Shimadzu tömegspektrométerek élelmiszer-analitikai alkalmazása és az új on-line SFE-SFC-MS rendszer bemutatása

Átírás

1 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

2 Szélesedő portfólió LCMS-8050 LCMS-IT-TOF LCMS-8040 TQ LCMS-8030 LCMS-2020

3 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

4 Szükség van a gyorsaságra Az új rendszer ötvözi a nagy érzékenységet és nagy sebességet a jobb adatminőség érdekében: LCMS-8050

5 Fejlesztések Ionization Unit Heated ESI Ultrafast Response Power Supply for Polarity Switching UFsweeper Ⅲ Collision Cell

6 Heated ESI Heated ESI: Shimadzu szabadalom - Hatékonyabb elpárologtatás - Nagyobb ionizációs hatékonyság - Nagyobb érzékenység

7 Plug in forrás - Nem kell kábeleket és csöveket csatlakoztatni - Gyors és könnyű csere ESI-8050 APCI-8050 DUIS-8050

8 Egyszerű karbantartás Shimadzu szabadalom A DL cseréje a vákuum megbontása nélkül!

9 Az UF-technológiák találkozása UF-Scanning Da/sec pásztázás UF-Switching 5 msec polaritásváltás UF-MRM Max 555 MRM/sec 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)

10 Néhány alkalmazási terület mikotoxinok növényvédő szerek Vízanalitika, szennyezők antibiotikumok: tej, hús, tojás, méz

11 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: Minta mérete (homogenitás!!) Extraktum koncentrációja (immunoaffin oszlop kapacitása!!) 45 mikotoxin; 50 ppb. Afla és Ochra: 2 ppb

12 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

13 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.

14 Peszticidek, screening QuEChERS

15 Peszticidek, screening Instrument Parameters View (Realtime analysis) 167 compounds (344 MRM s) from Residual pesticide method package + 5 compounds Positive Negative Dwell 5 msec. Pause 1 msec. Switching 5 msec MS Data Processing View (Postrun analysis) Acquisition time set to the entire chromatographic run (0-20 min.) Largest peak selected for identification

16 Peszticidek, screening All peaks were automatically selected as the target without retention time information.

17 Peszticidek, screening Paprika mátrix: 53 peszticid ,0 2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 min

18 6,733 Peszticidek, screening Pirimicarb 0.05 µg/l (50 ppt!) paprikában :239,20>72,00(+) 20:239,20>182,10(+) Area fg on-column! µg/l ,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 Conc ,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

19 Antibiotikumok Állatgyógyszerek mérése LCMS-8050 készüléken Módosított QuEChERS (1-lépéses: nincs dspe cleanup)

20 Antibiotikumok Állatgyógyszerek mérése LCMS-8050 készüléken 89 állatgyógyszer sertéshúsban (addícionált!) 10 µg/l

21 Antibiotikumok Állatgyógyszerek mérése LCMS-8050 készüléken Kinyerési hatásfok vizsgálat

22 Antibiotikumok Antibiotikumok mérése tejben on-line SPE UHPLC-MS/MS módszerrel Részletesen a Susán Judit előadásában hallhatnak

23 Peszticidek ivóvízben 29 peszticid nyomnyi mennyiségben ivóvízben Minta előkoncentrálás nélkül

24 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

25 Vízanalitika: fenolok ivóvízben ivóvíz 0.08 µg/l spike

26 Néhány alkalmazási terület mikotoxinok növényvédő szerek Vízanalitika, szennyezők antibiotikumok: tej, hús, tojás, méz

27 On-line SFE-SFC-MS rendszer

28 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

29 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.

30 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 Az egyetlen 2. Sokmintás extrakció -Max. 48 mintás minta-rack váltó No.1 3. Érzékeny detektálás -Alacsony holttérfogatú és pulzálású nyomásszabályozó (BPR) egység

31 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

32 A Nexera UC tulajdonságai: gyorsaság Hagyományos módszer (QuEChERS) ~ 35 perc Homogenizálás Oldószer Rázatás Reagens hozzáadása Preparation of Nexera UC Rázatás Centrifuga ~ 5 perc Felülúszó elvétele Reagens hozzáadása Rázatás Centrifuga 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)

33 A Nexera UC tulajdonságai: érzékenység Alacsony holttérfogatú BPR : a teljes eluens, splittelés nélkül az MS-be kerül, nincs csúcsszélesedés. (x100,000) 3.00 Split (x100,000) 3.00 Splitless (Split arány: Vent:MS=8:2) min 5 érzékenyebb Reserpine 10 ug/l 5 ug/l 0.5 ug/l min BPR BPR MS Column Oven Column Oven Make up Pump MS Make up Pump Make up Solvent Make up Solvent

34 A Nexera UC tulajdonságai: érzékenység SFC-vel nagyobb az érzékenység: a minta a módosítóban koncentrálódik, amikor a CO 2 elpárolog a BPR és az MS között. 6.0 (x1,000) 5.0 LC min 6 nagyobb 6.0 (x1,000) 5.0 SFC min LC paraméterek Column: FC ODS, mm, 3um Mobile Phase A : 0.1% W/V Ammmonium Formate in MeOH Mobile Phase B : 0.1% W/V Ammmonium Formate in H 2 O B Conc.: 30% Flow Rate : 0.4 ml/min Detector: LCMS-8040 Sample: prostaglandin 100ug/L SFC paraméterek Column: Inertsil Diol, 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

35 A Nexera UC alkalmazás Degradációra hajlamos vegyület mérése: koenzim Q 10 étrend kiegészítőkből Hagyományos módszer : A redukált koenzim Q 10 oxidálódhat Nexera UC: A redukált koenzimq 10 mérhető! Oldószer extrakció Supplement standard Oxidált koenzim Q 10 Online SFE-SFC Redukált koenzim Q 10 Supplement standard min min O OH O O O O Oxidált koenzim Q 10 H 10 Könnyen oxidálódik O OH Redukált koenzim Q 10 H 10

36 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 Irganox PP lap Irganox min mau Irganox PE film min

37 A Nexera UC konfiguráció Online SFE-SFC rendszer Multi Sample Extraction High Sensitivity CO 2 Pump SFE Unit BPR Splitless MS Modifier Pump Rack Changer Autosampler Column Oven Make up Pump CO 2 Cylinder Modifier Solvent Make up for ionization Extrakciós bomba Up to 48 SFE-30A LC-30AD SF SFC-30A LCMS-TQ (8030/8040/8050/8080) LCMS-TQ

38 A Nexera UC konfiguráció Online SFE-SFC-MS rendszer: oszlopváltás SFC-UV rendszer CO 2 Pump Modifier Pump SFE Auto Sampler BPR Column Oven Make up Pump BPR MS CO 2 pump Modifier Pump Auto Sampler Column Oven PDA BPR SFC-MS rendszer: nincs extrakció SFC-PDA Scouting rendszer: oszlopváltás CO 2 Pump Modifier Pump Auto Sampler Column Oven Make up Pump BPR MS CO 2 pump Modifier Pump Auto Sampler PDA BPR Column Oven

39 Köszönöm megtisztelő figyelmüket!