2012 Instrumentación en UPLC™ & UPLC™/MS...©2012 Waters Corporation 2 UPLC Retos tecnológicos...
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2012 Instrumentación en UPLC™ & UPLC™/MS
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UPLC™ Retos tecnológicos iniciales
Desarrollo focalizado tras años: – En Waters (headquarters)
– En colaboración con científicos tanto académicos como de la industria
En 2004 se lanza el primer sistema UPLC diseñado de forma integral – Inmediatamente es reconocido como un éxito científico
– Mayor velocidad, resolución y sensibilidad
– Cerca de 20,000 sistemas instalados en el mundo
Diseño Integral: o Binary Solvent Manager
o Sample Manager
o Detectores UPLC (TUV, PDA)
o Columnas UPLC (BEH C18)
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ACQUITY UPLCTM Reproducibilidad en condiciones UPLC
AU
-0.10
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
Minutes0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50
Ace
tani
lide
- 0.1
76
Ace
toph
enon
e - 0
.230
Pro
piop
heno
ne -
0.27
3
But
yrop
heno
ne -
0.31
0B
enzo
phen
one
- 0.3
22
Val
erop
heno
ne -
0.34
6
Hex
anop
heno
ne -
0.38
3
Hep
tano
phen
one
- 0.4
20
Oct
anop
heno
ne -
0.45
6
Average TR %RSD 0.109%
Average w½ Peak Width 0.210 sec
Total Cycle Time 56 sec
Maximum Pressure 13,500 psi
6 inyecciones 9 fenonas
30 s gradiente
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2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
1 col. Oven
TUV
PDA
Sample Organizer
New TUV
New PDA
ELSD
Column Manager
Column H/C
FLR
New CH
Enhanced Pump Perf.
Leak Sensors
Extended wavelength
PDA
Open Access
Local Console
Controller
H-Class
H-Class Bio
UPLC w/ Online SPE
HDX
Trizaic
PATrol
I-Class
Acquity 2D
BEH C18 BEH RP18
BEH C8
BEH Phenyl
BEH300 C18
BEH HILIC
HSS T3
HSS C18
HSS C18 SB
Guard Columns
BEH300 C4
BEH Amide
BEH Glycan
BEH200 SEC
CSH
ProteinPak High Rs
IEX
X-select
HSS Cyano
HSS PFP
BEH125
SEC
SQD
TQD
MS Third Party
SYNAPT Xevo TQ Xevo QTof
SYNAPT G2
Xevo TQ-S
Xevo G2 Qtof
SQD-2
XevoTQD
Synapt G2S
AccQTag Ultra for
AAA
Peptide Mapping
Oligonucleotide
Aflatoxins
El diseño integral ha acelerado la innovación de las diversas líneas de producto
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Evolución Familia ACQUITY UPLC™
Detectores
No MS UV, PDA, ELSD, Fluo
MS Familia SQD
MSMS Familia Xevo TQ
Familia Xevo QTOF Synapt
Software
Empower 1, 2 y 3
Masslynx 4.0 y 4.1
Unifi
ICOPs
Consola
Calculadora
Sistemas Integrados
Acquity UPLC™
Acquity UPLC™ H-Class
Acquity UPLC™ I-Class
Acquity UPLC™ 2D
PATROL UPLC™
NanoAcquity UPLC™
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Sistema ACQUITY UPLC H-Class Facilidad en transferencia de métodos
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Sistema ACQUITY UPLC H-Class
Quaternary Solvent Manager (QSM)
Sample Manager – Flow Through Needle (SM-FTN)
Column Heater
Compatible con todos los
detectores ACQUITY UPLC – PDA y PDAeλ
– TUV
– FLR
– ELSD
– SQD y TQD
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Sample Manager - FTN
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Sample Manager –FTN Carga de Muestra
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Sample Manager –FTN Inyección de Muestra
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Sistema ACQUITY UPLC I-Class En la cúspide de la UPLC
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¿Porqué I-Class?
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Los retos continúan… Necesidad de llegar a ver más y mejor
Separaciones complejas requieren sistemas diseñados para explotar los beneficios de las partículas sub 2 µm
Minimización de la dispersión para mejorar la resolución cromatográfica y la sensibilidad de UV y del MS
La disminución de la contaminación cruzada complementa la sensibilidad en MS y extiende su rango dinámico lineal
La baja dispersión y los ciclos rápidos de inyección permiten acelerar separaciones complejas sin comprometer el comportamiento cromatográfico.
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ACQUITY UPLC I-Class representa:
ACQUITY UPLC I-Class proporciona:
Alto rendimiento sin comprometer la cromatografía
Una capacidad máxima de picos
Mejora en el comportamiento de cualquier sistema MS
Mejor calidad de resultados
La evolución más reciente en UPLC
Basada en 7 años de innovación tecnológica
Alimentada por inputs de clientes
Actualmente la cima de la cromatografía
Presentando ACQUITY UPLC I-Class
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Contribución del sistema a los efectos extra-columna
Desarrollos de ingeniería que permiten mejorar la dispersión —Inyector, conexiones, superficies de sellado. —Volúmenes de tubo reducidos. —Dispersión minimizada en la celda del detector. —Límites de presión más elevados.
22det
2det,
2,
2,
2,
2,
2, Fectorectorvapostcolumnvcolumnavprecolumnavinyectorvtotalv ⋅+++++= τσσσσσσ
Volumen Inyección
+ band-
spreading inyector
+ conexión
Volumen Columna
+ conexión
Tubos entre
inyector y
columna
Tubos entre
columna y
detector
Band- spreading Interior celda
detector +
tubos
Band- Spreading basado en el tiempo dentro
Detector (Sampling Rate; Time Constant)
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Tubo ID Volumen/1m
0.040’’ 824 µl
0.020’’ 206 µl
0.009’’ 42 µl
0.005’’ 12.5 µl
0.004’’ 8.2 µl
0.003’’ 4.6 µl
¿Como se traduce en comportamiento cromatográfico? – Se incrementa la capacidad de picos (a menores ID).
– La forma de pico se mejora.
– Todo el resto de parámetros cromatográficos mejora.
El límite de presión es solo una herramienta.
Volumen Extra Columna Contribución del ID del tubo
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La conducciones con flujos a alta presión sufren de stress que acaba desarrollando fugas o que hace más irreproducible la cromatografia.
Las nuevas lineas de material MP35N tienen una superficie interior mucho más suavizada
Mejor control del ID con el nuevo material MP35N
Binary Solvent Manager Actualización del material conducción
50x 100x
Convencional SS Nuevo MP35N
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Dispersion del sistema: Efecto de las férrulas de conexión
Volumenes muertos en las conexiones causan ensanchamiento, desdoblamiento y colas en los picos.
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Acquity I-Class : Descubramoslo!!
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ACQUITY UPLC I-Class ¿De qué se trata?
Binary solvent manager (BSM)
– 1200 bars
– Conducciones de menor ID
Inyector automático (SM-FTN o SM-FL)
— Menor volumen dispersión (tuberías, válvulas)
— Efecto memoria mejorado
Hornos de columna — Sencillo o para columnas múltiples
— Nuevo APH con menor ID
Nuevas celdas de TUV y PDA — 500 nl/10mm
— 250 nl/10 mm (for 1mm ID columns)
Compatibles con FLR, ELSD & todos MS
Amplio rango de columnas de ACQUITY UPLC
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ACQUITY UPLC I-Class BSM
Mezcla a alta presión — 1200 bares máximo
— 0.01 - 2 mL/min
— 4 solventes (A1 o A2 y B1 o B2)
Nuevos cabezales, sellos, válvulas de venteo & válvulas Intelligent Intake (i2V)
Nuevos mezcladores de alta presión — 50 µL defecto, 100 µL, y 380 µL
Nuevo Binary Solvent Manager
200
210
220
230
240
250
260
270
280
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
Ave
rag
e P
ea
k C
ap
aci
ty
Flow Rate (uL/min)
Capacidad de picos = 271 Flujo = 1.8mL/min
AU
0.00
0.20
Minutes0.00 1.00 2.00 3.00 4.00
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Inyectores automáticos: FL y FTN
Fixed Loop (FL) Flow Through Needle (FTN)
Nuevas conexiones de menor dispersión. Menor volumen muerto del FL (10 µL)
Loops de baja dispersión de 1, 2, 5 y 10µL
— Disponibles 20, 100 y 250 µL
Volumen de sistema <95 µL
Nueva válvula de inyección EverFlow diseñada para permitir altas presiones
Chasis del ACQUITY UPLC H-Class y mecanismo robusto de plato de viales por rotación
Compatible con el nuevo Sample Organizer
Nuevas conexiones de menor dispersión, menor dispersión en el sello de la aguja para el FTN
Extensión para el inyector opcional
Volumen de sistema <100 µL
Time0.56 0.58 0.60 0.62 0.64 0.66 0.68 0.70 0.72 0.74 0.76 0.78 0.80 0.82 0.84 0.86 0.88
%
0
100
0.56 0.58 0.60 0.62 0.64 0.66 0.68 0.70 0.72 0.74 0.76 0.78 0.80 0.82 0.84 0.86 0.88
%
0
100Omeprazole 10ng 0403 MRM of 1 Channel ES+
346.083 > 198.068 (Omeprazole)7.06e7
Blank1 10ng 0403 MRM of 1 Channel ES+ 346.083 > 198.068 (Omeprazole)
4.42e3
0.103
0.136
0.205
0.249
0.276 0.294
0.308psi
13500.00
14400.00
15300.00
16200.00
17100.00
18000.00
Minutes0.00 0.15 0.30 0.45
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I-Class FTN frente a I-Class FL: Resumen
ACQUITY I-Class FTN I-Class FL
Volumen sistema 120 µL 100 µL 95 µL
Bandspread 12 µL <9 µL <7 µL
Efecto memoria 0.005 % 0.001 % 0.002 %
Precisión <0.3% Full loop <1.0% PLUNO
<1% 0.1 a 1.9 μL <0.5% 2 a 10 μL
<0.3% Full loop <1.0% PLUNO
Ciclo de tiempo < 15 sec (con load ahead) <30 sec < 15 sec
(con load ahead)
Simplicidad 3 modos de inyección
Cambios loop
Modo único de inyección
3 modos de inyección
Cambios loop
Sample organizer disponible en ambas configuraciones — 18 placas
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Nuevo Column Heater NEW Column Manager
Capacidad para dos columnas
Nueva conducción de 0.003” I.D.
Conexión robusta de 18K psi
Pensado para desarrollo de métodos o soporte multimétodo
Nueva conducción de 0.003” I.D.
Conexión robusta de 18K psi
Excelente transferencia de métodos entre sistemas de ACQUITY UPLC
CH-30A compatible para columnas de HPLC
Hornos de columna
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Beneficios de I-Class en el trabajo diario
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AU
0.00
0.50
Minutes0.00 0.05 0.10 0.15 0.20
Gradiente 10 Segundos Capacidad de picos = 46
Anchura a media altura = 88ms
Análisis acelerados con gradientes balísticos Alta eficacia con alta reproducibilidad
Rt Desv.Std = 12ms (6 réplicas)
2 mL/min @ 90°C
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AU
0.000
0.002
Minutes0.00 2.00 4.00 6.00 8.00
mAU
0.00
2.00
Minutes0.00 2.00 4.00 6.00 8.00
ACQUITY UPLC I-Class System Vendor B UHPLC System
Minutes0.40 0.50 0.60 0.70 0.80
Minutes0.40 0.50 0.60 0.70 0.80
Impacto de la mejora en dispersión
Mejoras en la resolución y en la sensibilidad
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Escenario más rápido posible (Columna 1 mm) ACQUITY frente a ACQUITY IClass
Instrument Method Name: 30sec_10_95p600mL_90C ACQUITY
0.15
8
0.20
5
0.35
1
0.41
9
0.45
7
0.48
3
0.50
3
AU
0.000
0.022
0.044
0.066
0.088
0.110
Instrument Method Name: 20sec_NO hold 10_95_p904mL_90C
0.09
8
0.11
7
0.17
0
0.21
3
0.24
1 0.26
1
0.27
6
AU
0.000
0.022
0.044
0.066
0.088
0.110
Minutes0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70
Capacidad de picos media a 5σ = 57
Capacidad de picos media a 5σ = 70
ACQUITY UPLC
ACQUITY UPLC – I CLASS SM
Gradiente Balístico en columna de 1mm x 50mm BEH C18
Con el sistema ACQUITY, el flujo utilizado es de 0.6 ml/min
Con el sistema ACQUITY I-Class el flujo utilizado es de 0.9 ml/min
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Metabolitos de Ibuprofeno - Flexibilidad
La flexibilidad de las columnas de 1 mm ID, ofrecen reducción de gasto en solventes caros, uso de solventes viscosos o uso de muestras limitadas
2.1 mm ID 1.32 x 106
1.0 mm ID 2.52 x 106
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ACQUITY UPLC I-Class Resumen
Volumen dispersión reducido
Alta capacidad de picos
Reducción del efecto matriz
Menor supresión iónica
Más información de muestras complejas
Picos más altos y estrechos que mejoran la sensibilidad
Obtener ventajas de la resolución ofrecida por las partícula Sub 2um y por la
fluídica de baja dispersión
Separaciones complejas aceleradas conseguidas con sistemas de baja dispersión y ciclos rápidos de inyección
Obtener mejor sensibilidad con menor efecto memoria
en el inyector
Diseño multi bomba, volumen muerto reducido.
Aumento del rendimiento en muestras
Gradientes balísticos
Separaciones con columnas de 1mm ID
Efecto memoria minimizado
Beneficio real de mejor sensibilidad
Mejor cuantificación
Curvas de calibración con rango lineal extendido.
ACQUITY® SQD ACQUITY® TQD Xevo™ TQ MS SYNAPT™ G2 MS SYNAPT™ G2 HDMS Xevo™ QTof MS
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I-Class
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Sistemas ACQUITY con Tecnología 2D
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Simplicidad de uso
Fácil Implementación
Beneficios UPLC Resolución
Sensibilidad
Productividad
Compatible con un amplio rango de químicas. Posibilidad de separar usando pH distintos
Sistemas ACQUITY Tecnología 2D
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Modos de trabajo de sistemas ACQUITY con tecnología 2D
Procesos de trapping de productos no deseados o de preconcentración/transfer de analito de interés
Heart Cutting (cromatografía bidimensional clásica)
Regeneración de columnas en paralelo
Procesos de “At-Column Dilution”
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Trapping y Preconcentración/transfer
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Configuración del modo Preconcentración/transfer de analito (I)
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Configuración del modo Preconcentración/transfer de analito (II)
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Time 3.60 3.80 4.00 4.20 4.40 4.60 4.80 5.00 5.20 5.40
%
0
100
MRM of 6 Channels ES+ 327 > 269.9
1.46e6 250 uL Clozapina 1 ppb 2D – Gradiente 3 min
4.31
250 uL Clozapina 1 ppb 1D – Gradiente 3 min
Distorsión del pico por sobrecarga de volumen
20 uL Clozapina 1 ppb 1D – Gradiente 3min
Aumento de carga y de sensibilidad mediante preconcentración/transfer
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Heart Cutting
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ACQUITY UPLC y Xevo TQ MS Muestra de bioanálisis
Separación en 1D
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Configuración en modo Heart Cut (I)
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Configuración en modo Heart Cut (II)
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Configuración en modo Heart Cut (III)
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Separación 2D
Separación 1D
Acquity UPLC 2D y Xevo TQ MS Heart Cutting de péptidos
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Mejoras en el software dedicado a sistemas
ACQUITY UPLC
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Herramientas útiles para facilitar la transferencia de métodos
Gráfico de selectividad de columnas en fase reversa – Encuentra la química equivalente
en Waters
ACQUITY Column Calculator — Realiza los cálculos necesarios
para una transferencia
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Sistemas soportados ACQUITY UPLC
Sistemas soportados – ACQUITY UPLC
– ACQUITY UPLC H-Class
– ACQUITY UPLC I-Class
– ACQUITY 2D Technology
Razones por las que cambiar de ICOP – Soportar sistemas I-Class.
– Soportar sistemas 2D con ACQUITY UPLC, H-Class y I-Class.
– Corrige defectos de versiones anteriores.
– Incluye nuevas características.
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Overview - Contenido
ACQUITY UPLC Systems June 2011 Driver Pack (DP)
Incluye características de Thermal Control para detectores UV
Incluye algunos detectores de HPLC (2998 y 2489)
Incluye Empower FLD, ELSD, SQD y TQD.
Soporta características 2D para sistemas ACQUITY UPLC, incluye nueva versión de Waters’ Pump Control Software
Nueva versión de Deployment Manager
Nueva versión de Connections INSIGHT
Nueva versión de Local Console Controller
Nueva versión de ACQUITY UPLC Columns Calculator
Nueva versión de ACQUITY UPLC Standalone Console Software
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ACQUITY UPLC Systems June 2011 Driver Pack
Cambios en los módulos de Instrumento
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Nuevos accesos directos en Inlet (BSM/QSM) Method Editor
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Más definiciones y accesos rápidos
Tabla de gradiente expandida y nuevos gráficos
Catálogo de solventes & Tabla expandida de gradiente
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Cambios en el Sample Manager
Todos los Sample Managers – Incluye “No injection mode”
– Incluye “Double-click” para mejorar efecto memoria
– Nuevo driver para “Sample Organizer”
Estilo “Fixed Loop” (ACQUITY UPLC SM y I-Class FL) – Se traslada a la ventana “advanced”
– Soporte para el nuevo driver del “Sample Organizer”
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Fixed Loop Style Flow-Through -Needle
Nueva página del Sample Manager
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Fixed Loop Style Flow-Through -Needle
Nueva página del Sample Manager Advanced Settings
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Detectores TUV and PDA/eλPDA
Incluye historia de la lámpara y la celda para los detectores Thermally enhanced. – Los resultados se asocian a las condiciones en las que se encuentra la
lámpara y la celda en ese momento.
– Inactiva por defecto
o Configure >preferences > component identification requirement
Setting Instrument Environment
Normal Temperature (Default)
Suitable for most air-conditioned environments.
Elevated Temperature Recommended for environments where the sustained average temperature is above 30°C (typically environments that are not air conditioned).
Maximum Cooling Recommended for any environment where the lowest possible temperature for the flowcell or lamp is desired. Optimum baseline stability is typically not achieved on this setting.
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Waters Pump Control
Waters’ Pump Control Software: – Unicamente MassLynx.
– Soporta hasta 3 bombas para acomodar sistemas 2D.
– Controla Pump Control Module:
o Hasta 3 bombas 515
o Una bomba 1525
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