QuEChERS - Sigma

Sigma-Aldrich – rozšíření nabídky pro oblast
moderní analytické chemie
Analytický postup
3
radiello®
4
ASSET™ EZ4-NCO vzorkovač pro isokyanáty
• Lze dosáhnout nízké detekční limity
• Vzorkování od 5 minut do 8 hodin
• Rychlá derivatizace na stabilní deriváty
• Vysoká kapacita
• Bez interferencí
• Jednoduché skladování po expozici
5
Food and Beverage Analysis
6
SPE a dSPE
7
QuEChERS
• QuEChERS zkratka Quick Easy Cheap Effective Rugged
Safe
• QuEChERS metoda byla vyvinuta pro multiresiduální
analýzu pesticidů v potravinách. Nyní se použivá i v
jiných oblastech pro další analyty.
8
QuEChERS
1
SOLI
Extrakce: rozdělení fází, pufrování a
odstranění vody
2
SORBENTY
Čištění: odstranění nežádoucích látek
3
Zkumavky
Vše najdete v naší Supel™ QuE řadě
9
Supel QuE Z-Sep sorbenty
• Snižují interference z mastných matric
• Ostraňují pigmenty
• Zvyšují robustnost LC-MS a GC-MS metod
• Mohou nahradit sorbenty C18 a PSA ve stávajících metodách, není třeba
nový vývoj metody
• Používají se pro analýzy pesticidů, PAU, PCB, PBDE a retardátorů hoření
v problematických matricích
10
Retenční mechanismus
O
O
O
Zr
C
CH2
O
Zr
O
Z-Sep SPE
HO
CH2
HO
CH2
O
R1
Monoglyceride
Lewis acid-Lewis base interactions
Hydrophobic interactions
between carbon chains
O
C
CH2
O
R1
O
C18
C
CH
O
R2
O
CH2
O
C18
C18
C
R3
Triglyceride
C18 SPE
Z-Sep a Z-Sep+ sorbenty pro odstranění tuků
12
Mykotoxiny
13
Mykotoxiny
14
OchraBind
Supel Tox kolonky
SPE Cartridge
Supel™ Tox AflaZea
Supel™ DON
Supel™ Tricho
Supel™ Tox TrichoBind
Supel™ Tox FumoniBind
Supel™ Tox OchraBind
FumoniBind
DON
TrichoBind
Tricho
AflaZea
Analyte(s)
Matrix
Purification Strategy
Aflatoxin
Zearalenone
Deoxynivalenol
(DON)
Trichothecenes
(Type A and B)
Trichothecenes
(Type A and B)
Fumonisins
(B1 and B2)
grains, feeds, TMR samples, peanuts, peanut
products, oils, spices, and aqueous solutions
Interference Removal
wheat, flour, and corn
Interference Removal
grains and complex matrices
Ochratoxin A
grain and feed samples
Interference Removal
Multifunctional
Bind and Elute
Multifunctional
Bind and Elute
Multifunctional
Bind and Elute
15
grains, feeds, and other complex matrices
grains and cereals
Supel™ Tox AflaZea, DON, Tricho
Original sample
(analytes & IS
in a matrix)
1) Condition SPE cart.
•
2) Apply sample to SPE cart.
•
3) Apply
elution solvent
Unwanted matrix remains
on cartridge. Cartridge
discarded.
4) Evaporate
elution solvent
Purified
analyte
eluted
5) Reconstitute
Purified & concentrated
analytes & IS
Nežádoucí složky z matrice zůstávají
zachyceny na sorbent a vymyje se jenom
čistý analyt
Redukuje se počet kroků
• Šetří se čas
• Zvyšuje se prostupnost laboratoře
EXPERIMENTAL PROOF OF PERFORMANCE:
Analysis of Aflatoxin B1, B2, G1, and G2 in Corn Meal, Wheat Meal,
and Raw Peanut Paste Matrices
• Extracts spiked with Aflatoxin Standard Mix (Fluka 34036) and run through Supel Tox AflaZea cartridges.
• Collected eluate and diluted for HPLC analysis.
100
90
% Recovery
80
70
60
50
Corn
40
Wheat
30
Peanut Paste
20
10
0
G2
G1
B2
Aflatoxin
B1
Results:
• Exceptional cleanup
• High analyte recoveries (>85%)
• Low %RSD for aflatoxin analysis (<5%)
17
HPLC
18
Chronologie vývoje HPLC nosičů
• Silikagel jako nejpoužívanější nosič
Ascentis®
Express
Velikost částic
Rychlost analýz, účinnost
Porous
silica
5 µm
3 µm
<2 µm
monoliths,
CEC
19
Účinnost versus velikost částic
Columns: All C18, All 150 x 4.6mm
Flow: 1.8mL/min
Detection: 254nm Temp: 30°
°C
Injection Vol: 5µ
µL
Analytes:
1. o-Xylene (0.04mg/mL
2. p-Xylene (0.01mg/mL
Nave = 36,000
60
60
60
60
Nave = 18,000
Nave = 12,000
40
40
sub-2µ
µm
40
40
Nave = 6,000
3-4µ
µm
5µ
µm
20
10µ
µm
0
2.0
3.0
20
20
20
0
0
0
2.0
3.0
2.0
3.0
2.0
20
3.0
Vysoké průtokové rychlosti, rychlé separace
16,000
16,000
35.00
14,000
30.00
12,000
25.00
10,000
20.00
8,000
15.00
6,000
10.00
4,000
5.00
2,000
1
2
3
4
5
Mobile Phase Velocity (mm/sec)
1.7 µm
UHPLC
1-2 mL/min
3 µm
2
4
6
8
10
12
Mobile Phase Velocity (mm/sec)
*4.6 x 50 mm columns, 55/45 MeCN/Water
21
van Deemterova křivka1 - příčiny rozšiřování zón
H = A + B/u + Cu
Flow uniformity,
multipath or eddy
diffusion term
Longitudinal or
axial diffusion
Rate of mass transfer
between mobile phase
and stationary phase
A term
Flow
B term
Mobile phase
C term
Stationary phase
1
based on: Michael Dong (2006). Modern HPLC for Practicing Scientists
Teorie a praxe
• Knox published in 1999 and 2002 that the contribution of the A term in the van
Deemter equation had probably been underestimated.
J. H. Knox, Band Dispersion in Chromatography- A New View of the A Term, Journal of Chromatography A, 831 (1999) 3–15.
J. H. Knox, A Universal Expression for Bandspreading in the Mobile Zone, Journal of Chromatography A, 960 (2002) 7–18.
• Kirkland commercialized a spherical Fused-Core silica in 2006 with very
narrow size distribution (PSD) and exceptional performance.
J. J. Kirkland, T. J. Langlois and J. J. DeStefano, Fused-Core Particles for HPLC Columns, American Laboratory, 39 (February 2007), 18-21
• Desmet, et. al. observed a strong trend between narrow silica particle size
distribution (PSD) and better column performance.
D. Cabooter, A. Fanigliulo, G. Bellazzi, B. Allieri, A. Rottigni, G. Desmet, Relationship between Particle Size Distribution and Chromatographic
Performance, J. of Chromatography A, 1217 (2010) 7074–7081.
• “there is strong correlation between particle size distribution of the packings and
the quality (of the column)”, Desmet, et. al., J. of Chrom. A, 1217 (2010), 70747081
• Theory and evidence strongly indicated that columns with fully porous particles
might also be significantly improved by a very narrow PSD and become the
new standard.
23
References
1. J.J. van Deemter, F.J. Zuiderweg, A. Klinkenberg, Chem Eng. Sci. 5 (1956)
271.
2. J. C. Giddings, Dynamics of Chromatography- Part 1, Marcel Dekker, New
York, London, 1965.
3. J. H. Knox, Band Dispersion in Chromatography- A New View of the A Term,
Journal of Chromatography A, 831 (1999) 3–15.
4. J. H. Knox, A Universal Expression for Bandspreading in the Mobile Zone,
Journal of Chromatography A, 960 (2002) 7–18.
5. J. J. Kirkland, T. J. Langlois and J. J. DeStefano, Fused-Core Particles for
HPLC Columns, American Laboratory, 39 (February 2007), 18-21.
6. D. Cabooter, A. Fanigliulo, G. Bellazzi, B. Allieri, A. Rottigni, G. Desmet,
Relationship between Particle Size Distribution and Chromatographic
Performance, J. of Chromatography A, 1217 (2010) 7074–7081.
7. K. Broeckhoven, D. Cabooter and G. Desmet, Kinetic Performance
Comparison of Fully and Superficially Porous Particles, Journal of
Pharmaceutical Analysis 2013;3(5):313–323.
24
.
ézníí čá
ástice versus zcela poré
ézníí čá
ástice:
Povrchově poré
0.5 µm
2.7 µm
Difuzní vrstva
0.75 µm
1.7 µm
25
Fused-Core is a trademark of Advanced Materials Technology Inc.
Ascentis is a trademark of the Sigma-Aldrich Corp.
Vysoké průtokové rychlosti, rychlé separace
16,000
16,000
35.00
14,000
30.00
12,000
25.00
10,000
20.00
8,000
15.00
6,000
10.00
4,000
5.00
2.7 µm Ascentis Express
1
2
3
4
5
Mobile Phase Velocity (mm/sec)
1.7 µm
1-2 mL/min
2.7 µm FC
3 µm
2,000
2
4
6
8
10
12
Mobile Phase Velocity (mm/sec)
*4.6 x 50 mm columns, 55/45 MeCN/Water
26
Ascentis Express®
2006
Účinnost 250,000 N/m.
• Robustní
• Účinnost srovnatelná s částicemi
sub-2µm
• Zpětný tlak srovnatelný
s částicemi 3µm
• Použitelné se systémy do 600 bar
2012
Účinnost 150,000 N/m.
• Robustní
• Účinnost srovnatelná s částicemi 3 µm
a
• se zpětným tlakem srovnatelným
s částicemi 5µm
27
Ascentis Express Fused-Coretm specifikace
• Sorbent:
vysoce čistý silikagel
– 1.7 µ neporézní jádro a 0.5 µ porézní vrstva jsou type B
– 3.3 µ neporézní jádro a 0.6 µ porézní vrstva jsou type B
•
•
•
•
•
•
•
Velikost částic:
Distribuce velikosti částic:
Velikost pórů:
Velikost povrchu:
pH rozsah:
Limitní tlak:
Nabídka stacionárních fází
• LC-MS:
2.7 µ, 5.0 µ
2.7 +/- 0.16 µ (6% standardní odchylka*)
90 Å, 160 Å
150 m²/g (220-300 m²/g efektivní)
2 – 9 (minimálně)
600 barů (testováno na UHPLC)
C18, peptide ES C18, C8, F5, RP-Amide,
Phenyl-Hexyl, HILIC
vysoce kompatibilní
* Typický rozsah pro malé totálně porézní částice je 15-20% standardní odchylka.
28
3000
Úzká distribuce velikosti částic
H = A + B/u + Cu
Fused-Core
2500
Standard Dev. 6%
Improves classic
HPLC performance
Improves UHPLC
performance
2µm frits
2000
Number
1500
• homogenní lože (člen A)
• porozita frit (životnost kolony)
1000
500
0
-500
1
2
3
4
5
6
Particle Diameter, microns
29
TitanTM pro UHPLC
Vysoce čisté monodisperzní častice silikagelu
Titan Porous
1.9 µm
Fused-Core® (Ascentis® Express and BIOshellTM)
2.7 µm
5 µm
Patentovaná technologie Ecoporous™
30
TitanTM
*
31
Distribuce částic u různých typů silikagelů
Particle Size Distribution Data for Silicas
16
Fused-Core 2.7
1.9 µ m porous (Titan)
1.7 µ m porous
2.7 µ m Fused-Core
3 µ m porous
5 µ m Fused-Core
5 µ m porous
14
n
u 12
m
b
e 10
r
c
o
u
n
t
Titan 1.9
porous
Fused-Core 5.0
Bez dalšího
třídění
8
6
(
4
%
)
Klasické
totálně porézní
silikagely
2
0
0
1
2
3
32
Particle Size (µ
µm)
4
5
6
Porovnání
UHPLC
1.3 µm
1.7 µm
1.8 µm
HPLC
2.0 µm
Best UHPLC column
~ Value for performance
3.0 µm
3.5 µm
Fast HPLC on any
system
5.0 µm
Work horse
column
33
TitanTM UHPLC kolony do konce března s 20%
slevou na vyzkoušení
34
Problém s nečistotami v mobilní fázi
35
Nečistoty, které na HPLC nejsou detegovatelné mohou být problém na UHPLC
LC-MS Ultra CHROMASOLV
• Rozpouštěla a aditiva do MF
Brand
Product
Name
Description
Pack size
Fluka
14261
Acetonitrile
LC-MS Ultra CHROMASOLV, ≥99.9%, tested for UHPLC-MS
1L, 2L
Fluka
14262
Methanol
LC-MS Ultra CHROMASOLV, ≥99.9%, tested for UHPLC-MS
1L, 2L
Fluka
14263
Water
LC-MS Ultra CHROMASOLV, tested for UHPLC-MS
1L, 2L
Fluka
14264
Trifluoroacetic acid
LC-MS Ultra eluent additive, ≥ 99.0% suitable for UHPLC-MS
1ML, 2ML
Fluka
14265
Formic acid
LC-MS Ultra eluent additive, ≥ 98% suitable for UHPLC-MS
1ML, 2ML
Fluka
14266
Ammonium formate
LC-MS Ultra eluent additive, suitable for UHPLC-MS
25G
Fluka
14267
Ammonium acetate
LC-MS Ultra eluent additive, suitable for UHPLC-MS
25G
36
Analytické standardy
37
Analytické standardy
38
Analýza potravin a nápojů
39
Sekundarní standardy pro farmaceutickou
kontrolu kvality
40
Standardy, referenční materiály, certifikované
referenční materiály
42
43
44
45
Mezilaboratorní porovnávání
• Akreditováno podle ISO 17043
• Velký počet účastníků z celého světa (2 000 – 2 500)
• Jednoduché odesílání výsledků přes web
• 4 – 6 okružních testů během roku
• 45 dnů 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”
46
Formulář na výsledky
47
Instrukce ke zpracování vzorku
48
Koncentrační rozsahy
49
Hodnotící zpráva a Z-score
50
Quick-Turn Studies
51
Certifikované referenční materiály
52
Děkuji za pozornost
53