Soluzioni Ultra Performance – MS per i laboratori di analisi
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Soluzioni Ultra Performance – MS per i laboratori di analisi
Soluzioni Ultra Performance – MS per i laboratori di analisi Walter Belloni CBU National Manager ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 1 Agenda SPE: Ruolo della preparazione del campione nel flusso delle analisi – Vantaggi SPE – Tipologie di preparazione del campione Sviluppo metodi in UPLC – Fasi stazionarie disponibili – Approccio sistematico – Colonne XP – Ponte tra HPLC ed UPLC ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 2 Perchè usare l’SPE 60% del lavoro effettuato in laboratorio è rappresentato dalla preparazione del campione ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 3 Tecniche di preparazione del campione Vantaggi Tecnica Diluizione Filtrazione Centrifugatione Estrazione Liquido Liquido ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS Svantaggi • Semplice • Nessuna pulizia • Economica • Nessun arricchimento • Alta produttività • Semplice • Nessun arricchimento • Veloce • Possibili adsorbimenti analiti • Pulizia semplice • Nessun arricchimento • Alta produttività • Richiede manualità elevata • Pulizia elevata • Richiede manualità elevata • Arricchimento • Costosa • Gestione solventi utilizzati 4 Vantaggi tecnica SPE Vantaggi Tecnica Solid Phase Extraction (SPE) ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS Svantaggi • Estratti molto puliti • Diversi passaggi • Arricchimento campione • Non ancora in routine • Veloce • Facile automatismo • Molti sorbenti disponibili 5 Modalità operative Ritenzione, Clean-up, Eluizione Strategie Dispersione ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS Pass-through 6 Materiali disponibili Fase Normale – Silica, Alumina, Florisil®, Aminopropyl silica, PSA, Diol silica, Fase Inversa – Oasis® HLB – C18, C8 ect – Carbone grafitato Scambio Ionico – Accell Plus™ CM, QMA Modalità mista( scambio ionico/fase inversa) – Oasis® MAX, Oasis® WAX – Oasis® MCX, Oasis® WCX SPE dispersiva – DisQuE ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 7 QuEChERS “Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe” Approccio diffuso nel mercato alimentare – Bassi costi – Metodi accettati a livello mondiale – Semplice gestione del metodo Metodi produttivi per analisi di screening – Sviluppo metodi più semplice – Riduzione quantità di campione Combinazione di SPE dispersiva e LLE ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 8 Prodotti disponibili ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 9 Prodotti disponibili ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 10 Oasis ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 11 Famiglia Oasis® ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 12 Formati disponibili ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 13 SepPak Materiale a base silice Molte diverse funzionalizzazioni disponibili – tC2, C8, C18 e tC18 – Silica e Florisil – Accell CM e QMA – Allumina A, B e N – Amminopropil – PSA – Cianopropil – Diol ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 14 Applicazioni Metodi multiresiduali – Pestici Metodi per classi di sostanze – Erbicidi acidi in vino e uva o Frutta – Nitrofurani nel miele o Verdura o Acque – Immunosoppressori in plasna e sangue o Terreni – IPA in prodotti ittici – Farmaci veterinari – PCF in acque e cibo o Carni – Antibiotici in mangimi o Latte – Fenilbutazone in carne di cavallo – Droghe d’abuso – Quats in acque superficiali o Sangue – Idrocarburi in terreni o Urine – Beta Antagonisti nelle urine o Capelli – Antibiotici fluorochinolomìnici in fegato animale – Farmaci in sangue e urine – Contaminanti emergenti in acque ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS – Melamina nel latte e derivati 15 Agenda SPE: Ruolo della preparazione del campione nel flusso delle analisi – Vantaggi SPE – Tipologie di preparazione del campione Sviluppo metodi in UPLC – Fasi stazionarie disponibili – Approccio sistematico – Colonne XP – Ponte tra HPLC ed UPLC ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 16 Tecnologia UPLC nello sviluppo metodi UPLC permette uno sviluppo metodi molto più veloce ed efficente Sviluppare un metodo in un giorno Protocollo di screening sistematico che comprende pH, eluenti e chimiche delle colonne Colonne da 1,7µm e 1,8µm consentono analisi con alta risoluzione in tempi brevi Gestione automatica dei parametri di selettività Miscelazione quaternaria degli eluenti [ACQUITY UPLC H-Class] ACQUITY UPLC H-Class ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 17 Piattaforme disponibili Famiglia di colonne progettata per Stabilità al pH ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS Famiglia di colonne pregettata per selettività 18 Tecnologia CSH Step 1 ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS Step 2 Step 3 19 CSH Technology: Aumento della capacità di carico 0.10 ACQUITY CSH C18 1.7 µm 0.1 % formic acid Imipramine 0.08 AU 0.06 0.04 2.0 % Amitriptyline 1.0 % 0.5 % 0.02 0.1 % 0.00 0.10 0.08 0.20 0.40 0.60 0.80 1.20 1.40 Core-shell Technology 1.60 1.80 2.00 Kinetex C18 1.7 µm 0.1 % formic acid ® Trademark of Phenomenex, Inc. 0.06 AU 1.00 Minutes Imipramine 0.00 0.04 Imipramine concentration held constant at 0.5 mg/mL; 0.1% formic acid mobile phase 2.0 % 1.0 % 0.5 % 0.02 0.1 % 0.00 0.00 0.20 0.40 ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 0.60 0.80 1.00 Minutes 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 20 Migliorare Risoluzione scegliendo selettività complementare Efficienza – Selettività - Capacità Incremento efficienza del sistema (N) : Separazioni in UPLC massimizzate da: Sistema a basse dispersioni Progettazione specifica dell’Hardware per riduzione degli effetti di ritenzione secondari Diametri particellari piccoli (<2 um) Gestione pressioni operative alte Impatto della risoluzione Raddoppio N Raddoppio k Raddoppio α ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS Chimica delle colonne varia Diversi substrati per scalabilità Ampio utilizzo del pH (BEH) Alta ritentività (HSS) Ampia scelta di selettività (CSH) Valutazione dei solventi % miglioramento 20 – 40% 15 – 20% > 400% 21 Fattori chimici che influenzano la selettività Fase stazionaria Selettività [a] pH della fase mobile ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS Modificante organico 22 Protocollo Screening pH 3, ACN pH 3, MeOH pH 10, ACN pH 10, MeOH ACQUITY CSH Phenyl-Hexyl ACQUITY CSH Fluoro-Phenyl ACQUITY UPLC HSS C18 SB ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS OTTIMIZZAZIONE ACQUITY CSH C18 23 HILIC strategia di screening ACQUITY UPLC® BEH HILIC 2.1 x 50 mm, 1.7 µm ACQUITY UPLC® BEH Amide 2.1 x 50 mm, 1.7 µm ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS pH basico Ottimizzazione pH acido 24 Condizioni screening automatico Con UPLC H-Class Strumento: ACQUITY UPLC H-Class con ACQUITY PDA e column manager Colonne: ACQUITY BEH CSH C18, 2.1 x 50 mm, 1.7 µm ACQUITY BEH Shield RP18, 2.1 x 50 mm, 1.7 µm ACQUITY HSS C18 SB, 2.1 x 50 mm, 1.7 µm ACQUITY BEH Amide, 2.1 x 50 mm, 1.7 µm Fase Fase Fase Fase Mobile Mobile Mobile Mobile A: B: C: D: RP HILIC H2 O ACN 200 mM HCOONH4 e 0.125% HCOOH, pH 3.0 200 mM CH3COONH4 e 0.04% NH4OH, pH 10.0 Gradiente (RP): Gradiente (HILIC): Flusso : 5 a 95 % B in 5 min con 5 % C o D costante 90 a 50 % B in 5 min con 5 % C o D costante 0.5 mL/min Temperatura : Lavaggio ago: 30°C 50/50 ACN/H2O ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 25 Nuove colonne XP da 2.5 µm per “eXtended Performance” Le nuove colonne XP da 2.5 µm sono compatibili sia con tecnologia HPLC e sia con tecnologia UPLC ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 26 La giusta scelta per le proprie esigenze: Le colonne “XP” Utilizzare le colonne da 2.5 µm per aumentare la produttività e ricercare la corretta selettività gestendo la scalabilità tra le piattaforme HPLC e UPLC Utilizzare colonne con ID 3.0 – 4.6 mm da 2.5 µm per sfruttare a pieno le performance del sistema Utilizzare le colonne UPLC per ottenere la migliore ritenzione e separazione ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 27 Piattaforme cromatografiche: UPLC ↔ HPLC UPLC UPLC 1.7 µm 1.8 µm 1.7 µm UPLC 2.5-3.5 5 µm 2.5-3 5 µm HPLC HPLC HPLC 2.5 -3.5 5 µm ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 28 Prodotti ASR 1. System Performance – Prepared solutions with analytes at specific concentrations – Standards are used to calibrate, evaluate, and monitor long term performance of instruments o o o o o Performance Checks Diagnostics Calibration MS Standards Suitability Standards 2. Application Specific – Specifically formulated per application – Qualified methodology for support (Care and Use Manuals) o o o o o Pharmaceutical/Life Science Food and Beverage Environmental Chemical Qualified customs 3. Reagents — Prepared with highest quality raw materials — Pre-formulated, ready to use o o o Mobile Phases Additives Modifiers ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 29 Protocollo strumentale per scouting automatico 5 6 50:50 ACN:H2O 4 200 mM NH4(HCO3), pH 10 3 200 mM CH3COONH4, pH 5 A B C D 2 2% NH4OH SSV 1 2% HCOOH C MeOH B ACN H2 O A 200 mM NH4COOH, pH 3 Systematic Screening Protocol ACQUITY UPLC H-Class Quaternary Solvent manager [QSM] with solvent select valve – Mix up to 4 solvents – Optional solvent select valve enables an additional 5 solvent lines ACQUITY UPLC H-Class Column Manager – Flexible modules to select between 2 and 6 columns – Utilize 2.1 x 100 mm, 1.7/1.8 µm columns Fast, 5 minute gradient from 5 – 95% organic at 0.3 mL/min ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 30 Famiglia UPLC Dr. Andrea Perissi Application Specialist ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 31 ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 32 ACQUITY UPLC H-Class ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 33 ACQUITY UPLC H-Class ACQUITY UPLC H-Class ACQUITY UPLC H-Class Bio ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 34 Pompa e Valvola Selezione Solventi La valvola di selezione solventi consente di aggiungere 6 linee alla linea D (totale di 9 linee disponibili) ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 35 ACQUITY UPLC H-Class Autocampionatore - FTN Volume iniezione programmabile – Iniezione standard fino a 10uL – Massimo volume di iniezione 250uL Tecnologia Flow Through Needle (FTN) – Ago permanentemente in flusso – Iniezione del volume totale di campione Compatibile con diverse tipologie di piastre e vials Supporto delle funzioni load ahead e loop offline – Per aumento della produttività ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 36 Pre-Riscaldatore ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 37 Column Manager 4 - 90°C Multi-zona (controllo indipendente della temperatura) Gestisce fino a 2 colonne 4.6 mm X 150mm con pre-filtro o precolonna Pre-riscaldamento attivo standard Due valvole 7-porte, 6-posizioni ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 38 ACQUITY UPLC I-Class ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 39 ACQUITY UPLC I-Class Separazioni complesse richiedono un sistema cromatografico progettato per massimizzare gli effetti delle colonne con particolato sub 2um. – Massimizzare la sensibilità – Generare metodi robusti e performanti, sfruttando appieno la pompa binaria con miscelazione ad alta – Incrementare la produttività senza compromettere l’efficienza Evolving analytical demands ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS Increasing regulatory demands Quality and Consistency of results ->Up time <-Cost per sample 40 ACQUITY UPLC I-Class Nuove celle TUV e PDA — 500 nl/10mm — 250 nl/10 mm (per colonne 1mm ID) Compatibile con FLR, ELSD & tutti i sistemi MS Forni Colonna — Per singole colonne o più — Nuovo APH con minor diametro interno Sample manager (SM-FTN or SM-FL) — Bassi volumi di dispersione (tubi, valv.) — Riduzione carry over Binary solvent manager (BSM) – 1200 bars – Nuova fluidica con ID ridotti ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 41 Contributo degli effetti extracolonna 2 2 v2,total v2,injector v2, precolumn v2,column v2, postcolumn v2,detector det F ector Injection volume + injector bandspreading Tubing between injector and column Column volume + frits Tubing between column and detector Bandspreading inside the detector cell + tubing Time-based Bandspreading in the Detector (Sampling Rate; Time Constant) Sistema progettato per ridurre al minimo le dispersioni —Iniettore, fittings, flow path, sealing surfaces —Riduzione del volume della fluidica —Minor dispersione in cella ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 42 Tubing Size, μL/foot and Usage Transfer lines from pump to autosampler (250 μL per foot) 0.040” ID Transfer lines and pump plumbing (0.020” ID - 62 μL per foot) 0.020” ID Transfer lines from pump, injector, column, detector and outlet of detector if appropriate (0.009” ID - 12 μL per foot) 0.009” ID Narrowbore systems (0.005” ID - 3.5 μL per foot) 0.005” ID H-Class system APH (0.004” ID – 2.5 μL per foot) 0.004” ID I-Class system APH (0.003” ID – 1.3 μL per foot) 0.003” ID ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 43 Band Spreading Tubi aventi un ID maggiore comportano un aumento dei volumi del sistema e contribuiscono all’aumento del fenomeno del band spreading Eccessiva lunghezza dei tubi comporta un allargamento della banda cromatografica Diminuzione del ID comporta un’incremento delle contropressioni del sistema 0.003" ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 0.020" 0.040" 44 Autocampionatore - FTN: Tubi La qualità della parte interna dei tubi dipende dal processo produttivo e dai limiti dovuti allo spessore della parete Vengono utilizzati tubi con minore diametro esterno sia nell’ago che nel preriscaldatore Tubi a minor diametro interno consentono di ridurre la dispersione del campione e l’allargamento della banda cromatografica. .062 OD x .005 ID 316L ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS .025 OD x .007 ID 316L 45 ACQUITY UPLC I-Class ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 46 ACQUITY UPLC I-Class System Binary Solvent Manager Novità introdotte – 18,000 psi pressure envelope – Hardware che supporta i18,000 psi o Heads o High pressure seals o Seal wash housings o Vent valve o Mixers (50, 100, and 380µL) – Gold gasket check valves standard – Some tubing changed to MP35N – Transducers – THF/Hexane kit available ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 47 ACQUITY UPLC I-Class BSM ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 48 Updates to Heads, Seals, and Seal Wash Housing Nuove guarnizioni 18k psi seals have 2 sealing surfaces – Better seal lifetime New seal design requires new heads and seal wash housings Current Seal ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 18k psi Seal 49 Nuovi Mixers Torque increased for robustness at 18k psi Inlet nut and cartridge housing material change from SS to Nitronic 60 to improve sealing Same volumes available 50µL, 100µL, and 380µL ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 50 Updated Tubing Material La fluidica sottoposta ad elevati flussi e conseguenti fluttuazioni di pressione sono soggetti ad usura nel tempo con conseguente perdita di performance La nuova lega MP35N, avendo una superficia interiore più liscia risente meno di questo fenomeno ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 51 Sistema di Iniezione ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 52 I-Class ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 53 Serie ACQUITY UltraPerformance LC dal 2004 ad oggi Patrol UPLC ACQUITY UPLC I-Class ACQUITY UPLC H-Class ACQUITY UPLC H-Class Bio Nano ACQUITY ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 54 Serie ACQUITY UltraPerformance LC dal 2004 ad oggi ACQUITY UPC2 ACQUITY 2D ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 55 Sistema ACQUITY 2D Per Applicazioni – Trapping – Desalting – Pre-concentrazione – 2D – Parallel Column Rigeneration Separazioni in UltraPerformanceLC – Risoluzione – Sensibilità – Produttività Configurazione Binary SM e Quaternary SM Controllo MassLynx Ampia gamma di selettività disponibili (BEH, HSS, CSH) ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 56 Rivelatori Ottici UV-VIS, PDA, Fluorimetro, ELSD Più veloce frequenza di acquisizione (80 Hz) Celle UPLCTM a bassa dispersione Software Empower e MassLynx Autodiagnostica ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 57 Rivelatori Ottici Cella a flusso “Light-guided” UPLC – Equivalente ad una fibra ottica – La luce attraversa la cella a bassa dispersione in Teflon AF – Completa riflessione interna alle pareti – Cammino ottico 10 mm – 25 mm – Volume 500 nL – 2300 nl a Teflon AF acqua Teflon AF d ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 58 Data Acquisition Rates Impact on UV Chromatography Data Peaks are ~ 1 - 2 seconds wide How many data points is enough? 1 pt/s Simple rule: 15-20 points per peak 2 pt/s The RATE the points are collected is determined by how wide the peak is in TIME at the baseline. 5 pt/s If a peak is only 1 second wide, then you need to collect 20 points in 1 second (20Hz) 10 pt/s 20 pt/s 40 pt/s 0.50 0.52 0.54 0.56 0.58 0.60 0.62 0.64 0.66 0.68 0.70 0.72 No significant improvement going to higher rate 0.74 Minutes ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 59 Recenti sviluppi TQ e QTOF Sergio Gallo MS Sales Specialist ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 60 Sistemi ad alta sensibilità di vecchia generazione Aumento del diametro dell’orifizio di entrata Di conseguenza: o Aumento degli ioni all’interno del sistema (sensibilità) o Aumento dell’angolo di entrata del fascio ionico (“plume”) o Difficoltà nel gestire questi ioni in spazi ristretti (sensibilità dipendente dal tipo di ione) o Presenza di più “matrice” (neutri in genere e altri ioni) intervallo m/z ridotto (1250; 1500;1700) ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 61 Electric Field Designed to deal with problems associated with a larger sampling orifice Diffuse Ion Cloud Problems associated with a larger sampling orifice: 1) A disperse ion cloud 2) Higher levels of matrix contamination ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 62 Electric Field Designed to deal with problems associated with a larger sampling orifice Diffuse Ion Cloud Maximising signal Maximising robustness ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 63 XEVO TQ-S Class leading UPLC MS/MS performance Xevo TQ-S Larger sampling orifice ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 64 StepWave Class leading UPLC MS/MS performance Off-Axis design Narrow Ion Tunnel Conjoined to Wide Ion Tunnel Maximising signal Minimising noise ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 65 Sistemi ad alta sensibilità di nuova generazione Aumento del diametro dell’orifizio di entrata “Filtrazione” degli ioni Di conseguenza: o Aumento degli ioni all’interno del sistema (sensibilità) o Ottimizzazione dell’angolo di entrata del fascio ionico (“plume”) o Aumento degli spazi disponibili per gli ioni (sensibilità molto meno dipendente dal tipo di ione, diminuzione dell’effetto (“space charge”) o Gestione ideale della presenza di più “matrice” (neutri in genere e altri ioni), quindi intervallo m/z esteso (da 5 a 2048) ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 66 Reserpine (50fg) UPLC/MRM, ESI + Enhanced sensitivity with StepWaveTM ion optics 1 0 Without StepWaveTM ion optics % Relative ion% abundance >25X increase in peak area >5X increase in signal:noise 1.80 ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 1.90 2.00 1.80 2.10 1.90 2.00 2.20 2.10 2.20 2.30 2.30 Time Time 67 Class leading UPLC MS/MS performance Assay Robustness Verapamil, 10pg/µL spiked into supernatant from 2:1 ACN:Plasma protein precipitation. Linearity of Response Compound name: OH Prog Correlation coefficient: r = 0.999149, r^2 = 0.998298 Calibration curve: 3386.22 * x + 23.6767 Response type: External Std, Area Curve type: Linear, Origin: Exclude, Weighting: 1/x, Axis trans: None APCI+, Hydroxprogesterone Triplicate injections of Standards 50fg to 5,000pg on column 1000 on column injections RSD of peak areas < 5% 3000000 Response 2500000 2000000 5 orders of magnitude Correlation coefficient>0.995 Deviation<15% 1500000 1000000 500000 0 0 ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 Conc 1000 68 Assay Robustness 10ul loop injection 0.5pg/ul Verapamil in human plasma/ACN_2 TC8_100721_1135 MRM of 1 Channel ES+ 455 > 165 (Verapamil) 2.66e7 0.83 100 Plasma injection 4000 Plasma injection 2000 Plasma injection 1 >4000 on column injections % RSD of peak areas < 5% Verapamil, 0.5pg/µL spiked into supernatant from 2:1 ACN:Plasma protein precipitation. 10µL injections ACQUITY BDH 2.1x 50 0 Time 0.50 0.55 0.60 ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05 1.10 1.15 1.20 1.25 69 Collision Cell Design ScanWave™ Technology Enhancing Full Scan Performance ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 70 T-Wave™ Technology Improved scanning data — Precursor ion mode — Neutral loss mode Fast MRM acquisitions – 100 data points/second – Maintains sensitivity – Minimises cross-talk The travelling wave device described here is similar to that described byCorporation Kirchner in US Patent 5,206,506 (1993). ©2013 Waters – Seminari UPLC-MS 71 T-Wave™ Technology UPLC compatibility Designed for UPLC — High speed data acquisition — Rapid MS to MS/MS switching (5ms) — Rapid polarity switching (20ms) A winning combination that provides: — The very best chromatographic resolution — Unmatched speed of analysis — Highest productivity ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 72 ScanWave Separation Summary Potential Energy DC Barrier RF Barrier Low m/z Ion Intermediate m/z Ion Accumulation High m/z Ion Storage Region ScanWave Region Transfer Travelling Wave High m/z Ejection Travelling Wave Medium m/z Ejection Travelling Wave ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 73 Experimental Data: Standard vs ScanWave ConventionalStandard product ion spectrum Data ScanWaveTM enhanced product ion spectrum Product ion spectrum of Glu-fibrinopeptide (Scan speed = 5,000 amu/second) ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 74 Ultra trace analysis How can Xevo TQ-S help? Direct injection of Drinking Water • No sample pre-concentration • Reduced injection volumes = increased robustness Monitor matrix complexity • RADAR enables understanding of matrix complexity • Improve laboratory performance Reduce matrix effects • Dilution of complex extracts • Maintain ability to achieve LOQs ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 75 Ultra trace analysis Direct injection of drinking water 0 4.00 4.25 4.50 4.75 5.00 5.25 5.50 5.75 6.00 6.25 6.50 6.75 7.00 100 % 4.75 5.00 5.25 Azinphos 5.50 methyl 5.75 6.00 6.25 6.50 6.75 7.00 0 4.00 4.25 4.50 4.75 5.00 5.25 5.50 5.75 6.00 6.25 6.50 % Atrazine 0 4.00 4.25 4.50 4.75 5.00 5.25 5.50 5.75 6.00 6.25 6.50 6.75 7.00 % 100 100 Enhanced sensitivity 6.75 7.00 with StepWaveTM ion optics 0 4.00 4.25 4.50 4.75 5.00 5.25 5.50 5.75 6.00 6.25 6.50 6.75 7.00 100 100 % 100 Metosula m 0 Time 4.00 4.25 4.50 4.75 5.00 5.25 5.50 5.75 6.00 6.25 6.50 6.75 7.00 % Without StepWaveTM 0 ion optics 4.00 4.25 4.50 0 4.00 4.25 4.50 4.75 5.00 5.25 5.50 5.75 6.00 6.25 6.50 6.75 7.00 % % Linuro n % 100 100 0 Time 4.00 4.25 4.50 4.75 5.00 5.25 5.50 5.75 6.00 6.25 6.50 6.75 7.00 100µL drinking water, 81 compounds, 10 X below EU limits ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 76 Ultra trace analysis Direct injection of drinking water 200 pg/L (200 PPQ) pesticides in drinking water Omethoate 214>125 Thiabendizole 214>183 Simetryn 214>124 280>220 280>192 ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS Acetamiprid 202>131 Hexazinone 214>96 Metalaxyl 202>175 253>171 223>56 Terbuthiuron 253>71 Pirimiphos methyl 306>164 306>108 223>126 229>172 229>116 Chlorpyriphos 350>198 350>97 77 Know More About Your Samples RADAR and PICS RADAR - Unique simultaneous acquisition of MRM and full scan data See what you cannot see in MRM alone Method development ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS Assess risk of matrix effects Is the sample background changing? 78 Information rich data Precursor Ion Confirmation Scan PIC SCAN: MRM data is used as a specific trigger for the acquisition of a product ion spectrum. MRM Acquisition PIC Scan Acquisition ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 79 Flexibility Universal Source …accessing the widest range of applications TRIZAIC™ Source with nanoTile Technology. Plug & Play nanoFlow nanoFlow ESI ESI APCi ESCi APPI TRIZAIC ASAP APGC ASAP – Atmospheric Pressure Solids Analysis Probe ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS APGC – Atmospheric Pressure Gas Chromatography 80 Future Proof Your Investment Accessible versatility Universal Source platform ESI APCI ESCi™ APPI APCI APGC TRIZAIC UPLC® nanoFlow™ ESI ASAP Also compatible with 3rd party source designs: Phytronix LDTD NanoMate ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS IonSense DART Prosolia DESI Advion 81 ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 82 APCI Solids Probe ASAP Sample preparartion: Dip, stir, wipe ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 83 ASAP: Sample Loading Procedures 15 seconds Dip the glass tube Tip into the reaction mixture Sample loaded No Sample Preparation Insert the sample loaded probe into the source for data acquisition No Separation ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 84 ASAP on LCT Premier XE … showing LockSpray baffle and ESCi corona pin ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 85 Using PICS with ASAP Genotoxic impurities in tablets Atmospheric Pressure Solid Analysis Probe 90.9 100 PICS MS/MS spectrum 77.0 O CH3 O S O % 173.2 155.1 141.1 0.28 100 91.8 74.9 0 60 70 93.8 83.0 80 90 102.9 100 131.2 110 120 130 140 150 160 170 180 m/z % Methylbenzen sulfonate MRM from ASAP analysis 0 0.10 0.20 0.30 ©2013 Waters Corporation – Seminari UPLC-MS 0.40 0.50 0.60 Time 86