GC-MS Básico

CURSO DE ESPECTROMETRIA DE MASSAS CURSO DE ESPECTROMETRIA DE MASSAS ACOPLADA A CROMATOGRAFIA GASOSA ACOPLADA A CROMATOGRAFIA GASOSA

GCGC--MSMS

O Sistema GCO Sistema GC

SATURN 2100 & 2200SATURN 2100 & 2200

1200 GC/MS & GC/MS/MS1200 GC/MS & GC/MS/MS

1200L Mass Spectrometers1200L Mass Spectrometersfor GC and LCfor GC and LC

Performance! Flexibility!

Value!

EspecificaçõesEspecificações

CONCEITOS IMPORTANTES

DE GC

ResoluçãoResolução

R = 1.18 R = 1.18 ∆∆∆∆ttRR / / (W(W11+W+W22))

Injeção Injeção SplitSplit//SplitlessSplitless

SplitSplit

SplitlessSplitless

Purga de SeptoPurga de Septo

RazãoRazão de Splitde Split

••••S.R. = (vent + column flow) / (column flow)S.R. = (vent + column flow) / (column flow)

••••AA razãorazão de splitde split usadausada éé determinada peladeterminada pela

complexidadecomplexidade ee concentração da amostraconcentração da amostra..

SplitterSplitter

Injetor 1079Injetor 1079

Septum nutSeptumSeptum purge

Carrier gas inSplit out

Insert*

Split point

Septum support

Sealing ferrule

Injection point

Injetor 1177Injetor 1177

Pneumáticos do Injetor 1079Pneumáticos do Injetor 1079

InsersoresInsersores para Injetorespara Injetores

SPLIT E SPITLESSFLASH

VAPORIZATION CAPILAR

FLASH VAPORIZATIO

N EMPACOTADA

C o m p o s i ç ã o e D e s c r i ç ã o Fase Es tac ionár iaE q u i v a l e n t e d a C o l u n a

E m p a c o t a d a

Fase Es tac ionár iaE q u i v a l e n t e d a C o l u n a

capi la r 1 0 0 % m e t i l s u b s t i t u í d o M e n o s

Po la r O V - 1 , O V - 1 0 1 , S P - 2 1 0 0 ,D C - 2 0 0 , U C - W 9 8 2 , S 9 6 ,

C P - S i l 5 , S E - 3 0

D B - 1 , H P - 1 , H P - 1 0 1 ,U l t ra -1 , SPB-1

5 % fen i l , 95% met i l subst i tu ído O V - 3 , O V - 7 3 , F l u o r o l u b e ,CP-Si l 8

D B - 5 , H P - 2 , U l t r a - 2 , S P B -5, C P - S i l 8 C B

6 % c i a n o p r o p i f e n i l , 9 4 % met i lsubst i tu ído

D B - 1 3 0 1

1 4 % c ianoprop i l f en i l , 86% met i lsubst i tu ído

O V - 1 7 0 1 D B - 1 7 0 1 , S P B - 7 , C P - S i l1 9 C B , R t x - 1 7 0 1

5 0 % fen i l , 50% met i l sub t i tu ído M o d e r a d o a u m e n t o d a

p o l a r i d a d e . D r o g a s , p e s t i c i d a s ,b i o q u í m i c a

0 V - 1 7 , O V - 1 1 , O V - 2 2 ,S P - 2 2 5 0 , D C - 7 1 0

D B - 1 7 , H P - 1 7 , R S L - 4 0 0 ,R t x - 5 0 , P E - 1 7 , 0 0 7 - 1 7 ,

S P 2 2 5 0

5 0 % t r i f luoroprop i l , 50% met i ls u b s t i t u í d o – P o l a r i d a d e

m o d e r a d a . F á r m a c o s .

O V - 2 1 0 , O V - 2 0 2 , O V - 2 1 5 ,Q F - 1 , S P - 2 4 0 1

D B - 2 1 0 , R S L - 5 0 0 , S P -2 4 0 1

5 0 % c ianoprop i l f en i l , 50% met i lsubs t i tu ído – A l ta po la r idade .

O V - 2 2 5 , S i l a r 5 CP D B - 2 2 5 , S P - 2 3 3 0 , C P - S i l4 3 C B , R S L - 5 0 0

Pol ie t i leno g l ico l Al ta po lar idade . Á lcoo l , feno l ,

p o n t e s d e h i d r o g ê n i o .

C a r b o w a x 2 0 M ,S u p e r o x , S u p e l c o w a x

1 0 , P E G

D B - W A X , H P - 2 0 M ,S u p e l c o w a x 1 0 , C P - W A X

5 2 C B , S u p e r o x I I Pol ie t i leno g l ico l

Á c i d o m o d i f i c a d o . O V - 3 5 1 , F F A P ,

C a r b o w a x 2 0 M - Á c i d oTere f tá l i co

D B - F F A P , H P - F F A P ,Nuko l , S u p e r o x F A ,

S t a b i l w a x - D A 5 0 % c i a n o p r o p i l , 5 0 % met i l

subst i tu ído S P - 2 3 1 0 , S P - 2 3 3 0 , C P -

S i l 5 8 D B - 2 3 , S P - 2 3 3 0 , R t x -2 3 3 0 , P E - C P S - 1 , 0 0 7 -

C P S - 1

AutoSamplerAutoSampler CombiPalCombiPal

SPME SPME –– Fiber HolderFiber Holder

SPME SPME -- Processo de AmostragemProcesso de Amostragem

SPME num Sistema TrifásicoSPME num Sistema Trifásico

SPME SPME –– AplicaçõesAplicações

•• Solventes orgânicos em águaSolventes orgânicos em água

•• FastFast GC com BTEX’sGC com BTEX’s

•• Metanol em amostras corrosivasMetanol em amostras corrosivas

•• FlavorFlavor voláteis em bebidasvoláteis em bebidas

•• PolímerosPolímeros

•• Álcool no sangueÁlcool no sangue

•• FenóisFenóis

•• PesticidasPesticidas

•• Hidrocarbonetos Hidrocarbonetos poliaromáticospoliaromáticos

•• Drogas no sangue e na urinaDrogas no sangue e na urina

ESPECTROMETRIA DE MASSAS

ALTA SELETIVIDADERESOLUÇÃO

ALTA SENSIBILIDADEDIVERSAS TECNOLOGIAS

IDENTIFICAÇÃO


M M + e

•• IONIZAÇÃO DAS MOLÉCULASIONIZAÇÃO DAS MOLÉCULAS

+

M M + e

•• IONIZAÇÃO DAS MOLÉCULASIONIZAÇÃO DAS MOLÉCULAS

+

Em geral todos os compostos orgânicos estáveis tem número par de elétrons

Molécula com númeropar de elétrons

: .

Radical cátion (Íon Molecular)

FRAGMENTAÇAO DAS MOLÉCULAS

- COMPOSTOS ORGANICOS TEM ENERGIA CORRESPONDENTES AO PRIMEIRO POTENCIAL DE IONIZACAONA FAIXA DE 5 - 15 Ev

- NA TECNICA DE IMPACTO DE ELETRONS ( EI ) A ENERGIA FORNECIDA A MOLECULA SE ENCONTRA

NA FAIXA DE 70 Ev

O QUE ENTAO ACONTECE COM O EXCESSO DE ENERGIA ?????

EXCITAÇAO ELETRÔNICA E VIBRACIONAL !!

FRAGMENTAÇÃO DAS MOLÉCULAS

M A + N

M B + N

.+

.+

+ .

+.

IONS MOLECULARES(NUMERO IMPAR DE ELETRONS)

ION FRAGMENTO ( NO. PAR DE ELETRONS)

ION FRAGMENTO ( NO. IMPAR DE ELETRONS)

NEUTRO ( NO. IMPAR DE ELETRONS )

NEUTRO ( NO. PAR DE ELETRONS )

FRAGMENTAÇÃO DAS MOLÉCULASEXEMPLO :

C2H6

C2H5 + H

H + C2H5

H2 + C2H4

C2H4 + H2

+

++

+

+.

.

.

.

.

NOTEM QUE EM ALGUNS CASOS ALGUMA LIGACOES SAO ROMPIDAS E OUTRAS SÃO FORMADAS

FATORES DETERMINANTES DO GRAU DE FRAGMENTAÇAO

- GRAU DE LIGAÇAO ( FORCA DAS LIGACOES ) QUE SOFREM RUPTURA

- ESTABILIDADE DOS PRODUTOS FORMADOS ( IONS OU NEUTROS)

- ENERGIA INTERNA DOS ÍONS EM PROCESSO DE FRAGMENTAÇÃO

- INTERVALO DE TEMPO ENTRE A FORMAÇAO DOS IONS E SUA POSTERIOR DETECÇÃO

EXEMPLO:

CH3OH

AB

UN

DA

NC

IA R

EL

AT

IVA

DO

S IO

NS

M / Z10 20 30

CH3OH

CH2OH + H

CHO + H2

CH3 + OH

M/Z 31

M/Z 15

M/Z 29

+

+

+

.

..+

VÍDEO EI - MS

ExemploExemplo:: CloroetanoCloroetano

Nominal Molecular Weight

(5x1) + (2x12) + (1x35) = 64

Isotopic Abundances:

1H 99.99%

2H 0.01%

12C 98.91%

13C 1.1%

35Cl 75.77%

37Cl 24.23%

A massa molecular nominal é a soma dos isômeros de massas mais baixas da molécula . A distribuição de massas dos íons será proporcional a abundãncia isotópica dos componentes atômicos

PrimeiroPrimeiro,, íons moleculares criamíons moleculares criamelétrons energéticoselétrons energéticos::

Molecular Ion Isotope Abundance:

m/z 64 (12C21H5

35Cl) 74.06%

m/z 65 (13C12C1H535Cl) 1.70%

m/z 66 (12C21H5

37Cl) 23.71%

m/z 67 (13C12C1H537Cl) 0.54%

EntãoEntão,,FragmentosFragmentos dede íons molecularesíons moleculares::

ApósApós oo passopasso dede IonizaçãoIonização,, Íons são ejetadosÍons são ejetados/scan/scan parapara aaEletromultiplicadoraEletromultiplicadora ……

• E um espectro de massas é coletado

TIPOS DE ANALISADORES

VÍDEO GC - MS

QUADRUPOLOS E ION TRAP

QUADRUPOLOQUADRUPOLO

Varredura dos potencias de RF e DC Varredura dos potencias de RF e DC ( quadrupolo )( quadrupolo )

Coordenadas de Coordenadas de Mathieu Mathieu Diagrama de EstabilidadeDiagrama de Estabilidade

az =- 8zUmr2ωω2

mr2ωω2qz =- 4zV

U = potencial DC no eletrodo; zero para o ion trap

V = RF potencial

m = massa do ionz = carga do ion

r = raio interno

ωω = frequência angular 2 ππ f ( H z )

1200L 1200L GCGC/MS/MS/MS/MS

Vacuum Interlock

EI/PCI/NCISource

Hexapole Ion Guide Q1

Q3

Q2Curved185 mm

PathMultiplier

+/- 5kV postacceleration

Dual StageTurbo

LensLens--less Mass Analyzerless Mass AnalyzerIon energy 3.0 Ion energy 3.0 evev

Q1 Lens

RF & DCRF only

Ion Guide

Large radial displacements of the ion cause mass peak Large radial displacements of the ion cause mass peak splitting and precursor peaks caused by defects in the field splitting and precursor peaks caused by defects in the field found off the axisfound off the axis

LensLens--less Mass Analyzerless Mass AnalyzerIon energy 3.0 Ion energy 3.0 evev

RF onlyRF & DCRF only

Q1

PrePre--filter ion guides reduce the radial displacement in the filter ion guides reduce the radial displacement in the mass filter and improve the peak shape and resolutionmass filter and improve the peak shape and resolution

Ion Guide Ion Guide

IonSource

Ions

Detector

•Locates the ion detector off-axis from theion source

•Removes photons, metastables, & high energy charged droplets from ion detector

Neutral Noise

Collision CellCollision CellCurved for low noiseCurved for low noise

Collision CellCollision Cell180 degree path180 degree path

Ions

Sealed Collision Cell - 18.3 cm

Open Ion Guides - 8.3 cm

Open Ion Guides - 8.3 cm

Collision CellCollision CellNo lensNo lens

Ions

No Apertures

Q1

Q3

•• Collision cell without lensCollision cell without lens

•• No AperturesNo Apertures

•• No No nodingnoding

•• Decreased ion lossesDecreased ion losses

•• Higher sensitivityHigher sensitivity

•• Square geometry with flat surfacesSquare geometry with flat surfaces•• Higher orderHigher order multipolemultipole moments in field moments in field

reduce “reduce “nodingnoding” of product ions” of product ions

Collision CellCollision CellSquare geometry with flat surfacesSquare geometry with flat surfaces

Positive / Negative DetectorPositive / Negative Detectorwith Post Accelerationwith Post Acceleration

•• Detects positive or negative ionsDetects positive or negative ions

•• Constant +/Constant +/-- 5kV acceleration voltage5kV acceleration voltage

•• Dynode without separate dynode deviceDynode without separate dynode device

•• Reduces field emissions (noise spikes)Reduces field emissions (noise spikes)

•• Dispersion of ions across entrance cone surfaceDispersion of ions across entrance cone surface

•• Exceedingly long lifeExceedingly long life

Q3 Multiplier PS

+/- 5 kv

ION TRAP

ELETRON MULTIPLIER

DiagramaDiagrama dede EstabilidadeEstabilidade do Ion do Ion TrapTrap

•• IonsIons são estocados entresão estocados entre q=0 to 0.90q=0 to 0.90

•• Mais baixosMais baixos m/zm/z estocadosestocados éé ememq=0.90q=0.90

•• NormalmenteNormalmente, a = 0, a = 0 parapara Ion TrapIon Trap

Wolfgang Paul

MovimentaçãoMovimentação dodo íoníon no Trapno Trap

•• ITSIM (Ion Trap Simulation)ITSIM (Ion Trap Simulation)

•• H.H.--P.P. ReiserReiser, R.K. Julian and , R.K. Julian and R.G. Cooks, Int. J. MassR.G. Cooks, Int. J. MassSpectromSpectrom. Ion Proc., 121 (1992) . Ion Proc., 121 (1992) 49.49.

•• PodePode--sese verver oo movimentomovimento dodoíoníon no trap , no web site do no trap , no web site do Professor Cooks.Professor Cooks.

Graham Cooks

http://www.chem.purdue.edu/faculty/cooks

Quadrupolo de Transmissão Quadrupolo de Transmissão Diagrama de EstabilidadeDiagrama de Estabilidade

R = 0

O processo de transmissão faz paraos íons o que a coluna faz para separaçãodos compostos

Todos íons transmitidos continuamente

Componentes Chaves do Componentes Chaves do Ion TrapIon Trap

•• Fonte InternaFonte Interna

•• FilamentoFilamento

•• Analisador Analisador Ion TrapIon Trap

•• Concentra os íons através de “armadilha” seletivaConcentra os íons através de “armadilha” seletiva

•• Análise de massa através de ejeção Análise de massa através de ejeção sequencialsequencial

•• Detector (Multiplicadora de elétrons)Detector (Multiplicadora de elétrons)

•• Amplifica o sinal a partir dos íons ejetados do analisadorAmplifica o sinal a partir dos íons ejetados do analisador

Ion Trap Ion Trap Quadrupolo Ionização InternaQuadrupolo Ionização Interna

•• Nenhuma fonte externaNenhuma fonte externa

•• Sem lentes e repelentesSem lentes e repelentes

•• “Transmissão é Circular” = “Transmissão é Circular” = TrappingTrapping

•• Nenhum Potencial DC Nenhum Potencial DC -- somente RF !somente RF !

•• A varredura de RF desestabiliza os íons em série A varredura de RF desestabiliza os íons em série conforme m/zconforme m/z

RF RF Scan Scan simplificadosimplificado

Variable IonizationTime &SimultaneousStorage

StartMass

EndMass

RF

Destablize TrajectoryEject Ions to EM

time one spectrum

l - one data point - l

ION TRAP ION TRAP QuadrupolarQuadrupolarde de IonizacaoIonizacao internainterna

Diagrama de EstabilidadeDiagrama de Estabilidadepara para Ions Ions armazenadosarmazenados

Trajetoria estavel Trajetoria estavel do do IonIon

can be maintained indefinitely -

- but not if you want to monitor a GC peak

0.908

Diagrama de EstabilidadeDiagrama de EstabilidadeAnalise de massa ( Analise de massa ( scan scan ) )

Trajetória de um íon Trajetória de um íon instavelinstavel

VÁCUO

VÁCUO


Saturn 2000:Saturn 2000:DestravamentoDestravamento dodo TransferlineTransferline

Saturn 2000:Saturn 2000:DestravamentoDestravamento dodoAnalisadorAnalisador

Saturn 2000:Saturn 2000:Vista doVista do AnalisadorAnalisador

Saturn 2000:Saturn 2000:Analisador desmontadoAnalisador desmontado

Ionização Química com Ionização Química com

Ion TrapIon Trap

TrapCI.ppt

Ionização Química no Ionização Química no Ion TrapIon Trap

•• Introdução a Ionização QuímicaIntrodução a Ionização Química

•• Vantagens da Ionização QuímicaVantagens da Ionização Química

•• O que é SECI?O que é SECI?

•• Exemplos/Vantagens de SECI Exemplos/Vantagens de SECI

•• O que é CI Líquido?O que é CI Líquido?

•• Exemplos de LCI Exemplos de LCI

Tipos de IonizaçãoTipos de Ionização

•• Ionização Eletrônica (EI)Ionização Eletrônica (EI)

•• ~ 70 ~ 70 eVeV, , HardHard

•• Ionização Química (CI) Ionização Química (CI) –– Íons PositivosÍons Positivos-- PICIPICI

•• ~ 12 ~ 12 eVeV, , SoftSoft

•• Ionização Química Negativa CI (NICI; NCI)Ionização Química Negativa CI (NICI; NCI)

•• >0.1 >0.1 eVeV, , Very SoftVery Soft

(Note: >10 (Note: >10 eVeV para ionizar a maioria de compostos orgânicos)para ionizar a maioria de compostos orgânicos)

Ionização Química Ionização Química -- Passo 1 Formação de Passo 1 Formação de íons reagentes CHíons reagentes CH4 4

•• Primeiro passo é a ionização eletrônica de CHPrimeiro passo é a ionização eletrônica de CH44::

•• CHCH44 + e+ e-- CHCH44++, CH, CH33

++, CH, CH22++, CH, CH++, ,

CC++, H, H++

•• Segundo ,é a reação íonSegundo ,é a reação íon--molécula para criar íons molécula para criar íons reagentes estáveis:reagentes estáveis:

•• CHCH44++ + CH+ CH44 CHCH33 + CH+ CH55

++

íon reagenteíon reagente

Íon reagente MetanoÍon reagente Metano

Íon reagente Íon reagente ButanoButano

Ionização Química Ionização Química -- Passo 2 Reação Passo 2 Reação com com AnalitoAnalito

•• Transferência de Próton por íon pseudoTransferência de Próton por íon pseudo--molecularmolecular

•• CHCH55++ + M [M + H]+ M [M + H]++ + CH+ CH44

reagent ionreagent ion can fragmentcan fragment

•• Íons Íons adutos adutos por associação (bons por associação (bons aceptores aceptores de de aprótonsaprótons):):

•• CC22HH55++ + M [M + C+ M [M + C22HH55] {] {alsoalso [M + C[M + C33HH55]}]}

reagent ionreagent ion M + 29 M + 41M + 29 M + 41

•• Transferência de carga por íon molecular :Transferência de carga por íon molecular :

CHCH44++ + M M+ M M++ + CH+ CH44

“Condições não usuais”“Condições não usuais”

Helium =1 X 10-3 torr

CI ReagentGas = 10-5 torr

Fixed RapidScan Rate =5600 u/s

Benefícios de Ionização Benefícios de Ionização QuímicaQuímica

•• Confirmação de identidadeConfirmação de identidade

•• Ionização mais suave; Intenso M+1 Ionização mais suave; Intenso M+1

•• Ions adutosIons adutos (por ex. at M+17, M+29 , M+41 p/ CH(por ex. at M+17, M+29 , M+41 p/ CH44))

•• Informação EstruturalInformação Estrutural

•• Fragmentação de (M+H)Fragmentação de (M+H)++ usualmente leva a perda de usualmente leva a perda de moléc moléc neutra Hneutra H--Y , Y é NR2 , OH, OR ou outro grupo Y , Y é NR2 , OH, OR ou outro grupo característico característico

•• Diferenças entre reagentes usadosDiferenças entre reagentes usados

•• Seletividade e SensibilidadeSeletividade e Sensibilidade

VÍDEO CI - MS

Metano SECI de Metano SECI de CocainaCocainaReagente Reagente HardHard -- Mais FragmentosMais Fragmentos

IsobutanoIsobutano SECI de SECI de CocainaCocainaReagente Reagente SoftSoft -- Menos FragmentosMenos Fragmentos

Ésteres Ésteres vinílicos vinílicos de Ácidos Graxos de Ácidos Graxos por EIpor EI

NoM+

ÉstersÉsters VinílicosVinílicos de Ácidos Graxos de Ácidos Graxos por metanol SECI por metanol SECI

IntenseIon

Problema de EI: Mesmo tempo de retenção Problema de EI: Mesmo tempo de retenção e espectro de massase espectro de massas

Loss of differentiating

side chain

CI como solução: Distintos CI como solução: Distintos Espectros de MassasEspectros de Massas

Cromatograma Cromatograma EI de Pesticidas em EI de Pesticidas em Extrato de PimentaExtrato de Pimenta

High Backgroundfrom Sample Matrix

Cromatograma Cromatograma de SECI (metano)de SECI (metano)Pesticidas em extrato de PimentaPesticidas em extrato de Pimenta

Note decrease

Metano SECI de AromáticosMetano SECI de Aromáticos

Vantagens da Ionização Química Vantagens da Ionização Química usando usando SaturnSaturn

•• CI e EI são intercambiados/selecionados via softwareCI e EI são intercambiados/selecionados via software

•• Nenhuma mudança de fonteNenhuma mudança de fonte

•• Não há necessidade de Não há necessidade de recalibração recalibração após trocaapós troca

•• Nenhum gás é requerido / pouco solventeNenhum gás é requerido / pouco solvente

•• Alto S/N é mantidoAlto S/N é mantido

•• 10 pg 10 pg benzofenona benzofenona tipicamente > 50:1tipicamente > 50:1

REAGENTES LÍQUIDOS COM REAGENTES LÍQUIDOS COM IONIZAÇÃO QUÍMICAIONIZAÇÃO QUÍMICA

•• Vantagens práticas numerosasVantagens práticas numerosas

•• Seguro , custo , conveniênciaSeguro , custo , conveniência

•• Pressão de Vapor a Temperatura ambientePressão de Vapor a Temperatura ambiente

•• Não requer purga ou aquecimentoNão requer purga ou aquecimento

•• Reações químicas altamente seletivasReações químicas altamente seletivas

•• Larga faixa de reagentes “Larga faixa de reagentes “HardHard” e “” e “SoftSoft” ”

•• Confirmação de Peso Molecular com íons Confirmação de Peso Molecular com íons adutosadutos

COMPARTIMENTO DO REAG. LÍQ.COMPARTIMENTO DO REAG. LÍQ.

RESTRICTOR

POLYSULFONESHIELD

5 TO 6 mLVIAL

REAGENTES LÍQUIDOSREAGENTES LÍQUIDOS

•• OptimizedOptimized for for thethe LCI LCI AssemblyAssembly

•• MethanolMethanol

•• AcetonitrileAcetonitrile

•• Deuterated EquivalentsDeuterated Equivalents

•• AcetoneAcetone

•• Other SolventsOther Solvents ((May RequireMay Require a a Restrictor ChangeRestrictor Change))

•• Diethyl EtherDiethyl Ether

•• PropionitrilePropionitrile

•• WaterWater

•• Carbon DisulfideCarbon Disulfide

CI COM ACETONITRILA E dCI COM ACETONITRILA E d--3 3 ACETONITRILAACETONITRILA

ANÁLISE DE ÓLEOS ESSENCIAISANÁLISE DE ÓLEOS ESSENCIAISMenthone Menthone –– pesquisa biblioteca (EI)pesquisa biblioteca (EI)

App Note 58

Adams Library RetentionIndex

ANÁLISE DE ÓLEOS ESSENCIAISANÁLISE DE ÓLEOS ESSENCIAIS

MenthoneMenthone:Espectro de EI e “Dual” CI:Espectro de EI e “Dual” CI

App Note 58

misturaCH3CNCD3CN

Note M+1 &M+2 Peaks

ANÁLISE DE ÓLEOS ESSENCIAISANÁLISE DE ÓLEOS ESSENCIAISBorneol Borneol : : PESQUISA BIBLIOTECAPESQUISA BIBLIOTECA (EI)(EI)

App Note 58

Adams LibraryRetention Index

ANÁLISE DE ÓLEOS ESSENCIAISANÁLISE DE ÓLEOS ESSENCIAISBorneol Borneol :Espectros EI & “Dual” CI :Espectros EI & “Dual” CI

MisturaCH3CNCD3CN

App Note 58

Note Single PeakM-17 after loss of water from M+1 &M+2

Fragmentação de Fragmentação de alcanosalcanos

Conclusões sobre CIConclusões sobre CI

•• CI CI -- VantagensVantagens

•• Íons (M+1)Íons (M+1)+ + ou CI ou CI adutos adutos confirmam íon molecular confirmam íon molecular

•• Informação estrutural complementa EIInformação estrutural complementa EI

•• More seletivo que EI dependendo da natureza da More seletivo que EI dependendo da natureza da amostraamostra

•• SECI SECI -- VantagensVantagens

•• Espectro de massa puroEspectro de massa puro

•• Opções de reagentes ( gás e líquido)Opções de reagentes ( gás e líquido)

•• Sensibilidade máximaSensibilidade máxima

•• Simplicidade de automaçãoSimplicidade de automação

TEORIA MS/MS

Vantagens de GC/MS/MSVantagens de GC/MS/MS

•• Muito maior seletividadeMuito maior seletividade

•• Limite de detecção mais baixoLimite de detecção mais baixo

•• Espectro melhor qualidadeEspectro melhor qualidade

•• Não é necessário Não é necessário clean up clean up da amostrada amostra

Caminhos de Fragmentação do Malation

Espectro EI-MS para Malation

Análise Convencional usando EI-MS e SIM

Expanded regionPoor Signal-to-Noise (S/N) : 5.2

Espectro CID ( espectro de massa do íon filha)

Após isolação do malationÍon fragmento em m/z 173

Espectro MS/MS em cerca de 8 vezes menos concentradoSignal-to-Noise (S/N) ratio : 23.6

Expanded Region

10 pg/ul Malation

Análise de Análise de Endrin Endrin em morango por em morango por GCGC--MSMS

20 ppb in sample80 pg on-columnCH2Cl2 extract

BackgroundSubtracted Spectrum

Análise de Análise de EndrinEndrin em Morango por em Morango por GC/MS/MSGC/MS/MS

20 ppb in sample80 pg on-column

AnáliseAnálise de de AlaclorAlaclor em Cebola por em Cebola por GCGC--MSMS


BackgroundSubtracted Spectrum

Análise de Análise de AlaclorAlaclor em Cebola por em Cebola por GC/MS/MSGC/MS/MS


Background Subtracted Spectrum

Alta sensibilidade de detecção de OFN por Alta sensibilidade de detecção de OFN por EI/MS/MSEI/MS/MS

ProgrProgr.de tempo MS/MS Detecção de .de tempo MS/MS Detecção de Padrões de Pesticidas Padrões de Pesticidas

Análise de Pesticidas em Extrato de Tomate Análise de Pesticidas em Extrato de Tomate por GC/MS/MS por GC/MS/MS


1. Acenaphthene D-102. Atrazine3. Lindane4. Alachlor5. Aldrin6. Heptachlor Epoxide7. a-Chlorodane8. g-Chlorodane9. Endrin

Análise de Pesticidas em Extrato de Laranja Análise de Pesticidas em Extrato de Laranja por GC/MS/MSpor GC/MS/MS



Livre de Interferência, Livre de Interferência, AlaclorAlaclor em Extrato de Laranjaem Extrato de Laranja

80 pg on-column

Clean, stable baselne

Análise de Pesticidas em Extrato de Análise de Pesticidas em Extrato de Cebola por GC/MS/MSCebola por GC/MS/MS



Livre de Interferência, Livre de Interferência, CromatogramasCromatogramas de Pesticidas em de Pesticidas em Extrato de Cebola por MS/MSExtrato de Cebola por MS/MS

80 pg on-column

Espectro de Cocaína por GC/MS/MSEspectro de Cocaína por GC/MS/MS

Curva de Calibração para Cocaína em Matriz Curva de Calibração para Cocaína em Matriz Urina por EI/MS/MSUrina por EI/MS/MS

pg on-column

Análise de Cocaína por Padrão InternoAnálise de Cocaína por Padrão InternoGC/MS/MSGC/MS/MS

CI/MS/MS de 1 CI/MS/MS de 1 ng ng de Cocaínade Cocaína

CI/MS/MS Curva de Calibração para CocaínaCI/MS/MS Curva de Calibração para Cocaína

pg on-column

ConclusãoConclusão

•• Sensibilidade em matrizes complexas é maior.Sensibilidade em matrizes complexas é maior.

•• Identificação pela Biblioteca é mantida.Identificação pela Biblioteca é mantida.

•• Ionização Química é livre de fragmentos EI.Ionização Química é livre de fragmentos EI.

•• MS/MS é a técnica mais sensível devido ao aumento MS/MS é a técnica mais sensível devido ao aumento na seletividade .na seletividade .

•• Desenvolvimento de Métodos com Automação é Desenvolvimento de Métodos com Automação é possível em uma rotina de Laboratório.possível em uma rotina de Laboratório.

SIS – SELECTED ION STORAGE

Selected Ion StorageSelected Ion Storage (SIS):(SIS):Vantagens na Isolação de ÍonsVantagens na Isolação de Íons

•• Eliminar matriz não desejadaEliminar matriz não desejada

•• Sensibilidade aumentadaSensibilidade aumentada

•• Mantém pesquisa na bibliotecaMantém pesquisa na biblioteca

Full scan Full scan e Ejeção de Íone Ejeção de Íon

• Full Scan Analysis

Ion Eliminated

3 íons monitorando com SIS3 íons monitorando com SIS

Cross Section of theCross Section of theModified InjectorModified Injector

*ChromatoProbe

ChromatoProbe Adapter(alignment device)

Sample Vial Injector Insert(inverted)

*Patent PendingAviv Amirav, Tel Aviv Univ

CHROMATOPROBE

Como usar Como usar ChromatoProbeChromatoProbe

0 4 8 12 16 20Time (min)

A amostra (líquida, solida ou slurry) é colocada em um microvial. Um volume típico para líquido é 1-3 µL.

0

50

100

150

200

250

300

Injector temperature

Column temperatureTem

per

atu

re°C

DiethylstilbestrolDiethylstilbestrol em Leite com em Leite com ChromatoProbeChromatoProbe EIEI--MS/MSMS/MS

INFORMAÇÕESESPECTRAIS


ANÁLISE QUANTITATIVA


Análise QuantitativaAnálise Quantitativa

•• Porcentagem de ÁreaPorcentagem de Área

•• Padrão InternoPadrão Interno

•• Padrão ExternoPadrão Externo

Padrão ExternoPadrão Externo

•• Usa uma série de compostos conhecidos (padrões Usa uma série de compostos conhecidos (padrões externos) para criar uma curva de calibração.externos) para criar uma curva de calibração.

•• Estas curvas são constituídas para cada componente Estas curvas são constituídas para cada componente de interesse. Estas curvas devem ser lineares e de interesse. Estas curvas devem ser lineares e passarem pela origem.passarem pela origem.

•• Os volumes de injeção devem ser exatos.Os volumes de injeção devem ser exatos.

Padrão ExternoPadrão Externo

•• O cálculo é feito pelo fator de calibração.O cálculo é feito pelo fator de calibração.

FcFcii = = áreaáreaii / / quantidadequantidadeii

MassaMassaii = = áreaáreaii / / FcFcii

Onde:Onde:FcFcii = fator de calibração do pico de interesse;= fator de calibração do pico de interesse;

ÁreaÁreaii = área do pico de interesse;= área do pico de interesse;quantidadequantidadeii = massa ou concentração do pico de = massa ou concentração do pico de interesse;interesse;

massamassaii = massa ou concentração do pico de interesse= massa ou concentração do pico de interesse

Padrão InternoPadrão Interno

•• Um padrão interno é adicionado aos padrões e à amostra.Um padrão interno é adicionado aos padrões e à amostra.

•• Apenas a resolução completa dos picos de interesse e do Apenas a resolução completa dos picos de interesse e do padrão interno é requerida.padrão interno é requerida.

•• O Padrão Interno deve ter as seguintes características:O Padrão Interno deve ter as seguintes características:

•• Não estar presente na amostra;Não estar presente na amostra;

•• separar completamente dos outros componentes da amostra;separar completamente dos outros componentes da amostra;

•• estável, nãoestável, não--reativo e de alta pureza.reativo e de alta pureza.

•• O volume de injeção não influi no resultado. O volume de injeção não influi no resultado.


RRFi = fi =(quantidadei/Áreai) x (Árearef/quantidaderef)

massai = ÁreaifiMref /ÁrearefOnde:Onde:

ffii = fator de resposta relativo do pico de interesse;= fator de resposta relativo do pico de interesse;

quantidadequantidadeii = concentração ou massa do pico de interesse;= concentração ou massa do pico de interesse;

ÁreaÁreaii = área do pico de interesse;= área do pico de interesse;

ÁreaÁrearefref = área do pico de padrão interno;= área do pico de padrão interno;

quantidadequantidaderefref = concentração ou massa do pico do p. interno;= concentração ou massa do pico do p. interno;

massamassaii = massa ou concentração do pico de interesse;= massa ou concentração do pico de interesse;

MMrefref = massa de padrão interno adicionada.= massa de padrão interno adicionada.


Exemplo 1: Calcular os fatores de resposta Exemplo 1: Calcular os fatores de resposta relativos.relativos.

Pico Tempo Massa Área

1 2.00 10 10000

2 3.00 10 5000

IS 4.00 1.00 10000

3 5.00 5 10000

Exemplo 2: Calcular a massa da amostra Exemplo 2: Calcular a massa da amostra usando os fatores relativos resposta.usando os fatores relativos resposta.

Pico Tempo Massa Área

1 2.00 ? 8000

2 3.00 ? 8000

IS 4.00 1.00 8000

3 5.00 ? 4000

VÍDEO CP-SCANVIEW

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GC-MS Básico