Ionmobilitás szerinti elválasztás és izomer vegyületek szerkezet azonosítása SYNAPT G2 HDMS készülékkel

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Ionmobilitás szerinti elválasztás és izomer vegyületek szerkezet azonosítása SYNAPT G2 HDMS készülékkel"

Sára Barnané
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 Ionmobilitás szerinti elválasztás és izomer vegyületek szerkezet azonosítása SYNAPT G2 HDMS készülékkel Ionmobilitás & Nagyfelbontású MS kombinációja Gali Attila Waters Kft Waters Corporation 1

2 Előadás programja 1. SYNAPT HDMS készülék bemutatása 2. Applikációk 3. Izomerek elválasztása 2009 Waters Corporation 2

3 SYNAPT G2 Minden tulajdonság kompromisszumok nélkül Innovációk: Nagy energiájú pusher Kétfokozatú reflektron Új fejlesztésű detektor Optimalizált TOF geometria (20 cm, 10 µm, HV tápegység) QuanTof Triwave 40,000 FWHM 1ppm RMS & accurate isotope ratios 10 5 dynamic range 20 spectra/sec 40Ω IM resolution 2009 Waters Corporation 3

4 SYNAPT G2 QuanTof s nagy energiájú pusher az ionok indulási kinetikus energia eloszlása miatti szórását csökkenti. QuanTof s két fokozatú reflektron, nagy áteresztőképességű paralel reflektronok a nagy energiájú ionok fókuszálása. Ezek a fejlesztések és az optimalizált TOF geometria teszi lehetővé az elért hatékonyságot. Resolution shown > 50,000 FWHM 2009 Waters Corporation 4

5 Waters Hybrid ADC ion detektáló rendszer SYNAPT G1 SYNAPT G2 MCP Amp 4 GHz TDC Super fast e - Multiplier Amp 3 GHz Hybrid ADC Detektor Erősítő Digitalizálás Detektor Erősítő Digitalizálás TDC: - gyors, olcsó, nincs elektronikus zaj - holt idő korrekció, kis dinamikus tartomány ADC: - nagy dinamikus tartomány, nincs holtidő -elektronikus zaj, felbontás romlás 2009 Waters Corporation 5

6 Waters Hybrid ADC ion detektáló rendszer Waters Hybrid ADC: Kombinálja az ADC és a TDC előnyeit Biztosítja a sebességet és a felbontást a HDMS detektáláshoz Gyors adatgyűjtés TDC Averaging ADC WATERS HYBRID ADC Nagy hatékonyság kis intenzitásnál is (nagy felbontás & alacsony zaj) Nagy hatékonyság nagy intenzitásnál is (mennyiségi értékelés és pontos tömeg) 2009 Waters Corporation 6

7 Spektrumon belüli dinamikus taromány (ESI) <0.1ppm O N N O N N Caffeine 1.5 ppm Results and Discussion Introduce the analytical problem i.e. detection, quantification, identification and characterization of small molecule form complex rat bile sample E6 Run through the importance of high resolution and wide spectral dynamic range for the analysis of complex mixtures Introduce the importance of mass measurement accuracy and stability. Introduce the need for comprehensive MS/MS - MS E > E2 N O O N Verapamil O O 2009 Waters Corporation 7

8 Elemi összetétel meghatározás Tömeg pontosság & Izotópcsúcs azonosság BMC Bioinformatics 2006, 7:234 doi: / Waters Corporation 8

9 Tömeg pontosság & Izotópcsúcs azonosság 2 együtt eluálódó izobár peszticid 2009 Waters Corporation 9

10 Fragmens ion információk UPLC/MS E 10 spektrum/sec 1.28ppm RMS 0.29mDa RMS 0.3 mda Remove detail 1.12 under ppm here RT-B B_ (7.621) AM2 (Ar, ,0.00,0.00); Cm (1558:1566-(1591: :1536)) mda ppm 1 mda window RT MS2 fast RTSTD_007 Sm (SG, 2x3) Remove detail under here 100 % mda 0.7 ppm : TOF MSMS ES Da 1.17e3 m/z m/z Remove m/z detail under here m/z m/z m/z m/z Time 2: TOF MS ES+ 9.81e3-0.2 mda ppm % mda 0.51 ppm mda 2.4 ppm 0.3 mda 1.7 ppm m/z Waters Corporation 10

QuanTof TM széles dinamikus tartomány UPLC/MS E : Alprazolam complex mátrix - plazma 1pg/uL-10ng/uL High CE Kompromisszumok nélkül Felbontás >40K FWHM <2ppm pontos tömeg Pontos

11 QuanTof TM széles dinamikus tartomány UPLC/MS E : Alprazolam complex mátrix - plazma 1pg/uL-10ng/uL High CE Kompromisszumok nélkül Felbontás >40K FWHM <2ppm pontos tömeg Pontos izotópcsúcs azonosság 4 nagyságrend linearitás 10 spektrum/sec Teljes értékű fragmens ion adatok Cl N N N N Low CE XIC s: 1mDa ablak szelektivitás növekedés 2009 Waters Corporation 11

12 High Definition Mass Spectrometry UPLC/IMS/MS integrációja High Definition Mass Spectrometry A nagyfelbontású tandem (TOF) tömegspetrometria és a nagy hatékonyságú ionmobilitás szerinti elválasztás kombinációja Ortogonális gáz-fázisú elválasztás, mely különbséget tesz a komponensek között: Méret/alak : töltés (Å 2 /z) alapján, a tömeg/töltés mellett (m/z) o Gáz-fázisú elektroforézis Megfelelő időbeli egyezés UPLC (sec) IMS (msec) és a TOF MS (nsec) A HDMS előnyei Izomerek/konformáció analízise Összetett elegyek elválasztása, a detektálási határ csökkentése A fragmentációs vizsgálatokból nyert információk 2009 Waters Corporation 12

Technológia váltás Triwave Második generációs Triwave Megnövelt ion mobilitás felbontás (40 Ω/ΔΩ felett) Az IMS az MS detektálás mellett egyedi CID/TAP fragmentációs lehetőséget ad IMS cella 40%-kal

13 Technológia váltás Triwave Második generációs Triwave Megnövelt ion mobilitás felbontás (40 Ω/ΔΩ felett) Az IMS az MS detektálás mellett egyedi CID/TAP fragmentációs lehetőséget ad IMS cella 40%-kal hosszabb Magasabb gáz nyomás: IMS T- Wave (2.5mb versus 0.5mb) Módosított T-Wave mintázat nagyobb amplitudójú T-Wave pulzusok Hélium cella kiegyenlíti a fő cella N 2 nyomását, a belépő ionok áteresztésének maximalizálása. a belépő ionok fragmentációjánk minimalizálása 2009 Waters Corporation 13

14 SYNAPT G2 Második generációs Triwave Megnövelt ion mobilitás felbontás (40 Ω/ΔΩ felett) Az IMS az MS detektálás mellett egyedi CID/TAP fragmentációs lehetőséget ad IMS cella 40%-kal hosszabb Magasabb gáz nyomás: IMS T- Wave (2.5mb versus 0.5mb) Módosított T-Wave mintázat nagyobb amplitudójú T-Wave pulzusok Hélium cella kiegyenlíti a fő cella N 2 nyomását, a belépő ionok áteresztésének maximalizálása. a belépő ionok fragmentációjánk minimalizálása 2009 Waters Corporation 14

15 Izomer elválasztás ASAP IMS of 1,2- and 1,3-dinitrobenzene 100 1,2- dinitrobenzene 1,3- dinitrobenzene Ω/ΔΩ=10 % Scan ,2- dinitrobenzene 1,3- dinitrobenzene Ω/ΔΩ=40 % O O O - N + N + O - 75 O O - N + O N + O - 0 Scan Drift Time (Bins) 2009 Waters Corporation 15

16 Alternáló szkennelés UPLC/MS E időszerint összehangolt tömeg analízis LE LE 1 msec EE D. EE MS E is a UNBIASED process Minden ion minden időben! EE EE Bateman et al, Anal Chem (2002) Silva et al, MCP (2005) 2009 Waters Corporation 16

17 Ionforrások TRIZAIC Source with nanotile Technology. Plug & Play nanoflow Universal Source Technology High Performance and simplicity of operation MALDI nanoflow ESI APCi ESCi APPI TRIZAIC ASAP APGC ASAP Atmospheric Pressure Solids Analysis Probe APGC Atmospheric Pressure Gas Chromatography 2009 Waters Corporation 17

18 Electron Transfer Dissociation - ETD Discharge Pin (500V) Sampling Cone Trap IMS Transfer Reagent Vial Reagent Crystals: Azobenzene or Fluoranthene 2009 Waters Corporation 18

& MS/MS High Mass accuracy MS & MSMS QuanTof Ion mobility Tri-Wave High

19 Synapt G2 MS 4 dimenziós elválasztás High Sensitivity UPLC High Ion Dynamic Source range High Dynamic Range G2 detector High Resolution MS & MS/MS High Mass accuracy MS & MSMS QuanTof Ion mobility Tri-Wave High Resolution High 2D Resolution RPxRP nano LC UPLC 2009 Waters Corporation 19

20 1. Szerkezet vizsgálat TRAP/IMS Q1 mass selection m/z Drift time 2 Precursor ion fragmented Product ions separated by IMS 2009 Waters Corporation 20

21 2. Szerkezet vizsgálat IMS /CID Q1 RF only m/z m/z Precursor ions Drift time Precursor ions separated by IMS Drift time Precursor and products share same drift time 2009 Waters Corporation 21

22 3. Szerkezet vizsgálat Time Aligned Parallel Fragmentation (TAP) Q1 mass selection m/z m/z Drift time Drift time 2 Precursor ion fragmented Product ions separated by IMS Precursor and products share same drift time 2009 Waters Corporation 22

00 100 SYNAPT G1 10Ω/ Ω % ortho- terphenyl AH115 para- terphenyl TB45 N 2 Pressure 1.

23 1. Izomer Elválasztások Fehérje komplexek, gyógyszer komplexek 100 SYNAPT G2 40Ω/ Ω % N 2 Pressure 3.2mbar T-Wave speed 1700m/sec 40V amplitude SYNAPT G1 10Ω/ Ω % ortho- terphenyl AH115 para- terphenyl TB45 N 2 Pressure 1.0mbar T-Wave speed 250m/sec 10V amplitude 0 Time Waters Corporation 25

24 1. Izomer Elválasztások Fehérje komplexek, gyógyszer komplexek (A) Relative intensity / % (B) [M-HCl] + Ru NH Ru NH Ru NH Cl 2 Cl 2 Cl 2 H 2 N H 2 N H 2 N [M] m/z 2009 Waters Corporation 26

25 1. Izomer Elválasztások Fehérje komplexek, gyógyszer komplexek 100 (E) % Time (ms) 2009 Waters Corporation 27

26 2. Különböző Szerkezeti Izomerek azonosítása Az SYNAPT G2 ion mobilitás szerinti elválasztását rutin szerűen alkalmazni lehet a komponenske alak meghatározására. HOCH 2 CH 2 n O O O O Izomerek különböző sodrodási idővel Különböző alak a gázfázisban 100 OH O [OCH 2 CH 2 ] n O O OH Elválasztás az ionmobilitás különbség alapján % 2 0 Scan Waters Corporation 28

3. Szerkezet felderítés Az IMS használata természetes komponensek szerkezeti

izomerek elválasztására Némely esetben ez problematikus. Luteolin 8 C-glucoside MW 448.

megkülönböztetsére LC elválasztás nélkül vagy MS/MS fragmentáció nélkül Luteolin 6

27 3. Szerkezet felderítés Az IMS használata természetes komponensek szerkezeti izomereinek meghatározásásban LC-MS és MS/MS fragmentáció alkalmazható a szerkezeti izomerek elválasztására Némely esetben ez problematikus. Luteolin 8 C-glucoside MW C 21 H 20 O 11 Ion mobilitás alkalmazható a szerkezeti izomerek megkülönböztetsére LC elválasztás nélkül vagy MS/MS fragmentáció nélkül Luteolin 6 C-glucoside MW C 21 H 20 O 11 Luteolin 7 O-glucoside 2 MW C 21 H 20 O Waters Corporation 29

28 3. Szerkezet felderítés Az IMS használata természetes komponensek szerkezeti izomereinek meghatározásásban 6 C-glu ΩD C-glu ΩD O-glu ΩD Waters Corporation 30

3. Szerkezet felderítés Az IMS használata természetes komponensek szerkezeti izomereinek meghatározásásban 8 C-glu Ω 129.6 Å 2 m/z 6 C-glu 449.1 Ω 132.

29 3. Szerkezet felderítés Az IMS használata természetes komponensek szerkezeti izomereinek meghatározásásban 8 C-glu Ω Å 2 m/z 6 C-glu Ω Å 2 7 O-glu m/z Ω Å Luteolin 7 O-glucoside MW Luteolin 8 C-glucoside MW C 21 H 20 O 11 C 21 H 20 O Waters Corporation 31

30 3. Szerkezet felderítés Az IMS használata természetes komponensek szerkezeti izomereinek meghatározásásban 2009 Waters Corporation 32

31 4. Terfenadine MSMS felvétele m/z Novartis_212.raw : 1 Molecular Ion -OH -OH Fragment Ions -OH -OH Novartis_212.raw: Waters Corporation 33

32 4. Terfenadine MSMS felvétele m/z Novartis_212.raw : 1 Struc 2 = Terfe - OH -OH Loss of a single OH group can create 2 structurally different fragments which are isobaric Struc 1 = Terfe - OH -OH Novartis_212.raw: Waters Corporation 34

4. Terfenadine MSMS felvétele 472.3 m/z Novartis_212.

33 4. Terfenadine MSMS felvétele m/z Novartis_212.raw : 1 Struc 2 = Terfe 2xOH -OH Struc 1 = Terfe 2xOH Loss of the other single OH group forms 2 different drift time species which are isobaric This may be due to varying transient structures upon loss of each OH group -OH Novartis_212.raw: Waters Corporation 35

4. Terfenadine MSMS felvétele 472.3 m/z Novartis_212.raw : 1 Data APEX detection overlayed 3D_ID 3D_m_z 3D_RetTime 3D_Mobility 3D_Intensity 3D_m_z_uncal 8 436.317 0 100.786 145123 0.01843 2 436.

34 4. Terfenadine MSMS felvétele m/z Novartis_212.raw : 1 Data APEX detection overlayed 3D_ID 3D_m_z 3D_RetTime 3D_Mobility 3D_Intensity 3D_m_z_uncal Waters Corporation 36

35 Köszönöm Figyelmüket! 2009 Waters Corporation 37

Hasonló dokumentumok

Sciex X500R készülék bemutatása a SWATH alkalmazásai tükrében. Szabó Pál, MTA TTK

Sciex X500R készülék bemutatása a SWATH alkalmazásai tükrében Szabó Pál, MTA TTK Hagyományos QTOF rendszer Aggályok: Termetes Bonyolultnak tűnő Nem rutin feladatokra való Következmény: Nem merjük megvenni