. Utilizables para una sola muestra, deben desecharse después. Nebulizador de electroforesis capilar (CE) o de electrocromatografía capilar (CEC). Esta opción utiliza un líquido adicional en el extremo del capilar que proporciona un electrospray estable. El caudal adicional es inferior a 1 µl/min. Sonda para análisis de sólidos atmosféricos (ASAP) La sonda ASAP facilita el análisis rápido de compuestos volátiles y semivolátiles en sólidos, líquidos y polímeros, y es especialmente adecuada para analizar compuestos de baja polaridad. La sonda ASAP sustituye directamente a la sonda de electrospray o IonSABRE II en la cubierta de la fuente del instrumento y no requiere conexiones externas de gas ni eléctricas Especificaciones y modos de funcionamiento

31 Consultar el Suplemento de la Guía de funcionamiento de la sonda para análisis de sólidos atmosféricos para obtener más información. Cromatografía de gases a presión atmosférica (APGC) La fuente APGC de Waters permite acoplar un sistema Agilent GC con el Espectrómetro de masas Xevo TQD. De esta manera se posibilita la realización de análisis de LC y GC en el mismo sistema, sin afectar al rendimiento. El APGC proporciona información complementaria al instrumento LCMS, posibilitando el análisis de componentes de bajo peso molecular o de polaridad baja o intermedia. Consultar el Suplemento de la Guía de funcionamiento de la fuente de GC a presión atmosférica para obtener más información. Fuente TRIZAIC UPLC La fuente TRIZAIC UPLC acepta un dispositivo nanotile, que combina las funciones de una columna analítica, una columna de captura y un emisor de nanonebulización. Esta tecnología simplifica la introducción de cromatografía de escala capilar y el análisis de muestras de volumen limitado. Consultar la Guía del sistema TRIZAIC UPLC para obtener más información. Sistema de fluidos IntelliStart Funcionalidad El sistema de fluidos IntelliStart es un sistema de gestión de eluyentes integrado en el espectrómetro de masas. Transporta la muestra o el eluyente directamente a la sonda MS de una de estas tres maneras: Desde la columna de LC. Desde dos recipientes integrales. Utilizar botellas estándar (15 ml) para la configuración y calibración del instrumento. Utilizar viales de bajo volumen (1,5 ml, se vende por separado) para perfundir volúmenes más pequeños (consultar la página 2-7). A partir de los recipientes se puede transportar la muestra mediante infusión directa o combinada con el fin de optimizar el funcionamiento del instrumento a los caudales de análisis. Desde un recipiente de lavado que contenga eluyente para el lavado automatizado del sistema de suministro de eluyente del instrumento. Sistema de fluidos IntelliStart 1-11

32 El sistema integrado en el instrumento incluye una válvula selectora, una bomba de infusión y dos recipientes de muestra montados en la parte inferior derecha del módulo. Recomendación: utilizar el recipiente A para la solución de calibración y los compuestos de ajuste, y el recipiente B para la solución de analito/optimización. Sistema de fluidos IntelliStart: Válvula selectora Columna de LC LC S W P A R B Desechos Xevo Sonda TQD Bomba Lavados Recipiente A Recipiente B Funcionamiento del sistema El software controla automáticamente el eluyente y la inyección de la muestra durante el desarrollo de métodos, y el ajuste y la calibración automáticos. La válvula selectora realiza sistemáticamente las conexiones entre los componentes del sistema de fluidos para llevar a cabo las operaciones procesadas por el software Especificaciones y modos de funcionamiento

33 Los requisitos de configuración del sistema de fluidos IntelliStart se pueden ajustar en la consola del instrumento. Se pueden modificar los parámetros, la frecuencia y el grado de automatización. Consultar la ayuda en línea del espectrómetro de masas para obtener más datos sobre el software IntelliStart y el funcionamiento del sistema de suministro de eluyentes. Para obtener más información sobre la conexión de los tubos del sistema de fluidos IntelliStart Fluidics, consultar el Apéndice D. Sistema de fluidos IntelliStart 1-13

34 Recorrido de los iones El recorrido de los iones del espectrómetro de masas funciona del modo siguiente: 1. Las muestras del sistema de LC o del sistema de fluidos IntelliStart se introducen a presión atmosférica en la fuente de ionización. 2. Los iones pasan a través del cono de la muestra al sistema de vacío. 3. Los iones pasan a través de los dispositivos ópticos de transferencia (la guía de ionización) al primer cuadrupolo, donde se filtran según su relación masa/carga. 4. Los iones separados en función de su masa pasan a la cámara de colisión T-Wave, donde se produce una disociación inducida por colisión (CID), o pasan al segundo cuadrupolo. A continuación, las masas de los posibles iones producto se analizan en el segundo cuadrupolo. 5. El sistema de detección con fotomultiplicador detecta los iones transmitidos. 6. La señal se amplifica, se digitaliza y se envía al software de espectrometría de masas MassLynx. Descripción general del recorrido de los iones: Entrada de la muestra Cono de muestra Dispositivos ópticos de transferencia Cámara de colisión T-Wave Dinodo de conversión Válvula de aislamiento Fuente de ionización Z-Spray Cuadrupolo 1 (MS1) Cuadrupolo 2 (MS2) Detector 1-14 Especificaciones y modos de funcionamiento

35 Modos de funcionamiento de MS La siguiente tabla muestra los modos de funcionamiento de MS. Modos de funcionamiento MS: Modo de funcionamiento MS1 Cámara de colisión MS2 MS Deja pasar todas las masas Resolución (barrido) SIR Resolución (estática) Deja pasar todas las masas En el modo MS, el instrumento puede adquirir datos con velocidades de barrido de hasta Da/s. Este modo se utiliza para el ajuste y la calibración del instrumento antes del análisis MS/MS. Consultar la ayuda en línea del espectrómetro de masas para obtener más información. Utilizar el modo de funcionamiento de monitorización de iones seleccionados (SIR) para la cuantificación cuando no se puede hallar un ión producto adecuado para realizar un análisis más específico de monitorización de múltiples reacciones (MRM, consultar la página 1-16). En los modos SIR y MRM no se realiza ningún barrido en los cuadrupolos, por lo que no se produce ningún espectro (intensidad frente a masa). Los datos obtenidos mediante los análisis SIR o MRM se derivan del gráfico del cromatograma (intensidad de masa especificada frente al tiempo). Modos de funcionamiento de MS 1-15

36 Modos de funcionamiento MS/MS La tabla siguiente muestra los modos de funcionamiento MS/MS, que se describen con más detalle en las siguientes páginas. Modos de funcionamiento MS/MS: Modo de funcionamiento MS1 Cámara de colisión MS2 Espectro de iones producto Espectro de iones precursores Estático (a la masa del precursor) Barrido Fragmenta los iones precursores y deja pasar todas las masas Barrido Estático (a la masa del producto) MRM Estático (a la masa del precursor) Estático (a la masa del producto) PICS (barrido de confirmación de iones producto) Estático (a la masa del precursor) Cambio entre los modos estático (en la masa del producto) y de barrido RADAR Estático (a la masa del precursor) Cambio entre los modos estático (en la masa del producto) y de barrido Espectro de pérdida constante de fragmentos neutros Barrido (sincronizado con MS2) Barrido (sincronizado con MS1) 1-16 Especificaciones y modos de funcionamiento

37 Modo de iones producto El modo de iones producto es el modo de funcionamiento MS/MS más utilizado. Se puede especificar un ion de interés para su fragmentación en la cámara de colisión, generando así información estructural. Modo de iones producto: MS1 Estático (a la masa del precursor) Cámara de colisión Fragmenta los iones precursores y deja pasar todas las masas MS2 Barrido Aplicaciones habituales El modo de iones producto se utiliza habitualmente para las siguientes aplicaciones: Desarrollo de métodos para estudios de MRM (monitorización de varias reacciones): Identificación de iones producto para su utilización en transiciones MRM. Optimización de las condiciones para el ajuste de la energía CID, con el fin de maximizar la producción de un ion producto específico que se utilizará en un análisis MRM. Caracterización estructural (por ejemplo, secuenciación de péptidos) Modos de funcionamiento MS/MS 1-17

38 Modo de iones precursores Modo de iones precursores: MS1 Barrido Cámara de colisión Fragmenta los iones precursores y deja pasar todas las masas MS2 Estático (a la masa del producto) Aplicación habitual El modo de iones precursores se utiliza habitualmente para la caracterización estructural esto es, para complementar o confirmar datos de barrido de iones producto efectuando barridos para todos los precursores de un ion producto común. Modo de monitorización de varias reacciones (MRM) El modo de monitorización de varias reacciones (MRM) es el equivalente altamente selectivo para MS/MS del modo del SIR. Como tanto MS1 como MS2 son valores fijos, con lo que se puede obtener mayor tiempo de residencia de los iones de interés, y así se logra más sensibilidad en comparación con el MS/MS en modo de barrido. Es el modo de adquisición más utilizado para el análisis cuantitativo, ya que permite aislar el compuesto de interés del ruido químico de fondo. Modo de monitorización de varias reacciones: MS1 Estático (a la masa del precursor) Cámara de colisión Fragmenta los iones precursores y deja pasar todas las masas MS2 Estático (a la masa del producto) 1-18 Especificaciones y modos de funcionamiento

39 Modo PICS El PICS, una variación del MRM, permite obtener un espectro del ion producto de la parte superior de todos los picos detectados en el modo MRM para aumentar la confianza en la asignación de picos; se activa mediante una única casilla de verificación. RADAR En el modo RADAR, el Detector Xevo TQ alterna rápidamente entre los modos de adquisición de MS MRM y barrido completo. El instrumento realiza un seguimiento preciso de los analitos diana en modo MRM y al mismo tiempo, realiza un barrido temporal (en modo MS) del fondo para todos los demás componentes. Esto permite caracterizar rápidamente los posibles efectos de la matriz y proporciona una plataforma para el desarrollo de métodos más robustos. Aplicación habitual El modo RADAR se utiliza habitualmente durante el desarrollo de métodos, antes de realizar el MRM o el PICS para cuantificar analitos conocidos en muestras complejas: Estudios farmacocinéticos y de metabolitos de fármacos. Análisis medioambientales, por ejemplo, de pesticidas y herbicidas. Aplicaciones forenses o toxicológicas. Por ejemplo, investigación del dopaje en el deporte. El análisis de MRM sin RADAR o PICS asociados no produce un espectro debido a que solo se supervisa una transición a la vez. Se obtiene un cromatograma, al igual que en el modo SIR. Modos de funcionamiento MS/MS 1-19

40 Modo de pérdida constante de fragmentos neutros El modo de pérdida constante de fragmentos neutros detecta la pérdida de un fragmento o grupo funcional neutro determinado de uno o varios precursores no especificados. Los barridos de MS1 y MS2 están sincronizados. Cuando MS1 transmite un ion precursor específico, MS2 comprueba si ese ion precursor pierde un fragmento de cierta masa. En caso afirmativo, la pérdida se registra en el detector. En modo de pérdida constante de fragmentos neutros, el espectro muestra las masas de todos los precursores que han perdido realmente un fragmento de cierta masa. Modo de pérdida constante de fragmentos neutros: Aplicación habitual MS1 Barrido (sincronizado con MS2) Cámara de colisión Fragmenta los iones precursores y deja pasar todas las masas MS2 Barrido (sincronizado con MS1) El modo de pérdida constante de fragmentos neutros se utiliza habitualmente para estudiar mezclas en busca de una clase específica de compuestos, caracterizada por un patrón de fragmentación común, que indica la presencia de compuestos que contienen un grupo funcional común. Entrada de muestra Cualquiera de estos dos métodos transporta el eluyente y la muestra hasta la sonda instalada: Un sistema de LC, que transporta el eluyente de un análisis de LC. El sistema de fluidos IntelliStart, que utiliza soluciones integradas para automatizar la optimización del módulo. Las soluciones pueden introducirse mediante infusión directa o combinada Especificaciones y modos de funcionamiento

41 Sensores de fugas Los sensores de fugas del Espectrómetro de masas Xevo TQD y de las bandejas de recogida del sistema ACQUITY UPLC controlan de forma continua la presencia de fugas en los componentes del sistema. Un sensor de fugas detiene el flujo del sistema cuando el sensor óptico detecta aproximadamente 1,5 ml de líquido acumulado (procedente de fugas) en el depósito que lo rodea. Al mismo tiempo, la consola ACQUITY UPLC muestra un mensaje de error que avisa al usuario de la existencia de una fuga. Consultar las Instrucciones de mantenimiento del sensor de fugas ACQUITY UPLC de Waters para obtener información detallada. Sistema de vacío Para generar el vacío de la fuente se utiliza una bomba de pre-vacío externa y una bomba turbomolecular interna con división de flujo. La bomba turbomolecular evacua el analizador y la zona de transferencia de iones. Las fugas de vacío, así como los fallos eléctricos o de la bomba de vacío, ocasionan la pérdida del vacío. En estos casos, los bloqueos de protección (interlocks) evitan que se produzcan daños. El sistema supervisa la velocidad de la bomba turbomolecular y mide constantemente la presión de vacío mediante un manómetro Pirani integrado. El manómetro también actúa como conmutador y detiene el funcionamiento si detecta una pérdida de vacío. Una válvula de aislamiento aísla la fuente del analizador de masas, lo que permite realizar el mantenimiento habitual de la fuente sin tener que efectuar la salida de los gases. Sensores de fugas 1-21

42 Conexiones del panel posterior La figura siguiente muestra la ubicación en el panel posterior de los conectores que se utilizan para hacer funcionar el módulo con dispositivos externos. Panel posterior del módulo: Entradas y salidas de eventos Cable Ethernet blindado Control de la bomba de pre-vacío Alimentación Vacío de la fuente Vacío de la bomba turbomolecular Entrada de gas de la cámara de colisión Salida de gases de la fuente Entrada de nitrógeno 1-22 Especificaciones y modos de funcionamiento

43 2 Preparar el módulo para su uso En este capítulo se describe cómo poner en marcha y apagar el módulo. Contenido: Tema Página Poner en marcha el espectrómetro de masas 2-2 Preparar el sistema de fluidos IntelliStart 2-7 Reiniciar el módulo 2-9 Dejar el espectrómetro de masas listo para su utilización

44 Poner en marcha el espectrómetro de masas El Espectrómetro de masas Xevo TQD de Waters es compatible con el sistema ACQUITY UPLC; si no se utiliza un sistema ACQUITY UPLC, se debe consultar la documentación correspondiente del sistema utilizado (consultar "Uso de dispositivos no pertenecientes a la línea ACQUITY con el Espectrómetro de masas Xevo TQD", en la página 1-7). Precaución: utilizar eluyentes incompatibles puede producir daños graves en el instrumento. Para obtener más datos, consultar las siguientes fuentes: Consultar la página C-1 para obtener información sobre los eluyentes. El Apéndice C de la Guía de funcionamiento del sistema ACQUITY UPLC para obtener información sobre la compatibilidad de los eluyentes con los dispositivos ACQUITY. La puesta en marcha del espectrómetro de masas implica encender la estación de trabajo ACQUITY, iniciar sesión en la estación de trabajo, encender el espectrómetro de masas y el resto de instrumentos ACQUITY y poner en marcha el software MassLynx. Requisito: en primer lugar, es necesario encender y conectarse a la estación de trabajo ACQUITY UPLC para garantizar que se obtienen las direcciones IP de los instrumentos del sistema. Consultar la ayuda en línea del espectrómetro de masas para obtener más datos sobre las aplicaciones MassLynx e IntelliStart. Para poner en marcha el espectrómetro de masas: Advertencia: para evitar la ignición de eluyentes inflamables, no se debe permitir que la presión del suministro de nitrógeno caiga por debajo de los 400 kpa (4,0 bar, 58 psi). 1. En el panel posterior, comprobar que el suministro de nitrógeno esté conectado a la conexión de entrada de nitrógeno del instrumento (consultar la figura de la página 1-22). Requisito: el nitrógeno debe estar seco y libre de aceites, con una pureza mínima del 95 % o bien, para uso con APGC, del 99,999 %. Regular el suministro entre 600 y 690 kpa (6,0 y 6,9 bar, 90 y 100 psi). 2-2 Preparar el módulo para su uso

45 Para obtener más información acerca de las conexiones, consultar la figura de la página Comprobar que el suministro del gas de colisión esté conectado a la entrada de gas de la cámara de colisión del módulo. Requisito: el gas de colisión es argón; debe estar seco y tener una pureza elevada (99,997 %). Regular el suministro a 50 kpa (0,5 bar, 7 psi). 3. Encender la estación de trabajo del sistema ACQUITY UPLC e iniciar sesión. 4. Pulsar el interruptor de encendido/apagado situado en la parte superior derecha del espectrómetro de masas y los interruptores de la parte superior izquierda de los instrumentos ACQUITY. Resultado: cada instrumento del sistema realiza una serie de pruebas de inicialización. 5. Esperar 3 minutos a que se inicialice el PC integrado y suene una alerta que indica que el PC está listo para su uso. Indicación: los indicadores LED de estado y de encendido cambian del modo siguiente: El indicador LED de encendido de cada módulo del sistema se ilumina de color verde. Durante la inicialización, los indicadores LED de estado del sistema de gestión de eluyentes binario y del sistema de gestión de muestras parpadean de color verde. Una vez que se han encendido correctamente los módulos, los indicadores LED correspondientes aparecen encendidos de color verde continuo. Los indicadores LED de caudal del sistema de gestión de eluyentes binario, de funcionamiento del sistema de gestión de muestras y del espectrómetro de masas permanecen apagados. 6. Iniciar el software MassLynx y observar si en la consola del instrumento aparecen mensajes e indicaciones de los LED. 7. Hacer clic en IntelliStart, en la esquina inferior izquierda de la ventana principal de MassLynx. Resultado: aparece la consola del espectrómetro de masas. El espectrómetro de masas se encuentra en modo Standby (En espera). Poner en marcha el espectrómetro de masas 2-3