synapt g2 introduction - eltems.elte.hu/waters_2010_10_11.pdf · 2010. 10. 19. · ©2009 waters...

©2009 Waters Corporation 1

Ionmobilitás szerinti elválasztásés izomer vegyületek szerkezetazonosítása SYNAPT G2 HDMS

készülékkel

… Ionmobilitás & Nagyfelbontású MS kombinációja

Gali AttilaWaters Kft.


Előadás programja

1. SYNAPT HDMS készülék bemutatása

2. Applikációk

3. Izomerek elválasztása


SYNAPT® G2…Minden tulajdonság kompromisszumok nélkül

QuanTof40,000 FWHM1ppm RMS & accurate isotope ratios105 dynamic range20 spectra/sec

Triwave 40Ω IM resolution

Innovációk:— Nagy energiájú pusher — Kétfokozatú reflektron— Új fejlesztésű detektor— Optimalizált TOF geometria

(20 cm, 10 µm, HV tápegység)


SYNAPT G2

QuanTof’s nagy energiájú pusher azionok indulási kinetikus energiaeloszlása miatti szórását csökkenti .

QuanTof’s két fokozatú reflektron,nagy áteresztőképességű paralelreflektronok a nagy energiájú ionokfókuszálása.

Ezek a fejlesztések és az optimalizáltTOF geometria teszi lehetővé az elérthatékonyságot.

Resolution shown > 50,000 FWHM


Waters Hybrid ADC ion detektáló rendszer

Amp 4 GHzTDCMCP

SYNAPT G1

3 GHzHybrid

ADC

SYNAPT G2

Detektor Erősítő Digitalizálás Digitalizálás

TDC: - gyors, olcsó, nincs elektronikus zaj- holt idő korrekció, kis dinamikus

tartomány

Super faste-

Multiplier

Detektor

ADC: - nagy dinamikus tartomány, nincs holtidő

-elektronikus zaj, felbontásromlás

Erősítő

Amp


Waters Hybrid ADC ion detektáló rendszer

Waters Hybrid ADC:

—Kombinálja az ADC és a TDC előnyeit

—Biztosítja a sebességet és a felbontást a HDMS detektáláshoz

Averaging ADC

TDC

WATERS HYBRID

ADC— Gyors adatgyűjtés

— Nagy hatékonyság kisintenzitásnál is (nagy felbontás& alacsony zaj)

— Nagy hatékonyság nagyintenzitásnál is (mennyiségiértékelés és pontos tömeg)

http://images.google.co.uk/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9a/Tick_green_modern_2.svg/492px-Tick_green_modern_2.svg.png&imgrefurl=http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tick_green_modern_2.svg&usg=__K5wm7FedZiNVwIpa7AGWvbkyUfY=&h=389&w=492&sz=20&hl=en&start=8&sig2=vphmyzvefxDCiaGzz3axBQ&tbnid=Wz5QbEOpGBRR7M:&tbnh=103&tbnw=130&prev=/images?q=tick&gbv=2&hl=en&sa=G&ei=WSiySq_yKpKe4Qb4vfnRDQ�http://images.google.co.uk/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9a/Tick_green_modern_2.svg/492px-Tick_green_modern_2.svg.png&imgrefurl=http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tick_green_modern_2.svg&usg=__K5wm7FedZiNVwIpa7AGWvbkyUfY=&h=389&w=492&sz=20&hl=en&start=8&sig2=vphmyzvefxDCiaGzz3axBQ&tbnid=Wz5QbEOpGBRR7M:&tbnh=103&tbnw=130&prev=/images?q=tick&gbv=2&hl=en&sa=G&ei=WSiySq_yKpKe4Qb4vfnRDQ�http://images.google.co.uk/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9a/Tick_green_modern_2.svg/492px-Tick_green_modern_2.svg.png&imgrefurl=http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tick_green_modern_2.svg&usg=__K5wm7FedZiNVwIpa7AGWvbkyUfY=&h=389&w=492&sz=20&hl=en&start=8&sig2=vphmyzvefxDCiaGzz3axBQ&tbnid=Wz5QbEOpGBRR7M:&tbnh=103&tbnw=130&prev=/images?q=tick&gbv=2&hl=en&sa=G&ei=WSiySq_yKpKe4Qb4vfnRDQ�http://images.google.co.uk/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9a/Tick_green_modern_2.svg/492px-Tick_green_modern_2.svg.png&imgrefurl=http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tick_green_modern_2.svg&usg=__K5wm7FedZiNVwIpa7AGWvbkyUfY=&h=389&w=492&sz=20&hl=en&start=8&sig2=vphmyzvefxDCiaGzz3axBQ&tbnid=Wz5QbEOpGBRR7M:&tbnh=103&tbnw=130&prev=/images?q=tick&gbv=2&hl=en&sa=G&ei=WSiySq_yKpKe4Qb4vfnRDQ�http://images.google.co.uk/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9a/Tick_green_modern_2.svg/492px-Tick_green_modern_2.svg.png&imgrefurl=http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tick_green_modern_2.svg&usg=__K5wm7FedZiNVwIpa7AGWvbkyUfY=&h=389&w=492&sz=20&hl=en&start=8&sig2=vphmyzvefxDCiaGzz3axBQ&tbnid=Wz5QbEOpGBRR7M:&tbnh=103&tbnw=130&prev=/images?q=tick&gbv=2&hl=en&sa=G&ei=WSiySq_yKpKe4Qb4vfnRDQ�http://images.google.co.uk/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9a/Tick_green_modern_2.svg/492px-Tick_green_modern_2.svg.png&imgrefurl=http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tick_green_modern_2.svg&usg=__K5wm7FedZiNVwIpa7AGWvbkyUfY=&h=389&w=492&sz=20&hl=en&start=8&sig2=vphmyzvefxDCiaGzz3axBQ&tbnid=Wz5QbEOpGBRR7M:&tbnh=103&tbnw=130&prev=/images?q=tick&gbv=2&hl=en&sa=G&ei=WSiySq_yKpKe4Qb4vfnRDQ�


Spektrumon belüli dinamikus taromány(ESI)

Results and Discussion

Introduce the analytical problem i.e. detection, quantification,

identification and characterization of small molecule form

complex rat bile sample.

Run through the importance of high resolution and wide spectral

dynamic range for the analysis of complex mixtures

Introduce the importance of mass measurement accuracy and

stability.

Introduce the need for comprehensive MS/MS - MSE

104


Elemi összetétel meghatározás…Tömeg pontosság & Izotópcsúcs azonosság

BMC Bioinformatics 2006, 7:234 doi:10.1186/1471-2105-7-234


Tömeg pontosság & Izotópcsúcs azonosság …2 együtt eluálódó izobár peszticid


Fragmens ion információk

RT-B

m/z100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500 525 550 575 600 625 650 675 700 725

%

0

100B_002 1560 (7.621) AM2 (Ar,25000.0,0.00,0.00); Cm (1558:1566-(1591:1603+1522:1536)) 2: TOF MS ES+

9.81e3268.1487

197.0750

140.0537 171.0959 266.1329

721.3204

426.1854

296.1429

427.1882

494.3260

0.3 mDa2.4 ppm 0.3 mDa

1.7 ppm

0.1 mDa0.51 ppm

-0.4 mDa-1.35 ppm

Remove detail under hereRemove detail under here

0.3 mDa0.7 ppm

-0.2 mDa-0.28 ppm

0.3 mDa1.12 ppm

Remove detail under here

RT MS2 fast

Time2.20 2.30 2.40 2.50

%

0

100

RTSTD_007 Sm (SG, 2x3) 1: TOF MSMS ES+ 140.054 0.00Da

1.17e3

m/z 140.0537

m/z 268.1487m/z 197.0750m/z 171.0959

m/z 721.3204

m/z 296.1429m/z 426.1854

1 mDa window

UPLC/MSE10 spektrum/sec1.28ppm RMS 0.29mDa RMS


QuanTofTM…széles dinamikus tartomány

“Kompromisszumok nélkül”Felbontás >40K FWHM


High Definition Mass Spectrometry…UPLC/IMS/MS integrációja

High Definition Mass Spectrometry— A nagyfelbontású tandem (TOF) tömegspetrometria és a nagy

hatékonyságú ionmobilitás szerinti elválasztás kombinációja

Ortogonális gáz-fázisú elválasztás, mely különbséget tesz a komponensek között:— Méret/alak : töltés (Å2/z) alapján, a tömeg/töltés mellett

(m/z)o ‘Gáz-fázisú elektroforézis’

Megfelelő időbeli egyezés— UPLC (sec) IMS (msec) és a TOF MS (nsec)

A HDMS előnyei— Izomerek/konformáció analízise— Összetett elegyek elválasztása, a detektálási határ

csökkentése— A fragmentációs vizsgálatokból nyert információk


Technológia váltás…Triwave

Második generációs Triwave— Megnövelt ion mobilitás

felbontás (40 Ω/ΔΩ felett)— Az IMS az MS detektálás

mellett egyedi CID/TAPfragmentációs lehetőséget ad

IMS cella 40%-kal hosszabb

Magasabb gáz nyomás: IMS T-Wave (2.5mb versus 0.5mb)

Módosított T-Wave mintázat –nagyobb amplitudójú T-Wave pulzusok

Hélium cella kiegyenlíti a fő cellaN2 nyomását, a belépő ionok áteresztésének maximalizálása.

a belépő ionok fragmentációjánk minimalizálása


SYNAPT G2

Második generációs Triwave— Megnövelt ion mobilitás

felbontás (40 Ω/ΔΩ felett)— Az IMS az MS detektálás

mellett egyedi CID/TAPfragmentációs lehetőséget ad

IMS cella 40%-kal hosszabb

Magasabb gáz nyomás: IMS T-Wave (2.5mb versus 0.5mb)

Módosított T-Wave mintázat –nagyobb amplitudójú T-Wave pulzusok

Hélium cella kiegyenlíti a fő cellaN2 nyomását, a belépő ionok áteresztésének maximalizálása.

a belépő ionok fragmentációjánk minimalizálása


Scan20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

%

0

100

Scan20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

%

0

10069

75

Ω/ΔΩ=401,2- dinitrobenzene

1,3- dinitrobenzene

Drift Time (Bins)

Ω/ΔΩ=10

Izomer elválasztás…ASAP IMS of 1,2- and 1,3-dinitrobenzene

O-

O-

OO

N+

N+

1,2- dinitrobenzene

O-

O-

O

O

N+

N+

1,3- dinitrobenzene


Alternáló szkennelés UPLC/MSE…időszerint összehangolt tömeg analízis

Minden ion minden időben!

MSE is a UNBIASED process

1 sec

LE

EE

LE

EE

EEEE

D.

m

Bateman et al, Anal Chem (2002)Silva et al, MCP (2005)


Universal Source Technology…High Performance and simplicity of operation

TRIZAIC™ Source with nanoTile Technology. Plug & Play nanoFlow

APGC – Atmospheric Pressure Gas Chromatography

ASAP – Atmospheric Pressure Solids Analysis Probe

MALDI nanoFlow ESI APCi ESCi APPI TRIZAIC ASAP APGC

Ionforrások


Electron Transfer Dissociation - ETD

Trap IMS Transfer

Reagent Crystals: Azobenzene or Fluoranthene

Discharge Pin (500V)

Reagent Vial

Sampling Cone


Synapt G2 MS4 dimenziós elválasztás

HighSensitivity

HighDynamic

range

High Resolution LC

High Resolution MS & MS/MS High Mass accuracy MS & MSMS

Ion mobility

High Resolution 2D RPxRP nano UPLC

HighSensitivity

UPLCIon

Source

HighDynamic Range

G2 detector

High Resolution MS & MS/MS High Mass accuracy MS & MSMSQuanTof

Ion mobilityTri-Wave


1. Szerkezet vizsgálatTRAP/IMS

Drift time

Product ions separated by IMS

m/z

Precursor ionfragmented

Q1 mass selection

2


2. Szerkezet vizsgálatIMS /CID

Drift time

Precursor ions separated by IMS

m/z

Precursor ionsDrift time

m/z

Precursor and products share same drift time

Q1 RF only


3. Szerkezet vizsgálat …Time Aligned Parallel Fragmentation (TAP)

Drift time

Product ions separated by IMS

m/z

Precursor ionfragmented

Drift time

m/z

Precursor and products share same drift time

Q1 mass selection

2


Time0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00

%

0

100

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00

%

0

100

para- terphenylTB45

ortho- terphenylAH115

1. Izomer Elválasztások…Fehérje komplexek, gyógyszer komplexek

SYNAPT G240Ω/∆ΩN2 Pressure 3.2mbar

T-Wave speed 1700m/sec 40V amplitude

SYNAPT G1 10Ω/∆Ω

N2 Pressure 1.0mbar T-Wave speed 250m/sec

10V amplitude


300 400 5000

50

100

Rel

ativ

e in

tens

ity /

%

m/z

[M]+

[M-HCl]+Cl

Ru NH2

H2NCl

Ru NH2

H2NCl

Ru NH2

H2N

+

+ +

1 2 3

ClRu NH2

H2NCl

Ru NH2

H2NCl

Ru NH2

H2N

+

+ +

1 2 3

(A)

(B)



2.00 4.00 6.00 8.00

%

0

100

Time (ms)

(E)2 3 1



2. Különböző Szerkezeti Izomerek azonosítása

Az SYNAPT G2 ion mobilitásszerinti elválasztását rutin szerűen alkalmazni lehet a komponenske alak meghatározására.

Izomerek különböző sodrodási idővel— Különböző alak a gázfázisban

— Elválasztás az ionmobilitás különbség alapján

2Scan

40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

%

0

100

OHO

OO

OH

[OCH2CH2]n

n HOCH2CH2

O

O

O

O


3. Szerkezet felderítésAz IMS használata természetes komponensek szerkezeti izomereinek meghatározásásban

LC-MS és MS/MS fragmentációalkalmazható a szerkezeti izomerek elválasztására

Némely esetben ez problematikus.

Ion mobilitás alkalmazható a szerkezeti izomerek megkülönböztetsére— LC elválasztás nélkül vagy

MS/MS fragmentáció nélkül

Luteolin 8 C-glucoside

MW 448.3769 - C21H20O11

Luteolin 7 O-glucoside

MW 448.3769 - C21H20O11

Luteolin 6 C-glucoside

MW 448.3769 - C21H20O11

2


8 C-glu

ΩD 131.96

6 C-glu

ΩD 134.39

7 O-glu

ΩD 138.72



7 O-glu

Ω 136.7 Å2

8 C-glu

Ω 129.6 Å2

6 C-glu

Ω 132.9 Å2

Luteolin 7 O-glucoside

MW 448.3769

C21H20O11Luteolin 8 C-glucoside

MW 448.3769

C21H20O11

m/z449.1

m/z287.0

2



Novartis_212.raw:1

Novartis_212.raw : 1

-OH-OH

-OH-OH

4. Terfenadine MSMS felvétele– 472.3 m/z

Molecular Ion

Fragment Ions


Novartis_212.raw:1


-OH

-OH

Loss of a single OH group can create 2 structurally different fragments which

are isobaric

Struc 1 = Terfe - OH

Struc 2 = Terfe - OH



Novartis_212.raw:1


-OH

-OH

Loss of the other single OH group forms 2

different drift time species which are isobaric

This may be due to varying transient

structures upon loss of each OH group

Struc 1 = Terfe – 2xOH

Struc 2 = Terfe – 2xOH




Data –APEX detection overlayed

3D_ID 3D_m_z 3D_RetTime 3D_Mobility 3D_Intensity 3D_m_z_uncal8 436.317 0 100.786 145123 0.018432 436.3183 0 93.4983 279509 0.019349 437.3208 0 100.8874 51354 0.020853 437.3214 0 93.5082 90159 0.0203312 454.3283 0 104.7731 34326 0.02194 454.3303 0 93.541 416077 0.018891 455.3326 0 93.454 148002 0.0200511 472.3405 0 102.8618 284906 0.020586 473.3398 0 95.9602 133524 0.0262410 473.3443 0 102.8331 80800 0.020455 474.3436 0 95.9159 30592 0.031027 475.3379 0 96.0831 57560 0.02879



Köszönöm Figyelmüket !

Ionmobilitás szerinti elválasztás és izomer vegyületek szerkezet azonosítása SYNAPT G2 HDMS készülékkel��… Ionmobilitás & Nagyfelbontású MS kombinációjaSlide Number 2SYNAPT® G2�…Minden tulajdonság kompromisszumok nélkülSYNAPT G2Waters Hybrid ADC �ion detektáló rendszerWaters Hybrid ADC �ion detektáló rendszerSpektrumon belüli dinamikus taromány (ESI)Elemi összetétel meghatározás�…Tömeg pontosság & Izotópcsúcs azonosságTömeg pontosság & Izotópcsúcs azonosság �…2 együtt eluálódó izobár peszticidFragmens ion információk�QuanTofTM�…széles dinamikus tartomány High Definition Mass Spectrometry …UPLC/IMS/MS integrációjaTechnológia váltás�…TriwaveSYNAPT G2Izomer elválasztás�…ASAP IMS of 1,2- and 1,3-dinitrobenzeneAlternáló szkennelés UPLC/MSE�…időszerint összehangolt tömeg analízisIonforrásokElectron Transfer Dissociation - ETDSynapt G2 MS�4 dimenziós elválasztás1. Szerkezet vizsgálat�TRAP/IMS2. Szerkezet vizsgálat�IMS /CID3. Szerkezet vizsgálat �…Time Aligned Parallel Fragmentation (TAP)1. Izomer Elválasztások�…Fehérje komplexek, gyógyszer komplexek1. Izomer Elválasztások�…Fehérje komplexek, gyógyszer komplexek1. Izomer Elválasztások�…Fehérje komplexek, gyógyszer komplexek2. Különböző Szerkezeti Izomerek azonosítása3. Szerkezet felderítés�Az IMS használata természetes komponensek szerkezeti izomereinek meghatározásásban3. Szerkezet felderítés�Az IMS használata természetes komponensek szerkezeti izomereinek meghatározásásban3. Szerkezet felderítés�Az IMS használata természetes komponensek szerkezeti izomereinek meghatározásásban3. Szerkezet felderítés�Az IMS használata természetes komponensek szerkezeti izomereinek meghatározásásban4. Terfenadine MSMS felvétele– 472.3 m/z4. Terfenadine MSMS felvétele– 472.3 m/z4. Terfenadine MSMS felvétele– 472.3 m/z4. Terfenadine MSMS felvétele– 472.3 m/zSlide Number 37

synapt g2 introduction - eltems.elte.hu/waters_2010_10_11.pdf · 2010. 10. 19. · ©2009 waters...

Documents