ANALIZADOR Agilent GC/MS Triple Cuadrupolo

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1 s ANALIZADOR Agilent GC/MS Triple Cuadrupolo Aplicaciones de GC-MS de triple cuadrupolo para la determinación de compuestos semivolátiles en aguas Seminario On-Line 20-Julio-2012 Jose Juan Rivero Especialista de Producto Cromatografía GC y GCMS jose.rivero@agilent.com AGILENT TECHNOLOGIES Page 1

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3 s ANALIZADOR Agilent GC/MS Triple Cuadrupolo Aplicaciones de GC-MS de triple cuadrupolo para la determinación de compuestos semivolátiles en aguas Seminario On-Line 20-Julio-2012 Jose Juan Rivero Especialista de Producto Cromatografía GC y GCMS jose.rivero@agilent.com AGILENT TECHNOLOGIES Page 3

4 Agenda 1. Introducción al Agilent 7000B GC Triple Cuadrupolo 2. Analizador 2.0: Una solución global a los principales problemas del laboratorio de medioambiente Legislación Sensibilidad y Preparación de la muestra Acreditación Software Mass Hunter-Reporting GC/MS/MS Analizador Otras aplicaciones: a. Determinación de compuestos organoestánnicos Page 4

5 Situación actual en el análisis Medioambiental/Alimentario Page 5

6 Introducción al nuevo Agilent 7000B GC Triple Cuadrupolo 1. Sistema introducido en Primer sistema del mercado especialmente diseñado para análisis GC 3. Basado en la plataforma de cuadrupolo simple de Agilent Technologies 4. Desarrollo focalizado en la resolución de problemas en el laboratorio de rutina 5. Robustez 6. Incorpora la plataforma de software MassHunter que unifica toda la oferta Agilent en MS y mejora el rendimiento de Chemstation Page 6

7 Diseño basado en el rendimiento y la robustez de la aplicación Niveles de sensibilidad de femtogramos en columna y MRM de alta velocidad accesibles para un amplio rango de usuarios Sensibilidad: 100 fg OFN a 1500:1 RMS S/N IDL 12 fg Alto rendimiento SRM (MRM) con hasta 500 transiciones/s Celda de colisión hexapolar patentada Cuadrupolos de cuarzo recubiertos de oro para una segura operación en rutina Agilent 7890 GC con Tecnología de Flujo Capilar MassHunter Software Gold Plated Hyperbolic Quartz Quadrupole Agilent 7000B Triple Quadrupole GC/MS Page 7

8 IUPAC Gold Book Limite de detección Instrumental (IDL) org/l03540.html USP United States Pharmacopeia 30 Precisión UE Method Validation And Quality Control Procedures For Pesticide Residues Analysis In Food And Feed. Document No. Sanco/10684/2009 EPA Analytical Detection Limit Guidance, 1996 Laboratory Guide for Determining Method Detection Limits Exactitud Desviación estandar Page 8

9 El limite de detección como un cálculo estadistico LD = t * SD LD es el limite de dtección t es el valor de la t de student (t=2.988 al 99% y 8 iny) SD e la desviacion estandar SD % RSD x100 x IDL conc DL (area) = 2.988* SD (area) t RSD 100 fg x 100 fg % RSD (2.988) (4) (100 fg) IDL conc 12 fg 100 Page 9 Febrero Julio

10 IDL especifación basada en la reprodubilidad de la medida Caso real en un cliente en España 8 ínyecciones consecutivas, 1 μl, 100fg/μl OFN MS/MS transition of m/z Area precision: 2.0 % RSD IDLconc = (t * RSD * concentration)/100 (t para el 99% de confianza, n-1 grados de libertad=2.988) IDLconc = 6 fg Page 10 Febrero Julio

11 7000 Series Cuadrupolo MS/MS Optimizado para cromatografía de gases Q1 Celda de Colisión Q3 Espectro de impacto electrónico con todos los iones de los compuestos y del fondo químico Page 11

12 7000 Series Cuadrupolo MS/MS Optimizado para cromatografía de gases Q1 Celda de Colisión Q3 Q1 filtra todas las masas permitiendo únicamente el paso del ion precursor m/z 210 Page 12

13 7000 Series Cuadrupolo MS/MS Optimizado para cromatografía de gases Q1 Celda de Colisión Q3 En la celda de colisión se produce la disociación del ión seleccionado en iones producto Page 13

14 7000 Series Cuadrupolo MS/MS Optimizado para cromatografía de gases Q1 Celda de Colisión Q3 En Q3 se monitorizan sólo dos de los iones característicos generados correspondientes al compuesto de interés. Uno con finalidad cuantitativa y el otro con finalidad cualitativa Page 14

16 Normativa de análisis de aguas: Reales Decretos Page 16

17 Parámetros químicos. Sensibilidad Nota 4: Por «plaguicidas» se entiende: Insecticidas orgánicos, herbicidas orgánicos, fungicidas orgánicos, nematocidas orgánicos, acaricidas orgánicos, algicidas orgánicos, rodenticidas orgánicos, molusquicidas orgánicos, productos relacionados (entre otros, reguladores de crecimiento) y sus pertinentes metabolitos y productos de degradación y reacción. Sólo es preciso controlar aquellos plaguicidas que sea probable que estén presentes en un suministro dado. Nota 5: El valor paramétrico se aplica a cada uno de los plaguicidas. En el caso de aldrin, dieldrin, heptacloro y heptacloroepóxido, el valor paramétrico es de 0,030 μg/l. Nota 6: Por «total plaguicida» se entiende la suma de todos los plaguicidas detectados y cuantificados en el procedimiento de control. Nota 7: Los compuestos especificados son: Benzo(b)fluoranteno, benzo(k)fluoranteno, benzo(ghi)perileno e indeno (1,2,3-cd)pireno. Page 17

18 Parámetros químicos. Sensibilidad Page 18

20 Tipos de preparación de la muestra Solid Phase Extraction (SPE) Solid Phase Microextraction (SPME) Stir Bar Sorptive Extraction (SBSE) Otros Page 20

21 Secuencia de Extracción Acondicionar Aplicación Muestra Lavado Elución Acondicionar: preparación del cartucho de SPE para permitir la interacción con muestra Aplicación de la Muestra: analitos de interés y algunas interferencias se absorben sobre la superficie del sorbente Lavado : eliminación de los compuestos no deseados que puedan quedar retenidos en la superficie del sorbente Elución : Elución o desorción selectiva del cartucho Page 21

22 Concentracion de Fenoles en aguas de consumo por SPE Page 22 Febrero Julio

24 Combipal Cliente puede actualizar de iny Liquida Headspace SPME 1. Comenzamos por Inyección Liquida 2. Cambiar a Headspace 3. Cambiar a SPME Configuración standar Jeringa de 10 para inyeccion liquida Inyeccion Liquida Con LVI hasta 500 l Headspace Sin sample loop ni linea de transferencia calentada SPME Extraccion para muestras agitadas y calentadas Page 24

25 Microextracción en fase sólida (SPME): Funcionamiento absorb desorb Page 25

26 Tipos de fibras La fibras de SPME pueden utilizarse para analizar volatiles/semivolatiles/no volatiles por GC o LC Las fibra son tubos de silice fundida o metálicos recubiertos de un adsorbente: Ventajas Polydimethylsiloxane, PDMS Carbowax, polyethylene glycol Divinylbenzene Polymer, DVB Carboxen, graphitized carbon Combinaciones de éstas Reducción de solventes Economicas y reusables Versatiles: GC o HPLC Manual o automatizable Page 26

28 Gerstel Twister Imán, Encerrado en vidrio y Recubierto de PDMS l = 10 mm, df = 0.5 mm df = 1.0 mm l = 20 mm, df = 0.5 mm df = 1.0 mm 24 µl 63 µl 47 µl 126 µl SPME : max. 0.5 µl Page 28

29 SISTEMA GERSTEL/AGILENT PARA ANALISIS AUTOMATICO RD-140 (VOCS Y SEMIVOCS) ANALISIS DE SEMIVOCS Desorción Térmica de Twisters (TDU) Análisis SIMULTANEO en una extracción y una única inyección de Pesticidas (POC, POF, PON) y PAH s Preparación SIMPLE : Adición de sal (opcional), introducción del Twister Agitación hasta equilibrio (10-12 horas), introduccion en automuestreador ANALISIS DE VOCS Head Space Dinámico (DHS) Análisis SIMULTANEO de Benceno, THM s, 1,2 Dicloroetano, Tricloroeteno y Tetracloroeteno Preparación SIMPLE: 10 ml de Agua en vial de Head Space Page 29

31 Dificultades al afrontar los requisitos de las entidades de acreditación Plaguicidas ENAC/SANCO Validación, incertidumbre, sensibilidad, control de calidad, exactitud, recuperación, robustez, precisión, repetibilidad MS Technique IP / ion Low resolution mass spectrometry (LR-MS) 1.0 LR-MS n precursor ion 1.0 LR-MS n transition products 1.5 High resolution mass spectrometry (HR-MS) 2.0 HR-MS n precursor ion 2.0 HR-MS n transition products 2.5 Page 31

32 7000B: Precision, Precision, Precision Dwell Time (msec) # Transitions Cycle Time MRM/sec n= Average Area SD Area % RSD 2.5% 5.1% 3.8% 4.2% 4.1% Para 10ppb de Propizamida Mejor precisión, supone mejoras en la información cualitativa Page 32

33 Detección de anómalos 1. Más de 20 criterios posibles 2. Tolerancias establecidas en el método de análisis 3. Avisos & Herramientas de filtrado 4. Report de Anómalos Page 33

34 Batch-at-a-Glance Comprobación de tolerancias para transiciones cualificadoras Tolerancias de legislación Page 34

35 Batch-at-a-Glance Navegación + Informacion Page 35

36 Integrador libre de parámetros Validación de picos Valida la calidad de pico basándose en: Altura de pico Area de pico Anchura de pico Simetría de pico Picos unidos a la derecha/izquierda Nivel de spikes en un pico Clasifica la calidad de los picos como: Aceptados Revisar Merge Valley Height 15 % Peak Accepted Rechazar Permite centrarse en los picos de interés! Merge Valley Height 54% Merge Valley Height 39 % Peak Rejected Inspect Peak Page 36

37 Reporting basado en Excel Excel XML Selección de la plantilla correcta Cola con reports múltiples Selección Impresora/Pdf Excel Carga la plantilla Importa los resultados Formatea el report Report es: Report Resultados (XML) & Gráficos generados a) Guardado como XLS b) OPT: Printer c) OPT: PDF Page 37

39 El concepto de analizador en AGILENT Venta solo del equipo Venta del analizador Chequeo en fábrica Instalacion y familiarización por Especialista Responsabilida d del cliente Producción de los componentes individuales Testeo de los componentes individuales (OFN Montaje del sistema Desarrollo del método en el sistema Mix para chequear la aplicación en el sistema Inyección de la pimera muestra del cliente Optimizar el método del cliente Implementación en fábrica I&F por especialista Consulting opcional Anlizador aporta un valor añadido Soporte postventa Mantenimiento y servicio Despues de la venta La instalación y el test de la aplicación se realiza con Espcialistas de Agilent en el mismo laboratorio del cliente Page 39

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41 Características Técnicas: Pesticidas y Contaminantes medioambientales GC/MS/MS Analyzer 2.0 Nuevo Page 41

42 Bloqueo de tiempos de retención Qué es el Retention Time Locking (RTL)? Es la posibilidad de traspasar los tiempos de retención cromatográficos de un sistema cromatográfico a otro con el mismo método y la misma columna. GC 1 SSL/FPD GC 1 SSL/NPD GC 2 PTV/µECD Column 1 Column 2 Column 1 Cómo se consigue? Ajustando la presión en cabeza de columna de la columna vía EPC usando MassHunter. GC/MS Column 3 Page 42

43 ANALISIS RTL GC-MS (/MS) Sistema en lab. Agilent min Trifluralin Expected RT = min Sistema en Lab del cliente despues de re-lock min Cargar el metodo, una sola inyección para re-lock RT en el lab del cliente, y el método de adquisición está establecido! Page 43

44 Nuevo Inyector Multimodo - Capacidad de programación de temperatura Hot/cold S/SL (pulsed mode), temperature programmed vaporization (PTV), solvent vent. - Flexibilidad en los volúmenes de inyección Análisis de muestras termolábiles y mínima discriminación en la inyección para compuestos con alto peso molecular - Mayor sensibilidad en inyecciones de gran volumen - Compatibilidad con Tecnología de flujo Capilar Venteo de disolventes y uso de Backflush - Totalmente integrado con Chemstation, EZChrom y MassHunter Ambient In-vial Small-Volume Derivatization Dilution Internal Standard Heating/Mixing Headspace Extraction Sampling Addition Bar Code Page 44

45 Por que usar retroflujo (Backflush)? Incrementa la productividad: La selectividad del MS/MS elimina matrices sucias Los requerimientos de los LOD hace que se necesiten inyecciones de grandes volumenes Los picos más pesados eluyen mas tarde y no son idealmente cromatografiables dejando un residuo en la columna Matrices pesadas contaminanc la fuente más rápidamente PERDIENDO prestaciones! Retroflujo asegura que la calidad de los datos se mantiene con GC/MS/MS! El no usarlo puede representar entre un 10-20% caida de la sensibilidad. Page 45

46 Analsis de extracto de leche Una vez instalado, el tiempo de retroflujo trabajará para TODOS los compuestos pesados. - Los compuestos de menor peso eluyen primero Necesita 33 min adicionales y poner a 320 o C la columna para eliminar estos picos. Run se para a 42 min y el retroflujo se realiza a 280 o C durante 7 min Blanco run despues de limpieza Columna limpia min Page 46

47 Sin opción de backflush Un problema serio Abundance 4.6e e e+07 4e e e e e+07 3e e e e e+07 2e e e e e+07 1e Time Tras solo 3 muestras, el fondo es claramente mayor debido al aumento de ruido quimico a nivel espectral A: TIC: lettuce_blank.d\data.ms B: TIC: lettuce_blank3.d\data.ms Cromatograma suministrado por usuario de Almeria B A Superposición de dos cromatogramas correspondientes a un blanco inyectado antes y después de una secuencia de tres inyecciones de lechuga sin BACKFLUSH Page 47

48 Con opción de backflush Sin incrementos de fondo y RTs repetitivos Abundance 4.6e e e+07 4e e e e e+07 3e e e e e+07 2e e e e e+07 1e Time TIC: lettuce_10_ppb.d\data.ms TIC: lettuce_100_ppb.d\data.ms TIC: lettuce_5_ppb.d\data.ms Cromatograma suministrado por usuario de Almeria Tiempos de retención totalmente estables y línea de base casi libre de ruido químico Superposición de dos cromatogramas correspondientes a un blanco inyectado antes y después de una secuencia de tres inyecciones de lechuga sin BACKFLUSH Page 48

49 Backflush y análisis simultáneos: Funcionamiento Pres Alta = 0 MMI EPC Presión ALTA RESIDUAL 1.0 ml/min Flujo Constante QQQ MS-Tee Page 49

50 Nuevo analizador de pesticidas 2.0 BASE DE DATOS DE TRANSICIONES MRM Page 50

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52 La más completa base de datos MRMs con la máxima flexibilidad Contiene 7000 MRMs optimizados de 1000 pesticidas -- basados en más de 3000 inyecciones Máxima Flexibilidad permitiendo la optimización de métodos Promedio de 7 transiciones MRM por componente con sus intensidades relativas -- Muy útil para evitar interferencias proveniente de la matriz Clasificado por compuestos, numero CAS etc. En formato excel -- Permite búsquedas y ordenación fácil para realizar métodos Tres métodos cromatográficos con RTs y RI -- Permite máxima liberta para seguir flujo de trabajo del cliente Intensidades absolutas por cada transición MRM -- Permite una semi- cuantificación sin el uso de estándares Page 52

53 Analyzer 2.0 Update No sólo pesticidas Hasta 1100 compuestos con mas de 8000 transiciones MRM Pesticidas Ftalatos PBDEs PAHs PCB congéneres Compuestos según norma EPA 8270 Page 53 Febrero Julio

54 Flexibilidad: 7 transiciones; clasificaciones; 3 métodos RTs y RIs Base de datos con RTs (y RIs) para ser usado con hasta tres métodos de GC diferentes(cp, CF-target, y CF-screening). Peso molecular promedio y masa exacta Page 54 Cada compuesto es clasificado con hasta dos categorías

55 The Flexibility: Excel format, relative and absolute intensity Intensidad de los Iones ratio Excel MassHunter Format Las intensidades absolutas y relativas (Escala de color): Rojo denota mayor intensidad y azul una intensidad mas debil entre todas las transiciones. Page 55 Un Ion de Cuantificacion y varios cualificadores por compuesto

56 Filtrar y ordenar como en Microsoft Excel tm Click para ordenar, esconder y mostrar los cualificadores Page 56

57 Filtrar y ordenar como en Microsoft Excel tm Ordenar para rápidamente seleccionar un Quant (Q0) y seleccionar los tres cualificadores Page 57

58 Filtrar y ordenar como en Microsoft Excel tm Click en el boton de ordenacion para seleccionar/mostrar los compuestos que serán añadidos al metodo de adquisición. Page 58

60 Análisis de tributilestaño (TBT) y compuestos relacionados por GC-QQQ Usos: -Agentes anti incrustantes (protección de algas, moluscos, etc.) -Fungicidas en conservantes de madera -Conservantes en tejidos, papel, piel y vidrio. -Insecticidas, biocidas, repelentes de roedores, antioxidantes, inhibidores de corrosión, retardantes de llama del poliéster, etc. -El metacrilato de tributil estaño se usa como estabilizador del PVC Legistalación de control y acuerdos internacionales: Environmental Quality Standards Directive (2008/105/EC) designa al TBT como Substancia peligrosa prioritaria (Priority Hazardous Substance) Page 60

61 Análisis de tributilestaño (TBT) y compuestos relacionados por GC-QQQ Técnicas analíticas disponibles GC-AAS GC-FPD GC-MS HPLC-ICP-AES HPLC-ICP-MS GC-QQQ Page 61

62 Análisis de tributilestaño (TBT) y compuestos relacionados por GC-QQQ 250ml sample Spike samples with 50ul of internal standard Add 2ml 0.05% tropolone in hexane/ethyl acetate Shake for 1 minute Adjust to ph 5 with acetic acid/ acetate buffer Add 2ml 0.3% sodium tetraethyl borate in methanol Shake for 1 minute Allow 30 minute reaction time with occasional shaking Transfer organic layer into 2ml vial Analyze by GC-QQQ Page 62

63 Cromatograma TBT / Espectro de masas Espectro de masas del derivado TBT MBT TBT eluye a minutos TBT DBT TtBT Page 63

64 TBT Calibration/MRM transitions Quantification 291m/z 179m/z Qualification 207m/z 151m/z, 205m/z 149m/z Page 64

65 TBT Validation Page 65

66 Conclusiones 1. Un sistema basado en la tradición GC/MS Agilent, con más de 30 años de experiencia en el manejo de sistemas cuadrupolares 2. Un sistema especialmente dedicado para un robusto acoplamiento GC destinado a obtener las mejores prestaciones sin riesgos ni falsas expectativas 3. Una novedosa celda de colisión basada en el desarrollo realizado para la serie 6400 LC/MS Triple Cuadrupolo 4. Un sistema destinado a aplicaciones en matriz compleja en busca de la más alta robustez y sensibilidad 5. Facilitando la puesta en marcha de la aplicación a través del uso del MassHunter Software o del uso de los Agilent Analyzers 6. Colaborando con el laboratorio en muchas de las tareas propias del trabajo en entorno acreditado 7. MassHunter Software. Una nueva plataforma que recoge las demandas del usuario más exigente en cuestiones relevantes como el tratamiento de datos, el autosintonizado o la generación de reports Page 66

67 MUCHAS GRACIAS por su atención Jose Juan Rivero Especialista de Producto AGILENT TECHNOLOGIES Page 67