UNA SOLUZIONE PER LE APPLICAZIONI PIÙ COMPLESSE · 7010 a triplo quadrupolo Nuovi standard per le...

Sistema GC/Q-TOF Agilent Serie 7200B

UNA SOLUZIONE PER LE APPLICAZIONI PIÙ COMPLESSE

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Sistema GC/Q-TOF Agilent Serie 7200B: l'espansione dei sistemi GC/Q-TOF leader nel mondoIl sistema GC/Q-TOF Agilent Serie 7200B è dotato di funzionalità avanzate:

Ionizzazione elettronica (EI) e ionizzazione chimica (CI) standard su tutti i sistemi Intervallo di massa esteso fino a m/z 3000 Accuratezza di massa <3 ppm RMS Sistema pronto per il backflush per una migliore funzionalità GC Nuove funzioni del software e libreria in masse accurate Libreria in massa esatta dei pesticidi per GC/Q-TOF

SISTEMA GC/Q-TOF AGILENT SERIE 7200B

LA SOLUZIONE PER LA RICERCA DI COMPOSTI TARGET E SOSTANZE INCOGNITE

Il sistema GC/Q-TOF Serie 7200B espande le possibilità di separazione comprovate del modello GC Agilent 7890B includendo ora in ogni sistema una configurazione pronta per il backflush. Il sistema Q-TOF 7200B è anche dotato di funzioni migliorate come l’intervallo di massa esteso, che può risultare particolarmente utile per l'analisi di composti di massa elevata con il Thermal Separation Probe.

Sistema GC/MSD Agilent Serie 5977A Lo standard del settore in termini di sensibilità, stabilità e qualità spettrale a singolo quadrupolo

Sistema GC/MSD Agilent Serie 5977E Un aiuto eccezionale per le analisi di routine

Sistema GC/MS Agilent 7000C a triplo quadrupolo La scelta consolidata per i metodi normativi attuali

Sistema LTM-GC/MSD Agilent 5975T Il primo GC/MSD trasportabile al mondo

Sistema GC/MS Agilent 7010 a triplo quadrupolo Nuovi standard per le prestazioni EI

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La scelta ideale per ottenere analisi qualitative e quantitative di livello eccellenteIl sistema GC/Q-TOF Agilent Serie 7200B unisce alle caratteristiche più ricercate dei sistemi GC/MS Agilent le seguenti funzionalità avanzate:

Alta risoluzione e accuratezza di massaUn'accuratezza di massa a livelli inferiori al ppm, unita a una risoluzione da 15 a 50 volte superiore rispetto a un sistema MS a singolo quadrupolo, consentono di analizzare con maggiore affidabilità composti target, non target e incogniti.

Intervallo di massa estesoL'intervallo di massa esteso permette di analizzare composti di massa elevata ed è particolarmente utile quando si usa il Thermal Separation Probe.

Bassi limiti di rivelazioneUno spettro totale con una sensibilità più elevata rispetto a quella di uno spettrometro di massa a singolo quadrupolo consente di acquisire spettri in massa accurata a livello di sub pg in colonna per la maggior parte dei composti.

Selettività MS/MS senza precedentiLa selettività di rivelazione del sistema MS/MS ad alta risoluzione supera drasticamente gli altri analizzatori MS/MS. Gli spettri in massa accurata degli ioni prodotto consentono inoltre di confermare composti target e non target nonché di identificare i composti incogniti.

Semplificazione dell'analisi di file in massa accurata in MS e MS/MSIl software MassHunter di Agilent contiene validi strumenti per le operazioni di identificazione, quantificazione e conferma.• La rivelazione di composti in campioni complessi avviene mediante

l'applicazione della deconvoluzione ottimizzata per dati EI o CI.• La combinazione di risultati di ricerche in librerie e di formule calcolate

per ioni molecolari e ioni frammento semplifica l'identificazione dei composti.

• È possibile eseguire analisi statistiche multivariate su numerosi file di dati utilizzando Mass Profiler Professional, un programma chemometrico specifico per la spettrometria di massa.

Le informazioni in massa accurata consentono di riconoscere i composti con la massima sicurezza in ambito qualitativo e quantitativo.

Per maggiori informazioni sulle caratteristiche del GC/Q-TOF Agilent Serie 7200, visita il sito agilent.com/chem/GCMS_QTOF

DESIGN COLLAUDATO NEL TEMPO, CON MIGLIORAMENTI ALL'AVANGUARDIA

GC Agilent 7890BLa flessibilità del GC Agilent 7890B permette di ottimizzare le prestazioni dell'analisi MS.

Sorgente ionica con Ion Extractor per sensibilità elevataProgrammabile fino a 350 °C per la massima compatibilità con matrici complesse.

Tecnologia TOF stabile ed efficienteLe tecnologie orthogonal TOF di Agilent garantiscono prestazioni costanti per migliaia di sistemi LC/TOF, LC/Q-TOF e GC/Q-TOF.

Correzione con massa di riferimento interna (IRM)Quando lo si desidera, è possibile introdurre un composto IRM nella sorgente per aumentare l'accuratezza della massa.

Sorgente ionica sostituibile Il controllo computerizzato sia della transfer line che della posizione di interblocco del vuoto garantisce la sostituzione della sorgente ionica in 30 minuti circa e l'assenza di problemi durante l'operazione.

Quadrupolo iperbolico monolitico al quarzo riscaldato Riscaldabile fino a 200 °C, senza perdita di risoluzione né di sensibilità, per eliminare la contaminazione da interferenti altobollenti.

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I risultati dimostrano che con la tecnologia GC/Q-TOF le analisi qualitative e quantitative sono possibili e di facile esecuzione

pg in colonnaerrore di massa, ppm

2-formiltiofene 2-acetiltiazolo1 -3,57 -0,792 -4,46 -0,795 -2,68 -0,79

10 -2,68 0,7920 -2,68 0,0050 -0,89 1,57

100 0,00 1,57200 -1,79 1,57500 2,68 1,57

1000 1,79 -1,57Media -1,43 0,31

La sorgente ionica rimovibile (RIS, Removable Ion Source) consente di sostituire interamente la sorgente ionica, compresi repeller, camera di ionizzazione, lenti di estrazione e i due filamenti, in circa 30 minuti senza ventilazione.

I video e il software intuitivi guidano l'utente nello svolgimento della procedura di rimozione e installazione della sorgente, assicurando un processo a prova di errore.

La massa di riferimento interna (IRM) è un sistema proprietario che, per ogni scansione, blocca l'asse delle masse su un composto calibratore. L'IRM garantisce un'accuratezza di massa a livelli inferiori al ppm nelle condizioni cromatografiche più complesse.

Rivelatore ADC (da analogico a digitale): la velocità di campionamento a 4 GHz dell'elettronica ADC consente un'eccezionale linearità in modalità ad alta risoluzione. Una linearità ancora maggiore è garantita dagli amplificatori a doppio guadagno, che elaborano contemporaneamente i segnali del rivelatore sui canali a basso e alto guadagno.

x107

1,61,51,41,31,21,1

10,90,80,70,60,50,40,30,20,1

0-0,1

-250 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 2500 2750 3000 3250 3500 3750 4000 4250 4500 4750 5000 5250Concentrazione (ppb)

Risp

oste

Esaclorobenzene1 pg - 5000 pgFinestra EIC +/- 20 ppmR2 >0,9979

Risposta lineare > 5x103

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L'eccellente linearità e l'accuratezza di massa consentono l'analisi di composti target, non target e sostanze incogniteGrazie alla sua accuratezza di massa a livelli inferiori al ppm e a un'elevata risoluzione, il sistema GC/Q-TOF Agilent Serie 7200B diminuisce il livello di incertezza, riduce al minimo i falsi positivi, conferma i risultati delle ricerche nei database e genera formule molecolari per identificare le sostanze incognite.

Configurazione rapida e sempliceIl software di acquisizione automatizzata guida l'utilizzatore nelle varie fasi della procedura di calibrazione che consente di lavorare in alta risoluzione e con accuratezza di massa.

L'accuratezza di massa consente l'eliminazione efficace delle interferenze dovute alle matriciGrazie a una finestra di estrazione di +/- 6 ppm, lo ione frammento dell'analita target, Indoxacarb (150,01195 Da), viene agevolmente separato dallo ione di interferenza della matrice, il b-tocoferolo (150,06839 Da). Ciò facilita un'analisi quantitativa affidabile.

Nel momento in cui è necessaria una maggiore selettività, i sistemi MS/MS in massa accurata consentono di separare ulteriormente gli analiti target e le interferenze dovute alle matrici.

L'elevata capacità di risoluzione è essenziale per poter identificare con certezza gli analitiLa risoluzione pari a 13.500 (ampiezza a metà altezza) risolve facilmente due composti con masse nominali di 240 Da, diverse solo di 0,0436 Da.

L'eccellente capacità di risoluzione è indispensabile per identificare in sicurezza gli analiti in matrici complesse.

Risoluzione MSD

Extraction Window+/- 0,5 Da(~300 ppm)

Extraction Window+/- 0,010 Da(~6 ppm)

Interferenza del b-tocoferolo eliminata in modalità MS

-tocoferoloIndoxacarb

Indoxacarb

18,075

17,99818,075

18,315

x105

8

7

6

5

4

3

2

1

0x106

1,6

1,4

1,21

0,8

0,60,40,2

0 17,45 17,5 17,55 17,6 17,65 17,7 17,75 17,8 17,85 17,9 17,95 18 18,05 18,1 18,15 18,2 18,25 18,3 18,35

Tempo di acquisizione (min)

b

Risoluzione TOF


X104

1,2

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0239,5 239,6 239,7 239,8 239,9 240 240,1 240,2 240,3 240,4 240,5 240,6 240,7

Rapporto massa/carica (m/z)

Abbo

ndan

za

240,0785

240,1218

Fluorenone metilesterem/z = 240,0781Errore di massa = 1,7 ppm

Dimetilanom/z = 240,1217Errore di massa = 0,4 ppm

∆m=0,043 Da~13.500 risoluzione (ampiezza a metà altezza)

Finestra di estrazione+/- 0,5 Da

Finestra di estrazione+/- 6 ppm

6

a-cubebene, scansione completa

a-cubebene: MS/MSPrecursore: 204CE:10 eV

C15H24

C8H9-2,63ppm

81,0683

105,0696

119,0851

133,1013 147,1186

161,1333

0,93ppmC10H13

x104

21,81,61,41,2

10,80,60,40,2

030 40

41,0383 55,0538

68,025281,0331

91,0535

105,0690119,0846

133,0995

161,1318

204,186450 60 70 80 90 100 110 120 130

Conteggi per rapporto massa/carica (m/z)140 150 160 170 180 190 200 210 220 230

x104

876543210

30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130Conteggi per rapporto massa/carica (m/z)

140 150 160 170 180 190 200 210 220 230

-3,58ppmC9H11 5,11ppm

C12H17

Delucidazione della struttura e identificazione inequivocabile dei composti target

L'acquisizione spettrale veloce rappresenta un ulteriore fondamentale vantaggio legato ai sistemi TOF MS. Una velocità di 50 Hz consente di risolvere efficacemente un notevole numero di componenti mediante deconvoluzione cromatografica con lo strumento Unknowns Analysis (Analisi di sostanze incognite) di MassHunter.

L'identità di composti target e incogniti può essere confermata utilizzando varie tecniche:• Conducendo una ricerca nelle librerie di spettri in EI • Determinando lo ione molecolare in PCI• Eseguendo la dissociazione MS/MS di vari ioni precursori per

documentare le vie di frammentazione, un'esclusiva di Agilent • Calcolando le formule molecolari di tutti gli ioni da dati in massa

accurataPer separazioni molto complesse, come nell'esempio dell'a-cubebene a destra, la selettività del metodo MS/MS genera anche uno spettro semplificato per agevolare l'identificazione strutturale.

Elenco dei risultati dopo la deconvoluzione e la ricerca nelle librerie

TIC e cromatogramma dei componenti dei risultati

TIC e ioni estratti di a-lindano

Spettro deconvoluto di a-lindano

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Per maggiori informazioni sugli ultimi miglioramenti del sistema GC/Q-TOF Agilent Serie 7200, visita il sito agilent.com/chem/GCMS_QTOF

NUOVO GC/Q-TOF 7200B Per prestazioni analitiche ai massimi livelli

Il sistema GC/Q-TOF Agilent 7200B offre nuove funzioni e prestazioni migliorate, tra cui una maggiore accuratezza di massa (inferiore a 3 ppm) e un intervallo di massa esteso, caratteristica particolarmente utile quando abbinato al Thermal Separation Probe (TSP) o una sonda a introduzione diretta (DIP).

Il sistema GC/Q-TOF Agilent rappresenta la migliore soluzione dei problemi più complessi.

-1,3 ppm202.9912[C9 F5]+

-1,5 ppm221.9902[C9 F6]+ 2,3 ppm

233.9904[C10 F6]+

0,9 ppm252.9885[C10 F7]+

-0,3 ppm240-9882[C9 F7]+

-1,2 ppm271.9870[C10 F8]+

Conteggi vs. rapporto massa/carica (m/z)

2,2

2

1,8

1,6

1,4

1,2

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0


1465.899114518

C54H18F96N3O6P3


1877.828617532

2289.894221562

2721.895125960

2290.898018500

2289.894221562

2291.900614491

Hexakis (1H,1H,9H-perfluorononilossi) fosfazene

1,4

1,2

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

Accuratezza di massa eccellente e stabileIn questo esempio, l'octafluoronaftalene (OFN) è stato iniettato ripetutamente (50x) in un periodo di 5 ore. La sovrapposizione dei picchi (riquadro) conferma la stabilità del sistema GC/Q-TOF 7200B, mentre lo spettro di massa (in basso) dimostra l'eccellente accuratezza di massa. L'errore di massa medio per le 50 iniezioni è stato di 0,95 ppm.

Intervallo di massa estesoAnalisi di hexakis (1H,1H, 9H-perfluorononilossi) fosfazene con picchi di massa fino a m/z 2722. Il valore in alto indica il rapporto massa/carica (m/z), mentre il valore in basso indica la risoluzione di massa.

È anche evidenziato (riquadro) un dettaglio del picco con m/z 2290, che mostra picchi isotopici.

Errore di massa medio: 0,95 ppm per 50 iniezioni

consecutive

TECNOLOGIE CONSOLIDATE COMBINATE A NUOVE ED ESCLUSIVE CARATTERISTICHE

L'ANALIZZATORE QUADRUPOLARE MONOLITICO AL QUARZO RISCALDATO è ormai collaudato in oltre 30.000 sistemi GC/MS Agilent.

ELETTRONICA ADC 4 GHz consente un'elevata velocità di campionamento (32 Gbit al secondo) che migliora la risoluzione, l'accuratezza di massa e la sensibilità.

CELLA DI COLLISIONE ESAPOLAREaccelera il passaggio degli ioni nella cella e consente una generazione più rapida di spettri MS/MS di alta qualità senza cross-talk.

SPECCHIO IONICO A DOPPIO STADIO fornisce il tempo di focusing di second'ordine per una risoluzione di massa superiore.

TECNOLOGIE CONSOLIDATE COMBINATE A NUOVE ED ESCLUSIVE CARATTERISTICHE

RIVELATORE DI IONI IBRIDO CON FOTOMOLTIPLICATORE E RETICOLOfornisce sensibilità di rivelazione sul singolo ione, una risoluzione temporale eccellente e un ampio range di linearità.

TUBO DI VOLO PROPRIETARIO INVARsigillato in una struttura isolata sotto vuoto, preserva l'accuratezza di massa 24/7 eliminando la deriva della massa dovuta alla temperatura.

TRE POMPE TURBOMOLECOLARIdi cui due pompe a flusso split e una pompa a singolo stadio per la sorgente e l'analizzatore quadrupolare, creano un vuoto ottimale per ogni zona dell'analizzatore.


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I metodi tradizionali multi-target per lo screening dei pesticidi si basano sulla tecnologia a triplo quadrupolo. Questi metodi, tuttavia, si limitano ai composti target e non permettono un'analisi retrospettiva dei dati raccolti.

L'uso della tecnologia quadrupolo time-of-flight (Q-TOF) per lo screening dei pesticidi permette di:

• Effettuare lo screening di un numero pressoché illimitato di pesticidi in svariate matrici

• Consultare i propri dati in qualsiasi momento, senza ripetere le analisi, per esaminare la presenza di composti target e non target nei campioni

• Analizzare la presenza di composti sconosciuti o di contaminanti nei propri campioni

Inoltre, è possibile identificare i pesticidi in modo affidabile ed effettuare contemporaneamente lo screening di un numero praticamente illimitato di composti, associando la Libreria Agilent in massa esatta dei pesticidi per GC/Q-TOF con il software di analisi qualitativa MassHunter.

APPLICAZIONI ALIMENTARI E AMBIENTALI

SCREENING E IDENTIFICAZIONE DEI CONTAMINANTI NELLE MATRICI COMPLESSE

Facile creazione di librerie di masse accurate per GC/Q-TOF con strumenti software quali la funzione Molecular Formula Generator con annotazione della formula dei frammenti, che produce spettri EI di massa accurata, con annotazione della formula. I frammenti EI possono quindi essere automaticamente convertiti nelle masse teoriche e gli spettri corretti possono essere inviati alla libreria e al database personale di composti (PCDL).

Semplificazione dello screening dei pesticidi target e incogniti con il software All Ions che permette di regolare le impostazioni del metodo in base ad applicazioni o normative specifiche. Si possono anche riesaminare rapidamente i risultati usando la visualizzazione Compound Details.

1,4

1,2

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

Tabella dei risultati del composto

Editor del metodo All Ions

EIC sovrapposti degli ioni del composto

Risultati sullo spettro completo: spettri grezzi e sottratti del fondo

Funzione Molecular Formula Generator (MFG) con

annotazione della formula dei frammenti (FFA)

Grafico di coeluizione

Dettagli di identificazione del composto

Risultati dell'abbinamento MI schema isotopico

11

Positive CIMethane

4

3,5

3

2,5

2

1,5

1

0,5

0

57,0704 83,0855 153,1264 181,1576247,2413

265,2519

* 285,2786

313,3089

Conteggio per rapporto massa/carica (m/z)

!"# $% &$' ()* + ,# - . + # % / $+ )# + $-

EI

OH

O3,5

2,5

1,5

0,5

Conteggio per rapporto massa/carica (m/z)

57,0700

73,0289

* 87,0447

115,0755

129,0914

143,1070157,1226

171,1384

185,1543

199,1698227,2012

241,2169

255,2326

284,2718

15 10 5 0 -5 -10

10

5

0

-5

10

5

0

-5

1510 5

0 -5 -10

0-6

-22

-4

4 6

-8

0-6 -2 2-4 4 6-8Asse Y

Asse ZAsse X

L'analisi PCA (Principal Component Analysis) in MPP indica la modalità di raggruppamento dei dati. I campioni in blu hanno superato l'analisi sensoriale, mentre i campioni in rosso non l'hanno passata.

Il modello di previsione MPP ha anticipato correttamente la possibilità di superamento del test di tutti i campioni. I campioni non utilizzati per la creazione del modello di previsione sono elencati con la variabile di formazione impostata su “None” (Nessuno).

ANALISI DEGLI ALIMENTI

CREAZIONE DI MODELLI DI PREVISIONE PER LA QUALITÀ DELL'OLIO EXTRAVERGINE DI OLIVA

!"# $% &$' ()* + ,# - . + # % / $+ )# + $-

EI

OH

O


Dati spettrali in CI positiva hanno fornito ulteriori informazioni in massa accurata relativamente agli ioni molecolari. Gli ioni addotto formati dall'interazione degli analiti con il gas reagente vengono rivelati facilmente, contribuendo ulteriormente a confermare la massa dello ione molecolare.

Scansione +ESI (18,165 min) Frag=175,0V EI_CSC1_080811.x105

6,5

100

100

50

50

0

65,5

54,5

43,5

32,5

21,5

10,5

03020

65,0382

81,0694

91,0539

105,0698119,0853

161,1320

133,1005204,1864

40

40

41

41

51

55

65

69

81

81

91

91

105

105

119

119

133

133

145

145

161

161

189189175

204

204

50

50

60

60

70

70

80

80

90

90

100

100

110

110

120

120

130

130

Conteggio per rapporto massa/carica (m/z)140

140

150

150

160

160

170

170

180

180

190

190

200

200

210

210

220 230

Scansione +ESI (18,165 min) Frag=175,0V EI_CSC1_080811.x105

6,5

100

100

50

50

0

65,5

54,5

43,5

32,5

21,5

10,5

03020

65,0382

81,0694

91,0539

105,0698119,0853

161,1320

133,1005204,1864

40

40

41

41

51

55

65

69

81

81

91

91

105

105

119

119

133

133

145

145

161

161

189189175

204

204

50

50

60

60

70

70

80

80

90

90

100

100

110

110

120

120

130

130

Conteggio per rapporto massa/carica (m/z)140

140

150

150

160

160

170

170

180

180

190

190

200

200

210

210

220 230

Per creare un modello basato su dati GC/Q-TOF in grado di prevedere se un olio d'oliva può superare l'analisi sensoriale e classificarsi come extra vergine, è stato utilizzato il software Mass Profiler Professional (MPP). Per prevedere il risultato dell'analisi sensoriale il modello ha utilizzato cinque composti specifici.

Oltre ai dati spettrali in EI, sono stati necessari spettri in massa accurata in CI positiva per confermare lo ione molecolare dei composti utilizzati nel modello.

Bibliografia:

Olive Oil Characterization using Agilent GC/Q-TOF MS and Mass Profiler Professional Software: Pub No. 5991-0106EN

Il sistema GC/Q-TOF Agilent Serie 7200 genera spettri che possono essere confrontati con le librerie spettrali in El disponibili in commercio.

(M+H)+

(M+C2H5)+

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modalità full spectrum e l'intervallo dinamico essenziale per identificare e quantificare tutti i composti intermedi del percorso metabolico di interesse, rivelando inequivocabilmente la fase della via biochimica interessata in un campione trattato.

Per la valutazione statistica dei dati è stato utilizzato Mass Profiler Professional (MPP). L'analisi ha incluso il filtro dei dati, la correzione della linea di base e test di rilevanza. Gli strumenti di visualizzazione inclusi nel software inoltre sono stati indispensabili per l'interpretazione dei dati.

Lo studio dei percorsi metabolomici può essere un metodo efficace per comprendere le variazioni del metabolismo. I complessi studi metabolomici trarranno grande vantaggio dall'elevata sensibilità in full spectrum e dall'accuratezza di massa del sistema GC/Q-TOF nonché dalla sua funzionalità MS/MS per l'identificazione strutturale di metaboliti sconosciuti. L'esteso intervallo dinamico del sistema GC/Q-TOF Agilent Serie 7200 assicura una quantificazione precisa e simultanea di un'ampia gamma di metaboliti presenti in una cellula.

In un semplice esperimento, il sistema GC/Q-TOF Agilent Serie 7200 ha fornito informazioni in massa accurata, sensibilità eccellente in

METABOLOMICA

ANALISI E VISUALIZZAZIONE DELLE VARIAZIONI NELLE VIE METABOLICHE CELLULARI

-20 -10 0 10 20

0

1

2

3

4

5

6

log2(indice di variazione)

-log1

0(va

lore

Pcor

retto

)

L'analisi della rilevanza, eseguita in MPP, facilita l'identificazione di metaboliti i cui livelli variano in condizioni diverse.

Metaboliti con notevoli variazioni nel Indice di variazione nel campione trattato campione trattatoSqualene 2,5 (sotto)Lanosterolo 1,7 (sopra)4,4-dimetil-5a-colesta-8,24-dien-3b-olo 1,4 (sopra)4a-carbossi-4b-metil-5a-colesta-8,24-dien-3b-olo 360,8 (sopra)Zimosterolo 2,9 (sotto)Ergosterolo 1,3 (sotto)

Via biosintetica dell'ergosterolo

1,1

1

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0

161,1279

187,1439

243,2100

257,2226

309,2530

350,2957

363,3030

378,3277

406,3224

427,3064455,3250

468,3786 496,3702

586,4213

Conteggi per rapporto massa/carica (m/z)

La modalità MS/MS con spettro in massa accurata degli ioni prodotto facilita l'identificazione strutturale di composti incogniti.

C31H52OSi 0,87 ppm

C35H62O3Si2-3,24 ppm

13

METABOLOMICA

ANALISI E VISUALIZZAZIONE DELLE VARIAZIONI NELLE VIE METABOLICHE CELLULARI

Conferma della struttura proposta di un metabolita in base allo spettro in massa accurata degli ioni prodottoSpesso gli studi metabolomici riconoscono che un numero significativo di metaboliti non target e incogniti svolge un ruolo potenzialmente rilevante nell'interpretazione biologica dei dati. È quindi necessario che la struttura di questi importanti metaboliti venga confermata o identificata.

Ringraziamenti:

Questa applicazione è basata su attività supportate da Manhong Wu*1, Robert St. Onge*2, Sundari Suresh*2, Ronald Davis*2 e Gary Peltz*1

*1Dipartimento di Anestesia, Scuola di Medicina, Università di Stanford*2Centro di Biochimica e Genomica, Università di Stanford

470 475 480 485 490 495 500 505 510 515 520 525 530 535 540 545 550 555 560 565 570 575 580 585 Conteggi per rapporto massa/carica (m/z)

x103

1,31,21,1

10,90,80,70,60,50,40,30,20,1

0

468,3783

481,3488

118,0446

473,2899

496,3699

501,3149

586,4229571,3936

L'abbinamento del sistema GC/Q-TOF Agilent Serie 7200 con il software MassHunter Workstation è l'ideale per questo tipo di studi.

Identificazione strutturale definitiva: Lo strumento Mass Caliper del software MassHunter Qual Workstation consente di identificare le perdite di frammenti neutri tra due valori m/z qualsiasi dello spettro.

4a-formyl-4b-methyl-5a-cholesta-8,24-dien-3b-ol

4a-carboxy-4b-methyl-5a-cholesta-8,24-dien-3b-ol

O2NAD(P)H

2 H2ONAD(P)+

metilsterolo monoossigenasi: ERG251.14.13.72

3-keto-4-methylzymosterol

NAD(P)+

CO2NAD(P)H

C-3 sterol dehydrogenase: ERG261.1.1.170

HO

O

HO

O

OH

O



O2NAD(P)H

2 H2ONAD(P)+



NAD(P)+

CO2NAD(P)H


HO

O

HO

O

OH

O

MassHunter Qual Formula Calculator si basa sui dati di massa accurata prodotti dal sistema GC/Q-TOF Agilent Serie 7200 per assegnare una formula a ogni ione frammento (o perdita di frammenti neutri) dello spettro.



O2NAD(P)H

2 H2ONAD(P)+



NAD(P)+

CO2NAD(P)H


HO

O

HO

O

OH

O


470 475 480 485 490 495 500 505 510 515 520 525 530 535 540 545 550 555 560 565 570 575 580 585 Conteggi per rapporto massa/carica (m/z)

x103

1,31,21,1

10,90,80,70,60,50,40,30,20,1

0

468,3783

481,3488

118,0446

473,2899

496,3699

501,3149

586,4229571,3936

Bibliografia:

Metabolic Profiling of Yeast Sterols Using the Agilent 7200 Series GC/QTOF System: Pub No. 5991-0571EN

14

Gli estratti naturali contengono una grande quantità di composti che devono essere identificati. Le librerie spettrali in El disponibili in commercio tuttavia non contengono sempre tutti gli spettri di massa

relativi ai composti di interesse. In tal caso, gli spettri di massa accurata degli ioni prodotti generati dal sistema GC/Q-TOF Agilent Serie 7200 sono preziosi per stabilire le relazioni tra gli ioni frammento, contribuendo così alla correlazione strutturale.

Strutture possibili

(M-H)+

269,0803

x102

10,950,9

0,850,8

0,750,7

0,650,6

0,550,5

0,450,4

0,350,3

0,250,2

0,150,1

0,050

Conteggi per rapporto massa/carica (m/z) 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380

95,012710947

77,03859960

110,035910762

138,031112410

166,025912295

193,049515722

252,077613806

269,080317594

H3COHOHO

O

H3C OHO

O

HO

O

O

OO

O

O

O

OH

O

O

O

OH

Identificazione di sostanze incognite nell'estratto di kava

Informazioni in massa accurata dello spettro degli ioni prodotto contribuiscono a eliminare eventuali ambiguità tra perdite di frammenti neutri con stessa massa nominale.

Misure sperimentali MS/MSm/z

(sperimentale) Formula Errore (ppm) Pun- teggio

269,0803 C16H13O4 -1,99 80,7

193,0494 C10H9O4 -0,18 96,7

167,0334 C8H7O4 -2,9 n/d

166,0259 C8H6O4 -0,96 n/d

138,0311 C7H6O3 -0,33 98,1

110,0359 C6H6O2 -3,01 n/d

95,0127 C5H3O2 -0,59 99,5

(M-H)+

(M-C6H5)+

(M-CH=CH-C6H5)+

(M-CH2=CH-C6H5)+

-CO -CO -CH3

RICERCA NEL SETTORE DEI PRODOTTI NATURALI

COMBINAZIONE DI DATI DI MASSA ACCURATA E SPETTRI MS/MS PER L'IDENTIFICAZIONE DELLA STRUTTURA DI COMPOSTI INCOGNITI

Spettro di un composto incognito nell'estratto di kava

Strutture possibili

(M-H)+

269,0803

x102

10,950,9

0,850,8

0,750,7

0,650,6

0,550,5

0,450,4

0,350,3

0,250,2

0,150,1

0,050

Conteggi per rapporto massa/carica (m/z) 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380

95,012710947

77,03859960

110,035910762

138,031112410

166,025912295

193,049515722

252,077613806

269,080317594

H3COHOHO

O

H3C OHO

O

HO

O

O

OO

O

O

O

OH

O

O

O

OH

Sulle cinque strutture possibili, solo una corrisponde alle perdite identificate con esperimenti MS/MS su vari ioni precursori.

15

Le indagini sul traffico di eroina e di altri narcotici spesso implicano l'identificazione di un gruppo specifico di criminali che mediano le attività del narcotraffico in un particolare Paese.

Il sistema GC/Q-TOF Agilent Serie 7200 può essere usato per effettuare studi comparativi sulle sostanze illecite, aiutando così le forze di polizia a determinarne il punto di origine comune. Le informazioni in massa accurata permettono inoltre di identificare i contaminanti, offrendo ulteriori informazioni sulle origini di una sostanza illecita.


MEDICINA LEGALE/TOSSICOLOGIA

ANALISI DEL PUNTO DI ORIGINE PER LE SOSTANZE ILLECITE

Per classificare i campioni ignoti è possibile usare i modelli di previsione delle classi.

Validation Algorithm OutputsThe validation tables provide the result of the model validation step. The prediction is compared with the true values of the samples. If many mistakesare made in the prediction, press the “Back” button to make changes to the model.

[1] (Prevista) [2] (Prevista) Accuratezza

(Vero) [1] 110

112

91,667100,000

95,833

(Vero) [2]

Accuratezza generale

Asse Y

Asse Z

Asse X

400

400

400 400

300

300

300

300

200

200

200

200

200

100

100

100

100

100

100

0

0

0

0

0

-100

-100

-100

-100

-100

-100

-200

-200

-200

-200

-200

-200

-300

-300

-300

-300

-400

-400

-400

-400

200

0

Gli Strumenti MPP, come l'analisi PCA (Principal Component Analysis) e l'analisi HCA (Hierarchical Cluster Analysis) permettono di visualizzare similitudini e clustering tra gruppi distinti.

6-acetyl-crotonosine acetate

1,41,31,21,1

10,90,80,70,60,50,40,30,20,1

0

185,0616208,1047

236,1010

282,1081

340,314358,0652

99,0678[C5 H9 N O]+

144,0779[C7 H12 O3]+

176,0705[C10 H10 N O2]+

266,1169[C17 H16 N O2]+ 308,1274

[C19 H18 N O3]+

325,1312[C19 H19 N O4]+

367,1418[C21 H21 N O5]+

Conteggi per rapporto massa/carica (m/z)

Gli strumenti di annotazione dello spettro in MassHunter Qual permettono all'utente di confermare rapidamente un composto identificato in via provvisoria usando informazioni in massa accurata.

Bibliografia:

Characterization and Classifcation of Heroin from Illicit Drug Seizures Using the Agilent 7200 GC/Q-TOF: Pub N. 5991-4369EN

16

Un controllo antidoping completo richiede approcci sia mirati sia generici, compresi studi approfonditi sulle vie di degradazione di una sostanza illecita. Puoi identificare sostanze illecite che presentino strutture simili (sia varianti metaboliche sia rielaborate) identificando gli ioni frammento caratteristici.

DETERMINAZIONE DELLE SOSTANZE D'ABUSO USATE NELLO SPORT

PROTEGGERE LA SALUTE DEGLI ATLETI E LA LEALTÀ NELLO SPORT

80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380

m/z

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Abbo

ndan

za re

lativa

(%)

362,1582347,1345

273,1145257,0835

231,0677

217,0532

216,0445198,1305

170,0992185,1227

131,0886

108,080373,0467

80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360

73,0472

257,0850 347,1351

217,053493,0569 183,1073142,0543 273,1166

m/z

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Abbo

ndan

za re

lativa

(%)

MS/MS m/z 347

Gli spettri in massa accurata degli ioni prodotti sono preziosi al fine di chiarire le vie di degradazione negli studi antidoping.

Bibliografia:

Thevis, et al., Rapid Commun. Mass Spectrum. 2013, 27: 1173

17

Bibliografia:

Metabolomics of Carbon-Fixing Mutants of Cyanobateria by GC/Q-TOF Pub No. 5991-3476EN


Le preoccupazioni in materia di emissioni di CO2, unitamente alla disponibilità limitata di combustibili fossili, hanno suscitato grande interesse nell'ingegnerizzazione dei microrganismi per generare alternative sostenibili. I microrganismi fotosintetici che fissano la CO2, come i cianobatteri, mostrano di essere particolarmente interessanti per la generazione dei biocombustibili; ciò grazie alla capacità di usare i gas serra come fonte di carbonio e la luce come fonte di energia.

Gli studi metabolici rivestono un ruolo chiave nella valutazione di questi microrganismi. Permettono di interpretare gli effetti positivi di specifiche mutazioni e di rivelare potenziali ostacoli nelle vie biochimiche, che possono inibire lo sviluppo del microrganismo in grado di produrre il biocombustibile.

Il sistema GC/Q-TOF Agilent Serie 7200 è particolarmente adatto all'analisi delle variazioni dei profili dei metaboliti; sarà così possibile usare i dati di massa accurata per confermare l'identità del metabolita.

BIOCOMBUSTIBILI

VISUALIZZARE LE VARIAZIONI METABOLOMICHE NEI BATTERI USATI NELLA PRODUZIONE DEI BIOCOMBUSTIBILI

Fosfoenolpiruvatocarbossilasi

fosfoenolpiruvatoH20CO2

ossalacetatoH+

H+

fumarato

L-glutammato

NADH NAD +

H2O

H2O un ubiquinolo un ubiquinone

succinato

fosfato

coenzima AATP ADP

acetil-CoA H+

H+

H+succinil-CoA

CO2ammoniaca

coenzima Acis-aconitato D-treo-isocitrato

H20

H20NADP+

L-glutammato 2-ossoglutarato

citrato

NADP+NADPH NADPH

H20

fumarato idratasi, classe II succinato deidrogenasi

2-metilcitrato sintasi/citrato sintasi II aconitato idratasi 2 aconitato idratasi 2

isocitrato deidrogenasi,NADP-dipendente

Nome entità Nome compostoW [M2] [WT]1,4195,5520,4261,0433,046

-0,4930,552

-6,6140

-0,098-0,525-2,2660,511

-16,196

fosfoenolpiruvatofumarato(S)-malatoL-aspartato2-ossoglutaratocitrato

L-glutammato

[1005] acido fosfoenolpiruvico […[444266] acido malico [10.323][92824] acido D-malico [12.794][5960] acido aspartico [13.207][51] acido alfa chetoglutarico [13.8…[311] acido citrico [16.615][33032] acido 3 L-glutammico (dehyd…

Gamma di colori per vie M2 vs WT

-1,6E1 -3,6 8,9

[M2]

[WT]

L-aspartato2-ossoglutarato

aspartato amminotrasferasi

fosfato

(S)-malato

Analisi MPP delle vie metaboliche: mappatura delle differenze dei profili metabolici tra vie biochimiche.

L'MPP mette a disposizione una potente modalità di analisi statistica e straordinari strumenti di visualizzazione per identificare in modo efficiente le differenze dei profili metabolici.

9

8

7

6

5

4

3

2

1

-20 -20 0 10 20

log2(indice di variazione)

Select pair (Seleziona coppia) [WT] vs [M2]

-log1

0(va

loreP

corre

tto)

È possibile usare lo strumento Unknown Analysis (Analisi di sostanze incognite) per analizzare in maniera rapida e accurata la deconvoluzione di massa e per effettuare ricerche nelle librerie.

A

B C

18

• Rivelatori ad elevata sensibilità per ogni tipo di campione

• Configurazioni flessibili in grado di soddisfare le complesse misure effettuate sul campo e le normative intersettoriali

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GC/MSD conveniente• Il sistema trasportabile LTM GC/MSD 5975T trasferisce

le prestazioni del laboratorio fuori dal laboratorio stesso

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Autocampionatore PAL Sonda termica di separazione

Campionatore automatico per liquidi Agilent 7693

(ALS)

Campionatore automatico per liquidi Agilent Serie

7693A

Sistema GC/MS Agilent 7010 a triplo quadrupolo• Ionizzazione elettronica ultraefficiente• Analisi più rapide con limiti di rivelazione più bassi

19

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UNA SOLUZIONE PER LE APPLICAZIONI PIÙ COMPLESSE · 7010 a triplo quadrupolo Nuovi standard per le...

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