Célvegyületek és ismeretlen szennyezők ultraérzékenységű kimutatása környezeti vízmintákból on-line mintaelőkészítővel kapcsolt LC-MS rendszerekkel

Átírás

1 Célvegyületek és ismeretlen szennyezők ultraérzékenységű kimutatása környezeti vízmintákból on-line mintaelőkészítővel kapcsolt LC-MS rendszerekkel Dr. Kóréh Orsolya A KÖRNYEZETVÉDELMI MÉRÉS ÉS MINTAVÉTEL AKTUÁLIS KÉRDÉSEI Budapest, május 22.

2 EQuan MAX Kulcsrakész módszer környezeti vízminták elemzéséhez (peszticidek, gyógyszer és kozmetikum maradványok) ppt tartományban On-line minta tisztítás és dúsítás 2 oszlop: dúsító és analitikai oszlop 2 pumpa Nagy injektálási térfogatok 5000µl 10,000µl 20,000µl 2

3 Második generáció - EQuanMax Nagytérfogatú (1-20 ml) és hagyományos térfogatú injektálási ( ml) lehetőségek átszerelés nélkül Hőmérséklet szabályozás a mintatérben alapkiépítettségben Kisebb helyigény Ultra nagy nyomás lehetőség (U-HPLC) Kompatibilis a QqQ és Orbitrap tömegspektrométerekkel 3

4 4 Equan Max

5 5 2 szelepállás: dúsítás és elemzés

6 6 Mintaelőkészítő/dúsító oszlopok, EQuan MAX

7 Széles alkalmazási terület Peszticidek Gyógyszerek és kozmetikumok (PPCP) Endokrin megszakítók Perfluorozott vegyületek Tengeri toxinok 7

8 Összefoglaló Az SPE egy sokoldalú és költséghatékony mintaelőkészítési módszer a környezeti minták esetén On-line SPE-UHPLC jelentős előnyökkel rendelkezik Megnöveli az LC-MS elemzés hatékonyságát az automatizálással Kevesebb a manuális hiba és megnöveli a robusztusságot Kevesebb mintakezelés, így csökkenti a minták esetleges elszennyezésének lehetőségét Megnöveli a munkabiztonságot, mivel csökkenti a veszélyes anyagokkal való kitettséget 8 8

9 Tömegspektrométer kiválasztása célvegyület vagy ismeretlen vegyület elemzéséhez Q Exactive Cél- és ismeretlen vegyület elemzése Minőségi és mennyiségi AIF és MS/MS megerősítés Exactive Plus Cél- és ismeretlen vegyület elemzése Minőségi és mennyiségi AIF megerősítés Új ASMS Hármas kvadrupol TSQ Célvegyület elemzés Mennyiségi SRM megerősítés 9

10 EQuan MAX: célvegyületek elemzése Az EQuan MAX kapcsolható bármely Thermo Scientific TSQ Quantum hármas kvadrupol tömegspektrométerrel Gyors pozitív/negatív váltás 25ms TraceFinder szoftver Beépített SRM parameterek Beépített EQuan módszerek Quantum Access MAX Quantum Ultra Quantum Vantage 10

11 Nagyérzékenységű meghatározás - TSQ Quantum Access Hármas kvadrupol tömegspektrométer Széles tömegtartomány: m/z H-SRM mennyiségi mérés 0.4 Da FWHM felbontás QED MS/MS; RER egyidejű SRM és full scan MS/MS Könyvtár peszticid 11

12 DIRECTIVES DIRECTIVE 2008/105/EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 16 December 2008 on environmental quality standards in the field of water policy, amending and subsequently repealing Council Directives 82/176/EEC, 83/513/EEC, 84/156/EEC, 84/491/EEC, 86/280/EEC and mending Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council 13

13 Víz Keretirányelv COUNCIL OF THE EUROPEAN UNION Brussels, 17 February 2012 Interinstitutional File: 2011/0429 (COD) NOTE from: General Secretariat Subject: to: Delegations Proposal for a Directive of the European Parliament and of the Council amending Directives 2000/60/EC and 2008/105/EC as regards priority substances in the field of water policy

14 SRM átmenetek A mennyiségi elemzéshez használt átmenetek piros színnel. 15

15 16 EQUAN módszer, injektált térfogat: 1 ml

16 17 Diazinon

17 Hexazinone kalibrálás 1 ppt 18

18 Triazine standard, 10 ppt, 1 ml Simazine Atratone Simetryne Atrazine Prometone Ametryne Propazyne/Terbuthylazine Prometryne/Terbutryne 19

19 Fúrt kút, 1 ml Simazine Atrazine Propazyne/Terbuthylazine Prometryne/Terbutryne 20

20 Relative Intensity Relative Intensity Relative Intensity EQuan MAX TSQ Quantum Access MAX: Atrazine 10 pg/ml 1mLTriazine TIC - RT: NL: 1.95E5 F: + c ESI SRM ms [ ] 5mLTriazine TIC - RT: NL: 7.41E5 F: + c ESI SRM ms [ ] 100 RT: 5.88 AA: RT: 5.78 MA: ml x x10 6 5ml 4.45x Time (min) Time (min) 20mLTriazine TIC - RT: NL: 2.41E6 F: + c ESI SRM ms [ ] 100 RT: MA: ml x10 7 LOD = 100 fg/ml! Time (min) 22

21 Tömegspektrométer kiválasztása célvegyület vagy ismeretlen vegyület elemzéséhez Q Exactive Cél- és ismeretlen vegyület elemzése Minőségi és mennyiségi AIF és MS/MS megerősítés Exactive Plus Cél- és ismeretlen vegyület elemzése Minőségi és mennyiségi AIF megerősítés Új ASMS Hármas kvadrupol TSQ Célvegyület elemzés Mennyiségi SRM megerősítés 23

22 Mit tartalmaznak vizeink? Gyógyszerek, kozmetikumok, peszticidek 24 *kép a National Geographic, 2010 áprilisi számából

23 Kihívások a környezeti analitikában Többezer szennyező elemzése A kémiai tulajdonságok sokfélesége Eltérő mátrixok Mennyiségi és minőségi elemzés Új trendek: hidraulikus frakcionálás Törvényi szabályozás F Gyógyszerek, peszticidek, endokrin megszakítók, kozmetikumoks O N N N OH EU Víz Keretirányelv Felbukkanó szennyezők a környezetben USGS tanulmány HO O I I N HN HN I OH O O Cl N HO O O O O O O O Cl O O O OH O OH O NH HO HO O OH O N N O OH O A talaj és ivóvíz szennyezése kockázati tényezőt jelent az emberi egészségre 25

24 EQuan MAX: ismeretlen vegyületek -screening és mennyiségi elemzés Az EQuan MAX kapcsolható az Exactive Orbitrap tömegspektrométerrel Nagyfelbontású pontos tömeg (High Resolution Accurate Mass HRAM) Minden futtatásban minden ion gyűjtése. Adatok későbbi elemzése Egyszerű módszerbeállítás a screening és mennyiségi elemzés esetén, mivel nem kell vegyületfüggő paramétereket optimálni. ExactFinder szoftver Sieve szoftver 26

25 Q Exactive: új Orbitrap LC-MS/MS Megnövelt ion-transzmisszió Megnövelt érzékenység és szelektivitás, valós MS/MS Közvetlen csatolás a HCD-hez: jobb spektrum minőség 27

26 Q Exactive MS HCD Cell MS/MS Kvadrupol tömegszűrő m/z amu szélesség Precursor kiválasztás SIM scan Orbitrap tömeg analizátor Felbontás Tömegpontosság jobb 2 ppm Ionforrás Megnövelt érzékenység 28

27 SIM scan Kiválasztott ionok keskeny m/z ablakban (10 Da) áthaladnak a kvadrupolon...és akkumulálódnak a C-csapdában 29

28 SIM scan Kiválasztott ionok keskeny m/z ablakban (10 Da) áthaladnak a kvadrupolon...és akkumulálódnak a C-csapdában..majd az Orbitrap alaizátor detektálja SIM scan amu

29 Az EQuan-Orbitrap MS csatolás előnyei Minőségi és mennyiségi meghatározás nyomnyi mennyiségek esetén Könnyű használat: nincs szükség vegyület optimálásra az mennyiségi és minőségi meghatározásnál Mennyiségi meghatározás a teljes scan adatokból Minőségi meghatározás az adatfüggő MS2-ből, ExactFinder szoftver használatával Automata online mintaelőkészítés Nagytérfogatú injektálás, akár 20 ml 31

30 Adatbányászat: Nagy adatfájlok Minden információt tartalmaznak Az adatok többsége nem érdekes Ki kell nyerni a fontos információkat! 32

31 Szoftver megoldások célvegyületek vagy ismeretlen vegyületek esetén Célvegyület Ismeretlen vegyület TSQ, LTQ, Orbitrap Mennyiségi elemzés Screening Orbitrap Profil vagy ujjlenyomat Adatbázis és spektrumkönyvtár Ismeretlen vegyület azonosítása 33

32 ExactFinder - Screening és elemző szoftver Mennyiségi és minőségi HR/AM adatok feldolgozása és áttekintése Adatbázis és könyvtárkeresés screening esetén Quanfirmation Targeted & Unknown Screening Quanfirmation Reporting 34

33 ExactFinder könyvtár screen 1006 vegyület Tartalmaz: Név Pontos tömeg Képlet Fragmensek Spektrum információ több mint 6000 spektrum (CID, HCD, változó CE, pozitív/negatív) Információkat tartalmaz: peszticidekre, hormonokra, mikotoxinokra, állatgyógyászati termékekre, biotoxinokra, gyógyszerekre Ingyenes szoftver 35

34 Ismeretlen elemzés: Sieve TM adatösszehasonlítás Vak minta Igazítás Keret ChemSpider keresés Valós minta RT változás kompenzálása Meghatározott keretek táblázata Pozitív találatok táblázata 36

35 Példa: Phenazone kimutatása és azonosítása (14 ppt) (retenciós idő + izotóp minta azonosság 70,000-es felbontásnál) Spektrum azonosítás Integrált csúcs 37

36 38 Legújabb applikációk:

37 Összefoglaló Equan MAX-Q Exactive kiemelkedő érzékenységet és alacsony LOD-t biztosít Minimum 70,000K felbontás használata javasolt a legjobb szelektivitás eléréséhez Nagy biztonságú azonosítás izotóp minta megfelelőséggel vagy adatfüggő MS2 fragmentációval Minőségi és mennyiségi meghatározás egy rendszerrel Full-MS adatok utólagos értékelése további vegyületekre Széles felhasználói kör 39

38 40

39 41 A Unicam Magyarország Kft. termékpalettája:

40 Köszönöm a figyelmet! Unicam Magyarország Kft. koreh@unicam.hu 42

41 43