Agilent Technologies. LC/MS Übersicht. Friedbert Ruppel LC / LCMS Sales Berlin. Page 1

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1 LC/MS Übersicht Agilent Technologies Friedbert Ruppel LC / LCMS Sales Berlin Page 1

2 A G I L E N T 39 J A H R E M A S S E N S P E K T R O M E T R I E 5930A A B MSD Single Quad 2006, heute LC/MSD Series Series 2006-heute 4500, 7500 Series ICP/MS 1994-Present Ion Trap Series 2000-heute ESI-TOF Series 2003-heute 6410 Triple Quad 2006, , 6520 Q-TOF 2006, 2007 Page 2

3 A G E N D A Einführung Hardware A. Ionenquellen B Single Quad Familie C TOF Familie D Triple Quad Familie E QTOF Familie Software MassHunter Plattform und Applikations Software Page 3

4 T E C H N O L O G I E N U N D L Ö S U N G E N Separations Technology 1290 Infinity UHPLC 12x0 Infinity HPLC 7100 Capillary Electrophoresis HPLC Chip Cube System MS Detector Technology Data Analysis $0.3 B / Application Software 34% of total revenue 6000 Series LC/MS/MS 7000 Series GC/MS/MS 597X GC/MSD Varian Ion Trap LC/MS and GC/MS MassHunter MS Software Family Mass Profiler Professional w/ Pathway Analysis Personal Compound AMRT Databases and Libraries Pharma Workflows; ADME, Bioanalysis, Confirmation Solutions Fast Track Solution Kits for LC, GC, LC/MS & GC/MS Clinical Application Offer More to come Page 4

5 W O M I T A L L E S B E G I N N T: I O N E N Q U E L L E N Größte Flexibilität Electrospray (ESI) Nanospray APCI APPI Multimode Source ESI und APCI in einer Quelle Simultaner Operationsmodus HPLC-Chip/MS Nanospray wird routinefähig Reproduzierbare Ergebnise Probenvorbereitung auf dem Chip Austauschbar zwischen allen MS Techniken Page 5

6 A G I L E N T J ET S T R E A M Off On Page 6

7 A G I L E N T J ET S T R E A M T H E R M A L G R A D I E N T F O C U S I N G T E C H N O L O G Y Dramtischer Empfindlichkeits Gewinn für SQ, TOF, Q-TOF, und Triple Quad Thermische Ionenfokussierung Verbesserung der Ionisierung und der Ionenextraktion Effizient für viele Analytenklassen, auch für typische APCI Page 7

8 A G E N D A Einführung Hardware A. Ionenquellen B Single Quad Familie C TOF Familie D Triple Quad Familie E QTOF Familie Software MassHunter Plattform und Applikations Software Page 8

9 S Q T E C H N O L O G I E Nebulizer gas inlet Nebulizer HPLC, CE or IC inlet octopole ion guide quadrupole HED detector heated N 2 1 x 10-5 Torr 3 Torr 0.6 mm I.D. dielectric capillary skimmer lenses Page 9

10 M O D E L L E DER A G I L E N T B S E R I E 6120B 6130B 6150B Einfach zu Nutzen Ideal für Chromatographeur Preisgünstig Massenbasierende Fraktionierung Höchste Flexibilität Ideal für quantitative Anwendungen Höchste Produktivität Ideal für 1290 Infinity (U)HPLC Kopplung Ideal für Screening und qualitativen Applicationen Page 10

11 S P E Z I F I K AT I O N E N D E R A G I L E N T S I N G L E Q U A D S Page 11

12 A G E N D A Einführung Hardware A. Ionenquellen B Single Quad Familie C TOF Familie D Triple Quad Familie E QTOF Familie Software MassHunter Plattform und Applikations Software Page 12

13 A G I L E N T 6200 S E R I E : T O F L C / M S Massengenauigkeit besser 1 ppm >20,000 Massenauflösung Ion Mirror 10 5 Dynamischer Bereich Bis zu 20 Spektren pro Sekunde Octopole 2 Detector DC Quad Ion Pulser Turbo Page 13

14 W AS M A C H T T O F A U S : M A S S E N G E N A U I G K E I T Resolution = (m/z)/w 1/2 1000/0.1 = 10, /0.087 = 10,597 W 1/2 = m/z, amu Mass accuracy (mass error) Mass accuracy measured - actual actual ( )/1000)x10 6 =1 ppm x 10 6 I n t e n s it y, c o u n t s +TOF MS: to min from steroid2tofap42.wiff Agilent, subtracted (4.696 to e5 1.10e5 1.00e5 9.00e4 8.00e4 7.00e4 6.00e4 5.00e4 4.00e4 Epitestosterone Resolution 6890 meas = actual = Max. 1.2e5 counts. Therefore: m/z is 0.001Da (1 mda) 3.00e4 2.00e4 1.00e ppm m/z, amu Page 14

15 W A R U M S O L C H E G E N A U I G K E I T? Reserpine (C 33 H 40 N 2 O 9 ) exakte Masse: m/z Single Quad Genauigkeit: +/- 0.1 m/z = 165 ppm Anzahl möglicher Summenformeln (nur C, H, O & N) 165 ppm ppm 13 5 ppm 7 3 ppm 4 2 ppm 2 Die akkurate Masse reduziert die Anzahl der Kandidaten und damit das Risiko weiter in ein falsches Molekül zu investieren. Page 15

16 I S O B A R I C C O E L U T I N G S P E C I E S : Identify By Differences In Isotopic Pattern Azoxystrobin (fragment) Tetraconazole Page 16

17 M O L E C U L A R F O R M U L A G E N E R AT I O N Proposed Formulas are scored based on mass error, isotope abundances and isotope spacing User has control over relative weighting In this case, best match for both adducts is the same Page 17

18 C S V F O R M AT D ATA B A S E D R U G S OF A B U S E Page 18

19 P E R S O N A L F O R E N S I C S / T OX D B B Turn Sample Purity on Scoring based on Monoisotopic mass (varies in ppm) Select algorithms Isotope distribution (varies in %) Isotope spacing (varies in ppm) Version B Accurate mass database of 7500 compounds with 5000 structures Drugs of Abuse, Explosives, Clinical Drugs (e.g. Benzodiazepines, local anesthetics), other toxic compounds (mycotoxins, plant toxins) Searchable from MassHunter Qual, Mass Profiler, Mass Profiler Professional Page 19

20 1290/ sec analysis 250 compounds (125pg on-column) 1-naphthol Mass [M+H] + = Resolution = ppm Spinosad A Mass [M+H] + = Resolution = ppm Fenpyroximate E Mass [M+H] + = Resolution = ppm

21 A G E N D A Einführung Hardware A. Ionenquellen B Single Quad Familie C TOF Familie D Triple Quad Familie E QTOF Familie Software MassHunter Plattform und Applikations Software Page 21

22 MRM (MU LT I P L E R E A C T I O N M O N I T O R I N G ) Quad Mass Filter (Q1) Quad Mass Filter (Q3) Collision Cell Spectrum with background ions (from ESI) Q1 lets only target ion 210 pass through 210 Collision cell breaks ion 210 apart Q3 monitors only characteristic fragments 158 and 191 from ion 210 for quant and qual no chemical background

23 N EU: T R I P L E Q U A D R U P O L E L C / M S Zeptomole Emfindlichkeit! ifunnel Technology A new paradigm for atmospheric ion sampling 10X sensitivity breakthrough for ESI Improves assay robustness; simplifies sample prep Curved, Tapered Collision Cell Efficient ion transmission; Reduced noise Compact design New scanning capabilities 0.4 m/z precursor isolation reduces interference Dynamic MRM Data dependent scanning 6490 Triple Quadrupole LC/MS System with ifunnel Technology 23

24 N EW I F U N N E L T E C H N O L O G Y ifunnel Technology nutzt 10fach mehr Ionen Agilent Jet Stream Hexabore Capillary Dual Ion Funnel Thermische Fokusierung des Elektrospray Effektivere Desolvatisierung der Ionen in der Gasphase Erzeugt Zone mit vielen Ionen 6 capillary inlets 10fache Anzahl der Ionen können transferiert werden Ionen werden gehalten, Restgas abgepumpt Reduktion des Rauschens Schont die Turbopumpe 24

25 B E I S P I E L DER V E R B E S S E R U N G Agilent Jet Stream positive ion Agilent Jet Stream negative ion 7x 7x 7x 5x 5x x 11x 10x 7x 10x m/z m/z 25

26 6490 E R R E I C H T Z E P T O M O L A R D E T E K T I O N S L I M I T S 1 x10 + MRM ( > 164.9) 200 zeptomoles (100 attograms) Verapamil Injected on-column Acquisition Time (min) Mol = 6,02 x Moleküle Nano = 10-9 Pico = Femto = Atto = Zepto = Ein Zeptomol (zmol = ) sind 602 Moleküle.

27 U N P R E C E D E N T E D S IX L O G S OF L I N E A R I T Y W I T H 6490 Area Response 100 Attogram to 100 Picogram verapmil on column Y = x R 2 = Femtograms

28 T R I P L E Q U A D S P E Z I F I K AT I O N E N Specification S/N 1 pg reserpine 1,000:1 10,000:1 Mass Range (m/z) 3,000 1,400 Mass Resolution 0.7 Da 0.4 Da Scan Speed, Da/s 5,000 10,000 Polarity Switching 30 msec 30 msec MRMs/Sec no cross-talk Data Dependent YES YES Triggered MRM YES YES

29 A G E N D A Einführung Hardware A. Ionenquellen B Single Quad Familie C TOF Familie D Triple Quad Familie E QTOF Familie Software MassHunter Plattform und Applikations Software Page 29

30 A G I L E N T Q T O F T E C H N I K Quad Mass Filter (Q1) Octopole 2 Octopole 1 Lens 1 and 2 Collision Cell DC Quad Ion Pulser Rough Pump Turbo 1 Turbo 1 Turbo 1 Turbo 2 Page 30

31 A G I L E N T Q - T O F F A M I L I E 6520BA Q-TOF 6530AA Q-TOF 6540AA Q-TOF 20K resolution 5 Pg Sensitivity 5 decades in-scan 20K resolution 1 pg sensitivity 5 decades in-scan < 40K resolution 2 pg sensitivity 5 decades in-scan < 0,5 ppm MS < 2 ppm MS/MS Page 31

32 6540 L E I S T U N G S FÄ H I G K E I T Exzellente Massengenauigkeit und Isotopic Fidelity 40pg reserpine on-column, 10 injections +ESI EIC( ) Scan Frag=240.0V Reserpine_40pgms3.d Counts vs. Acquisition Time (min) Error Run (ppm) Mean 0.25 Std. Dev 0.32 x Isotope Obs % Calc % Obs m/z Calc m/z Diff (ppm) Counts vs. Mass-to-Charge (m/z) 250 ppb mass accuracy with and accurate isotopic ratios Page 32

33 M A S S H U N T E R M A S S P R O F I L E R Differential analysis for two samples or two sample groups Features increased by x fold Features decreased by x fold Support for METLIN database with 8000 lipids for lipidomics MFG performance improvements (x10) and absolute scoring Compatibility with Mass Profiler Professional and MassHunter Qual => Very well accepted easy-to-use entry level software Page 33

34 M A S S P R O F I L E R P R O F E S S I O N A L B NEW optional integrated Pathway Analysis software => Once markers are ID d, determine the biological context! Agilent is only MS vendor with integrated PA software! Page 34

35 Metabolomics

36 A G E N D A Einführung Hardware A. Ionenquellen B Single Quad Familie C TOF Familie D Triple Quad Familie E QTOF Familie Software MassHunter Plattform und Applikations Software Page 36

37 M A S S H U N T E R W O R K S TAT I O N Eine Softwareplattform für alle Agilent Massenspektrometer Control of Agilent 6000 Series QQQ, TOF and Q-TOF Control of most 1100, 1200 and 1290 HPLC modules incl. Chip-LCMS LC/MS Data Processing for QQQ, TOF, Q-TOF, SQ and Trap Control for GC/MS/MS & data processing for GC/MS and GC/MS/MS Control & data processing for ICP/MS LC/MS GC/MS ICP-MS Page 37

38 M A S S H U N T E R W O R K S TAT I O N Die z.z. beliebteste und neueste MS Software am Markt ~ 5000 Kopien seit Sep-2006! Unterstützt LC/MS, GC/MS + ICP-MS Innovative Algorithmen für höchste Produktivität Workflows werden durch Applikationssoftware abgebildet Page 38

39 Ü B E R S I C H T D E R A G I L E N T LC- M S S Y S T E M E Anwendung SQ TOF QQQ Q-TOF Synthesekontrolle Reinheitskontrolle Massenbasierte Fraktionierung Quantifizierung UV inaktiver Substanzen Studium und Ausbildung General Unknown Screening Synthesekontrolle Biomarker Discovery Forensik Strukturaufklärung Quantifizierung Strukturaufklärung General Unknown Screening Biomarker Discovery Metabolomics Forensik Vorteile Einfach Preis einfache Methodenentwicklung (generischer Gradient) alle Informationen sind in den Daten (Forensik / Doping / Pharmaforschung) Empfindlichkeit einfach in der Routine einfache Methodenentwicklung alle Informationen sind in den Daten (Forensik / Doping / Pharmaforschung) umfassende Softwarepakete (Profiler / Metlin / Metabolid ID) Nachteile geringere Empfindlichkeit als QQQ große Datenmengen Methodenentwicklung aufwendig Nur Targetanalyse geringere Empfindlichkeit als QQQ große Datenmengen Page 39

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