Cromatografía de Gases y Gases Masas

Cromatografía de Gases y
Gases Masas
Nuevas técnicas y sistemas.
Murcia 7 de Julio de 2015
Jose Juan Rivero
Especialista de producto GC y GCMS
Avances en Cromatografía
Ahorro de costes
Limites de detección muy por debajo de los LMRs
• Eliminando efecto matriz
Facilidad de uso en rutina y de desarrollo. Robustez de los métodos
• Facil mantenimiento de los métodos y equipos
Aumento de la productividad
• Aumento del número de analitos por inyección, reduciendo tiempos de análisis
Cumpliendo las normativas más exigentes
Agilent en Cromatografia. Hoy!!.
Cromatografia de Gases
Cromatografia de gases
MicroGC
GCMS SQ
GCMSMS
Cromatografía de liquidos
GCQTOF
Indice
Preparación e introducción de muestra
Cromatografía de Gases
Cromatografía de Gases Masas
Indice
Preparación e introducción de muestra
Cromatografía de Gases
Cromatografía de Gases Masas
Preparación e introducción de muestra
Purga y trampa
Desorción térmica
Headspace
Preparación e introducción de muestra
Indice
Preparación e introducción de muestra
Cromatografía de Gases
Cromatografía de Gases Masas
Cromatografía de Gases Agilent
7890B
490 microgc
7820
Agilent 7820A GC
EPC
Detectores:
FID, TCD, mECD,
NPD y FPD
OpenLAB CDS y
EzChrom Elite
Inyectores:
split/splitless y
On-Column
Panel de control
simplificado.
Productividad y
Robustez
ALS 16
viales y 50 viales.
2 Válvulas.
Aplicaciones sobre plataforma 7820
HPI
Fine Chemical
Environmental
Food Safety
Medicine
Forensic
Mas información aquí
7820 Pensado para la Universidad y Lab de prácticas.
Linea de productos Easy Choice
Mas información aquí
Agilent microGC
OpenLAB CDS y
EzChrom
Larga vida de las
columnas (fácil de
cambiar)
Hasta 4 canales
independientes
Análisis rápido (<60seg) en
laboratorio o en linea
Fácil de operar
incluso en campo.
(Sistemas de
proceso)
490 Micro GC:
portfolio de aplicaciones para laboratorio móvil
Biogás
Análisis de gases generados por la
fermentación de materiales biodegradables
Gases
Permanentes
Academia:
Monitorización de reacciones
Gas de Refinería
Investigación y energías renovables
(gasificación de biomasa) y catálisis
Medida on-line de hidrocarburos saturados e insaturados
Gas Natural
Emisiones de chimenea
Análisis On-line de gases permanentes, hidrocarburos y
odorizantes
Laboratorios móviles para análisis en plataformas de
perforación y gases de chimenea
Seguridad en Mina
Análisis de Disolventes
BTEX, Disolventes, Hidrocarburos Halogenados…
Monitorización de la atmosfera de minas,
Gases explosivos, Alerta temprana de gases de
combustión espontánea
Agilent 7890B
Opciones de uso de gas
portador: Módulo de conservación de
helio, Sensores de
Hidrógeno y Soluciones de gas
portador alternativos todo ello reduce
dramáticamente las consumos de
helio y ofrece versatilidad al
laboratorio.
Agilent Inert FlowPath ayuda a
conseguir mejor sensibilidad,
inertizando todo el camino de la
muestra desde la inyección a la
detección.
Inyector Multimodo (MMI) sirve
como inyector de temperatura
programable pero con múltiples
capacidades añadidas.
Baja masa termica (LTM) los
módulos de LTM reduce los tiempos
de inyección mediante
calentamientos y enfriamientos
rápidos.
Herramientas de Software: Parts
Finder Tool y OpenLab
CDS simplifica las operaciones en
el 7890 Series GC.
Tecnología de flujo capilar
(CFT) mejores separaciones
cromatográficas y simplifica la
preparación de muestra.
Congelación de los tiempos de
retención (RTL) mantiene los
tiempos de retención consistentes a
lo largo de las inyecciones, vida de
la columna e incluso entre
instrumentos.
Nueva tecnología de inertización, propietaria de Agilent
Agilent ha desarrollado una tecnología exclusiva para la desactivación de diversos tipos de
superficies, basada en la deposición de vapores químicos, y que conducen a una dramática mejora
del caracter inerte del cromatógrafo de gases.
Procesos de desactivación para:
•Vidrio
•Acero
•Oro
•Lana de vidrio
Agilent Inert Flow Path … Del inyector al detector
Asegura un rendimiento muy superior, particularmente en el análisis a niveles de trazas
Ultra Inert Inlet Liner
Ultimetal Plus
Inlet Weldment
 Inert Flowpath
S/SL
Ultimetal Plus – TCD,
FPD, NPD/FID Jets
Ultra Inert Gold Seal
Ultimetal Plus Capillary Flow
Technology devices, Ultimate Union
Page 17
Ultra Inert GC Column
Bloqueo de tiempos de retención
Qué es el Retention Time Locking (RTL)?
Es la habilidad de precisar los tiempos de retención cromatográficos de un sistema
cromatográfico a otro con el mismo método y la misma columna.
GC 1
SSL/FPD
Column 1
GC 1
SSL/NPD
Column 2
GC 2
PTV/µECD
Column 1
GC/MS
Column 3
Cómo se consigue?
Ajustando la presión en cabeza de columna de la columna vía EPC via software.
RTL mejorado con especificación de control de presión
Δ 0.001 psi
Response
6.619
200000
6.624 (target RT)
6.624
6.641
190000
180000
170000
160000
150000
140000
130000
0.97 psi
0.963 psi
0.96 psi
120000
110000
100000
Column 1
at 1.000 psi
90000
80000
Time
6.58
6.59
6.60
6.61
6.62
6.63
6.64
6.65
6.66
6.67
6.68
6.69
¿Cómo Funciona el RTL?
Ajustando la presion en cabeza de columna a través del
Software de la Chemstation/MassHunter gracias a la
extraordinaria Precisión de ajuste del EPC (Controlador Electrónico
de Presión) del Cromatógrafo Agilent 7890N (0.001 psi)
RE-LOCK
Presión original del método RTL : 16.0 psi
16.50 min.
100
50
0
Después de cortar la columna…
16.34 min.
100
50
0
Re-lock method
100
50
0
Nueva Presión: 15.7 psi
16.50 min.
Ventajas RTL
Transferencia rápida de métodos (GC a GC o GCMS)
No se requiere actualizar los tiempos en las tablas de calibración o de
iones (Fácil mantenimiento de las calibraciones y métodos de adquisición)
Identificación de compuestos desconocidos gracias a las librerías
RTL (Identifica isómeros, la identificación solo es confirmada si coincide el
tiempo de retención)
Base de datos generales para la puesta a punto de una manera fácil de
cualquier analito.
Revisión de resultados rápida y completa
Exclusivo
Agilent
Mejoras en el nuevo inyector multimodo
Septum Standard 11mm
Turn-top cambio de liner rápido
Sin fugas en el liner
Enfriamiento
criogénico con
Aire/N2 o CO2
Dimensiones
estandar del liner
-Más robusto
-Fácil de usar y mantener (turn top)
-Consumibles estándar
-Compatible con GC 7890 (5977A ó 7000)
Standard column nut
TECNOLOGÍA DE FLUJO CAPILAR
CAPILLARY FLOW TECHNOLOGY (CFT)
Exclusivo
Agilent
Diseño de la tecnología de flujo capilar
… una propiedad de Agilent Technologies
• Bajo volumen muerto- Photolithographic chemical milling
• Dos placas selladas- dos mitades selladas que dan un flujo único
• Respuesta rápida térmica- pequeño y fino
• Fitings sin fugas- completamente sellado
• Inerte- Toda la superficie interna está desactivada
Corte transversal
Restrictor 1
Column 1
Restrictor 2
out to vent
Entrada
o Columa 2
Nut
Ferrula
Canal
Plate
Unique design provides rugged, reliable connections with minimal unswept volume and high inertness
Tecnología de Flujo Capilar - Capacidades
Solvent Bypass
- Eliminar picos iniciales
** Menores costes de mantenimiento del detector
Backflush
- Eliminar picos al final de la inyección
** Acortar los ciclos de inyección, eliminar efecto memoria,
menores costes de mantenimiento
Split
- Enviar todos los picos a detectores múltiples
** Obtener más información durante cada inyección.
Encontrar picos de interés en desconocidos
QuickSwap (GC/MS)
- Mantenimiento de inyector/cambio de columna sin ventear MS
** Acortar los tiempos muertos en GC/MS
Heart Cut
- Picos cortados a una segunda columna
** Encontrar niveles de traza en matrices complejas
Modulación
- Mandar fracciones de cromatograma a una segunda columna
** Separación 2D para muestras especialmente complejas
Tipos de dispositivos CFT
Divisor de 2/3
caminos con Makeup
Unión Purgada
Ultimate
QuickSwap (para MSD)
Deans Switch
Pesticidas: Divisor de tres vias con Makeup
1X method with 1:1:0.1 split FPD:MSD:ECD
Phosphorus FPD
Auto-sampler
AUX EPC
3.8 psig
uECD
3-Way
Splitter with
Makeup
Column
5975C MSD
7890
GC
30 m X 0.25 mm id X 0.25 um HP-5MS
CONFIGURACIONES GCXGC
Cromatografía multidimensional
Capacidad de separación de picos
ALS
GC convencional
n = 1000
GC X GC = 25000
Columna 1
Modulador
GC rápida
n = 25
Columna 2
Detector
Base del Comprehensive 2-D GC (GCxGC)
Consiste en 4 etapas:
Una primera
columna para
separación
convencional
Un modulador
Una segunda
columna para una
rápida separación
Un detector
ultrarrápido
1.- Colecta el efluente de la
primera columna
2.- Transfiere ese efluente
a la segunda columna
Este proceso se realiza cada 1.5
segundos, sincronizado con el star
de la adquisición de datos
Cromatograma GC x GC
Configuración básica 7890B
Inyector S/SL
Dispositivo CFT
Dos columnas: No-Polar y Polar
Detectores: FID y/o MS
Software GC Image (ZOEX)
TECNOLOGÍA “LTM”
(Low Thermal Mass)
Columnas GC Low-Thermal-Mass (LTM)
Tecnología LTM
Sin limitaciones
prácticas en la
elección de capilares
para GCMS
Conjunto de
Columna/Sensor/Resistencia
Pequeño
tamaño
Programación de Temperatura Rápida y Eficiente
Enfriamiento rápido
(gran área superficial y poca masa)
Tecnología de baja masa térmica (LTM)
 Columnas cortas de diámetros estrechos
 Gradientes de temperaturas ultra rápidos
 Enfriamiento ultrarrápido
 Zonas independientes de calentamiento
 Los módulos se colocan fuera del horno GC para enfriamiento/
calentamiento rápido Usando los mismos inyectores, detectores,
autosamplers, software, …
Independiente y simultanea
programación de temperatura
LTM reduce los tiempos de calentamiento y enfriamiento
Tiempo de análisis GC
40 min + 5.4 min
20 min + 5.4 min
9x más rápido
LTM/7890
3 min + 2 min
Enfriamiento
Indice
Preparación e introducción de muestra
Cromatografía de Gases
Cromatografía de Gases Masas
Estrategias de trabajo actuales
Analisis de conocidos
en alcance
Analisis de conocidos
fuera alcance
Analisis de desconocidos
Nuevo diseño del Portfolio GC/MS
4ª Generación
de GCQQQ
7200B
GCQTOF
Rendimiento
8ª Generación
de GCMSD
70X0 TQ
5975T SQ
Análisis de Ultra-trazas
y alta velocidad
5977A SQ
7890B GC
5977E SQ
7820 GC
Full Scan/SIM
MS/MS
MS/MS masa exacta
Bases de GCMSD, GCMSMS y GCQTOF
Agilent GCMSD 5977A
Nueva Extractor Ion Source para 5977A
Ventajas
Aumento del número de iones que llegan al detector

Incremento real de sensibilidad
Mejor precisión en análisis de trazas

Menores IDL y MDL
Incremento de sensibilidad ya demostrado en las más de 1500 unidades vendidas de la
serie 7000 GC-MS de triple cuadrupolo
Cuadrupolo de cuarzo, monolítico, hiperbólico, recubierto
de oro y trabajando a alta temperatura
El uso de alta temperatura reduce la
contaminación potencial en los cuadrupolos
Patente
Agilent
- 200 0C Temperatura Máxima
- Elimina la necesidad de limpiar los cuadrupolos
Muy bajo coeficiente de expansión térmica del
cuarzo
- La estructura se mantiene estable durante los
diferentes ciclos de mantenimiento (paso de
caliente a frío) para fuente y detector
Sintonizados/Métodos más estables durante más tiempo incluso trabajando con muestras
complejas
Triple-Axis Detector
Barra Guía
Protección
contra
partículas
secundarias
Offset
Z
Dínodo de
Alta Energía
Cuadrupolo de cuarzo
hiperbólico de alta
transmision
Y
Electromultiplicador
de triple canal
Flujo de Iones
X
Nuevo GCQQQ Agilent 7010
7000A
7000B
Nov 2008
7000C
7010
Septiembre 2013
Diciembre 2014
Ejemplos de Aplicaciones target
7010
7000C
Análisis de:
- Dioxinas, Furanos y PCBs en matrices
medioambientales y alimentarias
- Hormonas
- Problemas muy graves de matriz
- Necesidad de mejores LD en EI
Análisis de:
- Pesticidas
- PAHs
- Ftalatos
- PBDEs
- Métodos en PCI y NCI
Agilent 7010: Basado en la exitosa plataforma 7000C
Cuadrupolos
hiperbólicos reales
recubiertos de oro
Detector de
Triple Eje
7010
7000C
Fuente de iones
Celda de colisión compacta
con aceleración axial para
cambio rápido de condiciones
MRM (800 MRM/sec) y
reducción del ruido por uso de
He Quenching
7000 Series Quadrupole MS/MS
Optimizado para Cromatografía de Gases
7000 Series Quadrupole MS/MS
Optimizado para Cromatografía de Gases
Espectro EI con todos los
analitos e iones de
background
7000 Series Quadrupole MS/MS
Optimizado para Cromatografía de Gases
Q1 filtra todos los iones
distintos al precursor: sólo el
ión target 210 pasa a través
de él.
7000 Series Quadrupole MS/MS
Optimizado para Cromatografía de Gases
La Celda de Colisión
disocia el ión m/z 210 en
iones producto
7000 Series Quadrupole MS/MS
Optimizado para Cromatografía de Gases
Q2 monitoriza sólo los fragmentos
característicos 158 y 191
provenientes del m/z 210 para
cuantificación y confirmación
7000C: Precision, Precision, Precision
Dwell Time (msec)
# Transitions
Cycle Time
MRM/sec
n=1
2
3
Mayor precisión,
4
igual o mejor
5
confirmación
6
cualitativa
7
8
9
10
Average Area
SD Area
% RSD
10
18
198
91
37453
37854
36464
38547
38372
36349
39439
37654
37588
37140
37686
940
2.5%
5
33
198
167
39629
38444
39402
37270
38376
37881
32900
37787
38620
36425
37673
1925
5.1%
3
50
200
250
38589
35487
37690
35756
37277
38076
36179
37455
40348
37795
37465
1439
3.8%
para 10ppb propyzamide
2
66
198
333
37722
34584
35916
36243
37373
38625
38984
38018
34537
36869
36887
1557
4.2%
1
99
198
500
36246
34524
35007
33895
36955
33315
34861
37986
34307
34700
35180
1447
4.1%
7000C: Precision, Precision, Precision
Dwell Time (msec)
# Transitions
Cycle Time
MRM/sec
n=1
2
3
Mayor precisión,
4
igual o mejor
5
confirmación
6
cualitativa
7
8
9
10
Average Area
SD Area
% RSD
10
18
198
91
37453
37854
36464
38547
38372
36349
39439
37654
37588
37140
37686
940
2.5%
5
33
198
167
39629
38444
39402
37270
38376
37881
32900
37787
38620
36425
37673
1925
5.1%
3
50
200
250
38589
35487
37690
35756
37277
38076
36179
37455
40348
37795
37465
1439
3.8%
for 10ppb propyzamide
2
66
198
333
37722
34584
35916
36243
37373
38625
38984
38018
34537
36869
36887
1557
4.2%
1
99
198
500
36246
34524
35007
33895
36955
33315
34861
37986
34307
34700
35180
1447
4.1%
Agilent 7000C estabilidad de ratios de iones

Variabilidad entre diferentes matrices
Nota de aplicacion: Agilent 5990-9317EN
GCQTOF. TECNOLOGIA SIN PRECEDENTES
Nueva herramienta de alta resolución en
GCMS para ampliar su potencial en I+D o
análisis de muestras complejas
7200B GC-QTOF
¿Que es el 7200?
7200 GC/Q-TOF = 7890 + 7000 + 6500
MS Triple Cuadrupolo
+
=
MS Cuadrupolo /Tiempo de vuelo
MS Tiempo de Vuelo
7200 Analyzer: La fusión de dos plataformas
Cuatro etapas de vacío
7000 GC/MS
QQQ
6500 LC/MS
Q-TOF
El reto en GCMS : problemas analíticos complejos
• Recoge todos los iones Full
Scan. Análisis retrospectivo
• Comparable en sensibilidad a un
SIM.
• Además genera datos en masa
exacta. Alta selectividad.
1ª Estrategia
Modo TOF
• PERO, ¿Qué pasa cuando la
Resolución y la Δ Masa no son
suficientes?
• GC-QTOF-MS/MS
• Altísima selectividad
2ª Estrategia
Modo Q-TOF
GC/QTOF Applications
Flavor and
Fragrances
Forensics and
Toxicology
5991-4369EN Classification of Heroin
5990-9076EN Sulfur Compounds in Coffee
5991-2481EN Opiate-Induced Changes in Murine Brain
5991-0106EN Olive Oil Characterization
Food Safety
and Testing
Metabolomics
5991-0571EN Metabolic Profiling of Yeast Sterols
Energy and
Petrochemical
5990-9477EN Analysis of Biomarkers in Crude Oil
5991-4663EN Metabolite Profiling from Bark of
Alangium Salviifolium
5991-3476EN Metabolomics of Carbon-Fixing
Mutants of Cyanobacteria
Preguntas
José Juan Rivero
Especialista de producto en Agilent Technologies
para GC y GCMS
Email: [email protected]
Teléfono: 901 11 68 90