Cromatografía de Gases y Gases Masas

(1)

Cromatografía de Gases y

Gases Masas

Nuevas técnicas y sistemas.

Murcia 7 de Julio de 2015

Jose Juan Rivero

(2)

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

(3)

Agilent en Cromatografia. Hoy!!.

Cromatografia de Gases

MicroGC _GCMSMS _GCQTOF

Cromatografía de liquidos

(4)

Indice

Preparación e introducción de muestra

Cromatografía de Gases

(5)

Indice

Preparación e introducción de muestra

Cromatografía de Gases

(6)

(7)

He

ad

sp

a

ce

De

so

rción t

érmica

Purg

a

y trampa

(8)

Indice

Preparación e introducción de muestra

Cromatografía de Gases

(9)

Cromatografía de Gases Agilent

7820

490 microgc

(10)

EPC OpenLAB CDS y EzChrom Elite Panel de control simplificado. ALS 16 viales y 50 viales. 2 Válvulas. Productividad y Robustez Inyectores: split/splitless y On-Column Detectores: FID, TCD, mECD, NPD y FPD

Agilent 7820A GC

(11)

Aplicaciones sobre plataforma 7820

HPI

Fine Chemical

Environmental

Food Safety

Medicine

Forensic

(12)

7820 Pensado para la Universidad y Lab de prácticas.

Linea de productos Easy Choice

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Agilent microGC

Análisis rápido (<60seg) en laboratorio o en linea

Hasta 4 canales independientes

Larga vida de las columnas (fácil de cambiar) Fácil de operar incluso en campo. (Sistemas de proceso) OpenLAB CDS y EzChrom

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490 Micro GC:

portfolio de aplicaciones para laboratorio móvil

Seguridad en Mina

Monitorización de la atmosfera de minas, Gases explosivos, Alerta temprana de gases de

combustión espontánea

Biogás

Análisis de gases generados por la fermentación de materiales biodegradables

Emisiones de chimenea

Laboratorios móviles para análisis en plataformas de perforación y gases de chimenea

Análisis de Disolventes

BTEX, Disolventes, Hidrocarburos Halogenados…

Gas Natural

Análisis On-line de gases permanentes, hidrocarburos y odorizantes

Gas de Refinería

Medida on-line de hidrocarburos saturados e insaturados

Academia:

Monitorización de reacciones

Investigación y energías renovables (gasificación de biomasa) y catálisis

Gases

Permanentes

(15)

Agilent 7890B

Opciones de uso de gas portador:Módulo de conservación de

helio,Sensores de HidrógenoySoluciones de gas portador alternativostodo ello reduce

dramáticamente las consumos de helio y ofrece versatilidad al

laboratorio.

Herramientas de Software:Parts Finder Tooly OpenLab CDSsimplifica 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.

Baja masa termica (LTM)los módulos de LTM reduce los tiempos

de inyección mediante calentamientos y enfriamientos

rápidos.

Inyector Multimodo (MMI)sirve como inyector de temperatura programable pero con múltiples

capacidades añadidas.

Agilent Inert FlowPathayuda a conseguir mejor sensibilidad, inertizando todo el camino de la muestra desde la inyección a la

(16)

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

(17)

Asegura un rendimiento muy superior, particularmente en el análisis a niveles de trazas

Agilent Inert Flow Path … Del inyector al detector

Ultimetal Plus – TCD,

FPD, NPD/FID Jets

Ultimetal Plus Capillary Flow

Technology devices, Ultimate Union

Ultimetal Plus

Inlet Weldment



Inert Flowpath

S/SL

Ultra Inert GC Column

Ultra Inert Gold Seal

Ultra Inert Inlet Liner

(18)

GC 1 SSL/FPD GC/MS GC 2 PTV/µECD Column 1 Column 2 Column 3 Column 1 GC 1 SSL/NPD

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.

Cómo se consigue?

Ajustando la presión en cabeza de columna de la columna vía EPC via software.

(19)

6.58 6.59 6.60 6.61 6.62 6.63 6.64 6.65 6.66 6.67 6.68 6.69 80000 90000 100000 110000 120000 130000 140000 150000 160000 170000 180000 190000 200000 Time Response

6.641

6.619 6.624 (target RT)

6.624 Column 1

at 1.000 psi

0.97 psi

0.963 psi

0.96 psi

RTL mejorado con especificación de control de presión

(20)

¿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)

(21)

0 50 100

Presión original del método RTL : 16.0 psi

16.50 min.

16.34 min.

RE-LOCK

Después de cortar la columna…

0 50 100

Nueva Presión: 15.7 psi

0 50 100

16.50 min.

(22)

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

(23)

Mejoras en el nuevo inyector multimodo

Standard column nut

Septum Standard 11mm

Sin fugas en el liner

Turn-top cambio de liner rápido

Enfriamiento

criogénico con

Aire/N

₂

o CO

₂

Dimensiones

estandar del liner

-Más robusto

-Fácil de usar y mantener (turn top)

-Consumibles estándar

(24)

TECNOLOGÍA DE FLUJO CAPILAR

CAPILLARY FLOW TECHNOLOGY (CFT)

Exclusivo

Agilent

(25)

Diseño de la tecnología de flujo capilar

• 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

(26)

Corte transversal

Column 1

Entrada

Restrictor 1

out to vent

Plate

Ferrula

Nut

Restrictor 2

o Columa 2

Canal

(27)

Tecnología de Flujo Capilar -

Capacidades

QuickSwap (GC/MS)

- Mantenimiento de inyector/cambio de columna sin ventear MS

** Acortar los tiempos muertos en GC/MS

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

Modulación

- Mandar fracciones de cromatograma a una segunda columna

** Separación 2D para muestras especialmente complejas

Heart Cut

- Picos cortados a una segunda columna

(28)

Tipos de dispositivos CFT

Divisor de 2/3

caminos con Makeup

QuickSwap (para MSD)

Deans Switch

Unión Purgada

(29)

Pesticidas: Divisor de tres vias con Makeup

1X method with 1:1:0.1 split FPD:MSD:ECD

3-Way

Splitter with

Makeup

Auto-sampler

7890

GC

Column

Phosphorus FPD 30 m X 0.25 mm id X 0.25 um HP-5MS

5975C MSD

uECD

AUX EPC 3.8 psig

(30)

CONFIGURACIONES GCXGC

(31)

Capacidad de separación de picos

ALS Columna 1 Modulador Columna 2 Detector GC convencional n = 1000 GC rápida n = 25

GC X GC = 25000

(32)

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

Cromatograma GC x GC

Este proceso se realiza cada 1.5

segundos, sincronizado con el star

(33)

Configuración básica 7890B

Inyector S/SL

Dispositivo CFT

Dos columnas: No-Polar y Polar Detectores: FID y/o MS

(34)

TECNOLOGÍA “LTM”

(35)

Pequeño tamaño

Programación de Temperatura Rápida y Eficiente

Tecnología LTM

Columnas GC Low-Thermal-Mass (LTM)

Conjunto de Columna/Sensor/Resistencia Sin limitaciones prácticas en la elección de capilares para GCMS Enfriamiento rápido

(36)

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

(37)

LTM reduce los tiempos de calentamiento y enfriamiento

40 min

+

5.4 min

20 min

+

5.4 min

3 min

+

2 min

Tiempo de análisis GC

Enfriamiento

9x más rápido

LTM/7890

(38)

Indice

Preparación e introducción de muestra

Cromatografía de Gases

(39)

Estrategias de trabajo actuales

Analisis de conocidos

en alcance

Analisis de desconocidos

Analisis de conocidos

fuera alcance

(40)

Nuevo diseño del Portfolio GC/MS

5977E SQ 7820 GC Full Scan/SIM MS/MS MS/MS masa exacta

4ª Generación

de GCQQQ

8ª Generación

de GCMSD

5977A SQ 7890B GC 5975T SQ 70X0 TQ 7200B GCQTOF

Re

nd

imiento

Análisis de Ultra-trazas

y alta velocidad

(41)

Bases de GCMSD, GCMSMS y GCQTOF

(42)

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

(43)

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

- 200

0

_{C 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

Patente

Agilent

(44)

Triple-Axis Detector

Electromultiplicador

de triple canal

Dínodo de

Alta Energía

Barra Guía

Cuadrupolo de cuarzo

hiperbólico de alta

transmision

Flujo de Iones

X

Y

Offset

Z

Protección

contra

partículas

secundarias

(45)

Nuevo GCQQQ Agilent 7010

7000C

7010

Septiembre 2013

Diciembre 2014

7000A

7000B

Nov 2008

(46)

Ejemplos de Aplicaciones target

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

7010

(47)

Agilent 7010: Basado en la exitosa plataforma 7000C

Cuadrupolos hiperbólicos reales recubiertos de oro Detector de Triple Eje

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

Fuente de iones

7010

(48)

7000 Series Quadrupole MS/MS

(49)

7000 Series Quadrupole MS/MS

Optimizado para Cromatografía de Gases

Espectro EI con todos los analitos e iones de

(50)

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.

(51)

7000 Series Quadrupole MS/MS

Optimizado para Cromatografía de Gases

La Celda de Colisión disocia el ión m/z 210 en

(52)

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

(53)

7000C: Precision, Precision, Precision

Dwell Time (msec)

10

5

3

2

1 # Transitions

18

33

50

66

99 Cycle Time

198

200

198

198 MRM/sec

91

167

250

333

500 n=1 37453 39629 38589 37722 36246

2 37854 38444 35487 34584 34524

3 36464 39402 37690 35916 35007

4 38547 37270 35756 36243 33895

5 38372 38376 37277 37373 36955

6 36349 37881 38076 38625 33315

7 39439 32900 36179 38984 34861

8 37654 37787 37455 38018 37986

9 37588 38620 40348 34537 34307

10 37140 36425 37795 36869 34700

Average Area 37686 37673 37465 36887 35180

SD Area

940 1925

1439

1557

1447

% RSD

2.5%

5.1%

3.8%

4.2%

4.1%

para 10ppb propyzamide

Mayor precisión,

igual o mejor

confirmación

cualitativa

(54)

7000C: Precision, Precision, Precision

Dwell Time (msec)

10

5

3

2

1 # Transitions

18

33

50

66

99 Cycle Time

198

200

198

198 MRM/sec

91

167

250

333

500 n=1 37453 39629 38589 37722 36246

2 37854 38444 35487 34584 34524

3 36464 39402 37690 35916 35007

4 38547 37270 35756 36243 33895

5 38372 38376 37277 37373 36955

6 36349 37881 38076 38625 33315

7 39439 32900 36179 38984 34861

8 37654 37787 37455 38018 37986

9 37588 38620 40348 34537 34307

10 37140 36425 37795 36869 34700

Average Area 37686 37673 37465 36887 35180

SD Area

940 1925

1439

1557

1447

% RSD

2.5%

5.1%

3.8%

4.2%

4.1%

for 10ppb propyzamide

Mayor precisión,

igual o mejor

confirmación

cualitativa

(55)

Agilent 7000C estabilidad de ratios de iones

(56)

Variabilidad entre diferentes matrices

(57)

Nueva herramienta de alta resolución en

GCMS para ampliar su potencial en I+D o

análisis de muestras complejas

7200B GC-QTOF

(58)

=

+

¿Que es el 7200?

7200 GC/Q-TOF = 7890 + 7000 + 6500

MS Cuadrupolo /Tiempo de vuelo

MS Tiempo de Vuelo

MS Triple Cuadrupolo

(59)

7200 Analyzer: La fusión de dos plataformas

Cuatro etapas de vacío

6500 LC/MS

Q-TOF

7000 GC/MS

QQQ

(60)

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

(61)

Food Safety

and Testing

Metabolomics

GC/QTOF Applications

Flavor and

Fragrances

Forensics and

Toxicology

Energy and

Petrochemical

5990-9076EN Sulfur Compounds in Coffee

5990-9477EN Analysis of Biomarkers in Crude Oil 5991-0106EN Olive Oil Characterization

5991-0571EN Metabolic Profiling of Yeast Sterols

5991-2481EN Opiate-Induced Changes in Murine Brain

5991-3476EN Metabolomics of Carbon-Fixing

Mutants of Cyanobacteria

5991-4369EN Classification of Heroin

5991-4663EN Metabolite Profiling from Bark of

(62)

Preguntas

José Juan Rivero

Especialista de producto en Agilent Technologies para GC y GCMS

Email: jose.rivero@Agilent.com