Sigma-Aldrich rozšíření nabídky pro oblast moderní analytické chemie

Transkript

1 Sigma-Aldrich rozšíření nabídky pro oblast moderní analytické chemie

2 Moderní analytické metody Instrumentální Přístroj reaguje na určitou vlastnost analytu signálem, jehož velikost závisí na obsahu analytu ve vzorku. Jedná se o metody nepřímé porovnání se standardy. Prostupnost laboratoří Selektivita Citlivost 2

3 Analytické standardy 3

4 Analytické standardy 4

5 RTC Environmental Analysis Catalogue Proficiency Testing Dark Blue Water Pollution Analysis (WP) Drinking Water (Water Supply) Analysis (WS) Contaminated land Analysis (Solid Waste, LPTP) Underground Storage Tank (UST) Microbiology (RCQ) Certified Reference Materials - Gold Natural Matrix CRM (Soil & Water) Clean Soils Calibration CRMs - Brown XRF Samples Inorganic CRMs UST/Hydrocarbon CRMs 5

6 Mezilaboratorní porovnávání Akreditováno podle ISO Velký počet účastníků z celého světa ( ) Jednoduché odesílání výsledků přes web nebo em 4 6 okružních testů během roku 2 ampule na testovaní (standard s certifikátem pro nastavení přístroje a neznámý vzorek) 6 týdnů na odeslání výsledků Je provedena statistická analýza a hodnotící zpráva je zaslána každé laboratoři Výsledek formou hodnotící zprávy formou Z-score Acceptable, Warning nebo Fail V případě výsledku Warning nebo Fail po provedení nápravných opatření je možnost opravného vzorku. Výsledek je statisticky zpracován s původním souborem. 6

7 Formulář na výsledky 7

8 Instrukce ke zpracování vzorku 8

9 Koncentrační rozsahy 9

10 Hodnotící zpráva a Z-score 10

11 Web stránky: RTC webové stránky 11

12 BCR-264 Defatted Peanut Meal Aflatoxin B1, high level 12

13 Certificate 13

14 Certification Report Certifikát má 90 stran Jenom index má 4 strany Obsah: hodnocení z hlediska homogenity, stability, výsledky, statistické hodnocení, certifikace Proč: návaznost 14

15 TraceCERT : koncept Návaznost na NIST SRM Návaznost na SI (kg) Návaznost na ERM nebo jiné CRM Návaznost trojnásobná TraceCERT CRM for AAS, ICP and IC Highly pure start materials State-of-the-art Production process Optimised Packaging Certification acc. ISO/IEC and ISO Guide 34 Uncertainty Starting material = u Purity Uncertainty Weighing = u Weigh Uncertainty Storage = u Storage Evaluation of Uncertainty Eurachem CITAC Guide U = 2. u c 15

16 Výroba Teflon tubing Laminar flow box (cleanroom) Peristaltic pump (no cross contamination) Overhead mixing system To get rid of all inhomogeneity problems (low concentrations) Bulk in Teflon tank Immediate capping High precision weighing room High prec. balances from mg to kg Humidity and temp monitoring air buoyancy corr kg stone table 16

17 Certifikát Certifikát Analytická metoda Datum exspirace Analyt Certifikovaná hodnota Nejistota Hladina spolehlivosti Návaznost Akreditace CRM Výrobce 17

19 GC 19

20 GC stacionární fáze Polysiloxanové polymery Začínají v na počátku 50. let, mnohokrát vylepšovány Nejběžnější fáze: -1, -5, -20, -1701, -35, -50, -2330, -2380, Polyethylenglykoly Začínají v polovině 50. let, několikrát vylepšovány Nejběžnější fáze : obsahují wax nebo PEG v názvu R 1 R 3 HO Si O Si O H O CH2 CH2 n R 2 R 4 x R = metyl, fenyl, fluoropropyl, a/nebo cyanopropyl x,y = procento v celkovém složení polymeru y n = počet opakujících se monomerových jednotek v polymeru např. Carbowax 20M (nejčastěji užívaný) má MW

21 Omezení konvenční 1D-GC Nedostatečná separace/citlivost při stanovení analytů u komplexních vzorků Složky aroma (např. aroma kávy: sloučenin) Kontaminanty (PCB: 209 kongenerů, pesticidy) Chybná / nemožná identifikace analytů Nadhodnocení / podhodnocení výsledků Řešení Nové detekční techniky Multidimensionální systém (heart-cut, kompletní dvourozměrná GC) 21

22 Albertov Comprehensive Days 2012 Aktuality a příklady z praxe multidimenzionální plynové a kapalinové chromatografie vzdělávací workshop s certifikátem pořádaný 7. a 8. února 2012 v Praze Univerzitou Karlovou v Praze Přírodovědeckou fakultou Katedrou analytické chemie ve spolupráci s Českou společností chemickou Odbornou skupinou analytické chemie a Odbornou skupinou chromatografie a elektroforézy za sponzorského přispěnífirem Shimadzu, Sigma-Aldrich, Chromservis, LECO, PE Systems a Fisher Scientific Podrobnosti a přihlášky na: cabala@natur.cuni.cz Google: Albertov comprehensive days

23 Kompletní dvourozměrná GC (GC GC) Dvě kolony s odlišnou selektivitou spojeny modulátorem Injektor Modulátor Detektor Primární kolona Obvykle narrow bore (nepolární) kolona (30 m 0,25 mm 0,25 µm) Sekundární kolona Obvykle microbore (polární) kolona (1 m 0,10 mm 0,10 µm) 23

24 Strukturované chromatogramy Doplňující se separační mechanismy na obou kolonách GCxGC chromatogramy vykazují uspořádanost (přítomnosti charakteristických skupin) Specifické interakce Separace podle polarity Systém: nepolární polární kolony Separace podle bodu varu Tlak par (Těkavost) 24

25 Stacionární fáze, jejich polarita a tepelná stabilita 360 C C C Wax (PEG) 275 C 250 C 145 C TCEP Non-Polar Intermediate Polar Polar Highly Polar GC kolony stupnice polarity 0 = squalane (nejméně polání GC stacionární fáze) 100 = TCEP (1,2,3-tris(2-cyanoethoxy)propane (nejpolárnější GC stacionární fáze) 25

26 GC kolony s fází na bázi iontových kapalin aniont CF 3 O=S=O N - O=S=O CF 3 cation linkage cation N + N N + N anion CF 3 O=S=O N - O=S=O CF 3 1,9-bis(3-vinylimidazolium)nonan-bis(trifluormethansulfonamidát) anorganické soli s teplotou tání nižší než pokojová teplota málo těkavé, stabilní až do 380 C určené pro analyty s širokým rozsahem polarit 26

27 Stacionární fáze, jejich polarita a tepelná stabilita -Octyl 280 C C C C C C C C PAG 220 C PEG 280 C C C C TCEP 145 C Non- Polar Intermediate Polar Polar Highly Polar Extremely Polar SLB-IL C SLB-IL C SLB-IL C SLB-IL C SLB-IL C 27 sigma-aldrich.com/il-gc

28 Stanovení polarity GC kolon s iontovými kapalinami P (Polarity) = sum of the first 5 McReynolds Constants. P.N. (Polarity Number) = Polarity (P) normalized to SLB-IL100 (set at 100). Prof. Luigi Mondello (University of Messina, Italy) 28 sigma-aldrich.com/il-gc

29 První publikace v

30 SP metrů- C18:1 Cis/ Trans FAMEs 30

31 SLB-IL meterů- C18:1 Cis/ Trans FAMEs 31

32 SP2560 & SLB-IL-111 SP2560 Kyanosilikonová kolona, která je schopna dělit cis/trans FAME isomery. Je uvedena v oficiální metodě The AOCS Official Method Ce 1h-05. Patří mezi naše nejlepší kolony, velká pozornost je kladena především na reprodukovatelnost vlastnosti jednotlivých kolon z různých výrobních šarží. Kolona SP-2560 se používá pro analýzy složitých FAME vzorků. Výborně se hodí pro rutinní analýzy. SLB-IL-111 Kolona SLB-IL111 nabízí lepší rozlišení pro některé problematické izomery. Jedná se o fázi s nejvyšší polaritou. Vysoká tepelná stabilita. Kolona může dobře sloužit jako doplňková k SP2560, tak aby se podařilo dobře rozdělit FAMEs isomer. Je ideální pro aplikace GC x GC. 32

33 HPLC 33

34 Výhody silikagelovýchčástic s pevným jádrem 34

35 Ascentis Express Fused-Core tm specifikace Sorbent: vysoce čistý silikagel 1.7 µ neporézní jádro a 0.5 µ porézní vrstva jsou type B Velikost částic: 2.7 µ Stacionární fáze: C18, C8, HILIC, RP-Amide, F5, Pheny-hexyl, CN, Distribuce velikosti částic: Velikost pórů: Velikost povrchu: ph rozsah: Limitní tlak: LC-MS: Peptide ES C / µ (6% standardní odchylka*) 90 Å, 160 Å 150 m²/g ( m²/g efektivní) 2 9 (minimálně) 600 barů (testováno na UHPLC) vysoce kompatibilní * Typický rozsah pro malé totálně porézní částice je 15-20% standardní odchylka. 35

36 Distribucečástic 36

37 Výhody silikagelových častic s pevným jádrem 37

38 Vysoké průtokové rychlosti, rychlé separace H = A + B/u + Cu P = 1000FηL P = πr 2 d 2 p 16, ,000 14, µm ,000 HETP (µm) Tlak (psi) 10,000 8,000 6, µm FC ,000 3 µm µm Ascentis Express 2, Průtoková rychlost MF (mm/sec) Průtoková rychlost MF (mm/sec) 38

39 Ascentis Express UHPLC na klasických HPLC chromatografech Zpětný tlak versus průtoková rychlost Maximální limit Pressure drop (bar) Limit tradičních HPLC systemů N = >30, Flow rate (ml/min) Experimentáln lní zavislost celkového zpětn tného tlaku jako funkce průtokov tokové rychlosti pro C18, 15 cm x 4.6 mm, 2.7 m Ascentis Express kolony při různých teplotách ch.. MF: 30:70 voda:acetonitril Autor Prof. Luigi Mondello University of Messina 39

40 Rozlišení Velikost částic a maximální N Kolony s částicemi menší než 2-µm zvyšují 1.55 x rozlišení a 8 x tlak vzhledem k 5 µm sorbentům U kolon Ascentis Express 2,7-µm je zvýšení rozlišení také 1.55 x ale zvýšení tlaku 4 x vzhledem k 5 µm sorbentům Délka kolony dp N Rs faktor Tlak (psi) Tlak (bar) 10cm 5µm cm 3µm , cm 2.7µm FC , cm 1.7µm ,

41 Rychlá LC versus tradiční HPLC (3 mm vnitřní průměr) 5 µ porézní Column: 5µ C18; 3 x 150 mm Flow: 0.4 ml/min Mobile Phase: 20:80, water : acetonitrile Inj: 1.5 µl Temp: 35 C Pressure: 885 psi (61 bar) N (naphthalene) : ~11000 k (naphthalene) : ml celkový objem Time (min) elution order: Fused-Core (zelená chromatografie) uracil, phenol, acetophenone, benzene, toluene, naphthalene Column: Ascentis Express C18; 3 x 50 mm Flow: 0.6 ml/min Mobile Phase: 31:69, water : acetonitrile Inj: 0.5 µl Temp: 35 C Pressure: 1750 psi (121 bar) N (naphthalene) : ~11000 k (naphthalene) : 1.75 Rs (acetophenone) : ml celkový objem Time (min) 4x rychlejší analýza, 3x menší spotřeba rozpouštědel 41

42 Analýza sladidel včetně neotamu na kolonách Ascentis Express 42

43 Umělá sladidla H 3 C O O S O NH O OH HO O O NH CH 3 O O Acesulfame Benzoic Acid O NH pka Aspartame CH O H 3 C N 3 N O N N CH 3 H 3 C Sorbic Acid O OH HO H 3 C O NH O NH O O CH 3 Caffeine H 3 C CH 3 Neotame 43

44 Experimentální podmínky Kolona: Ascentis Expess C18, 3 cm x 4.6 mm, 2.7 µm Mobilní fáze A: voda Mobilní fáze B: ACN Mobilní fáze C: 100 mm octan amonný, ph 5.6 kys. octová gradient: min %A %B %C re-equilibrace: Průtoková rychlost: 3.0 ml/min Tlak: 220 bar Teplota.: 40 C det.: 214 nm nástřik: 1 µl 44

45 Chromatogramy, Ascentis Expess C18 Limonáda koncentrace aditiv µg/ml acesulfame benzoic acid sorbic acid caffeine aspartame neotame Time (min) Dietní cola spikovaná neotamem neotame benzoic acid caffeine aspartame Time (min) 45

46 Výsledky Separace do 1 minuty. Re-equilibrace do 1.5 minuty Celková doba analýzy 2.5 minuty + nástřik 46

48 Problém s nečistotami v mobilní fázi Nečistoty, které na HPLC nejsou detegovatelné mohou být problém na UHPLC 48

49 LC-MS Ultra CHROMASOLV Rozpouštěla a aditiva do MF Brand Product Name Description Pack size Fluka Acetonitrile LC-MS Ultra CHROMASOLV, 99.9%, tested for UHPLC-MS 1L, 2L Fluka Methanol LC-MS Ultra CHROMASOLV, 99.9%, tested for UHPLC-MS 1L, 2L Fluka Water LC-MS Ultra CHROMASOLV, tested for UHPLC-MS 1L, 2L Fluka Trifluoroacetic acid LC-MS Ultra eluent additive, 99.0% suitable for UHPLC-MS 1ML, 2ML Fluka Formic acid LC-MS Ultra eluent additive, 98% suitable for UHPLC-MS 1ML, 2ML Fluka Ammonium formate LC-MS Ultra eluent additive, suitable for UHPLC-MS 25G Fluka Ammonium acetate LC-MS Ultra eluent additive, suitable for UHPLC-MS 25G 49

50 LC-MS Ultra CHROMASOLV Rozpouštědla se testují na UHPLC Gradient UHPLC-UV, shodné vlastnosti mezi výrobními šaržemi Nízké pozadí a minimum nečistot jako jsou ftaláty a PEG. Testováno na UHPLC-MS TOF Testování v obou polaritách Obaly Bílé borosilikátové sklo Minimální výluh alkalických iontů 50

51 Identifikace nečistot v ESI + Intens. x LCMS Ultra UVMSpos_RD1_07_3218.d: BPC All MS, -Constant Bkgrnd New LC-MS ultra grade Intens. x104 Gradient Grade BASF pos_rd1_03_3255.d: BPC All MS, -Constant Bkgrnd High quality gradient grade Time [min] Nežádoucí nečistoty v rozpouštědlech (plastifikátory, PEGy). 51

52 LC-MS Ultra CHROMASOLV ESI + ESI - MS test v ESI + a ESI - ; 5ppb reserpinu a 20 ppb digoxinu; velmi nízký šum. 52

53 Borosilikátové skleněné láhve Intens. 800 LCMS Ultra UVMSneg_RD1_01_3235.d: -MS, min #( ), -Constant Bkgrnd LC MS Ultra (v borosilikátové láhvi) Chrom Gradient Grade UVMSneg_RD1_04_3232.d: -MS, min #( ), -Constant Bkgrnd Klastry mravenčanu sodného Gradient grade quality (v hnědé skleněné láhvi) m/z 53

54 Děkuji za pozornost 54