Téma vydání: Kapaliny. Kam se ubírají stacionární fáze pro chromatografické kolony. Nový LC/MS trojitý kvadrupól Agilent nejen pro cílené OMICS přístupy. Radikalizace hmotnostního spektrometru k řešení nezodpovězených otázek. Jak přistoupit k analýze PFAS ve vodách. Nová platforma iontových chromatografů DIONEX. Laboratoř vs. procesní analýza: Klíčové faktory pro správná rozhodnutí. Rychlá a snadná charakterizace práškových plniv.
LABOR EXPO/ PROCES EXPO • LABORATORNÍ A PROCESNÍ ANALÝZY • 5.–6.6.2024 • PRAHA • WWW.LABOREXPO.CZ
2 ROČNÍK XXXIV (2024)
TÉMA VYDÁNÍ: KAPALINY
Kam se ubírají stacionární fáze pro chromatografické kolony Nový LC/MS trojitý kvadrupól Agilent nejen pro cílené omics přístupy Radikalizace hmotnostního
Jak přistoupit k analýze PFAS ve vodách Nová platforma iontových chromatografů DIONEX Laboratoř vs. procesní analýza: Klíčové faktory pro správná rozhodnutí Rychlá a snadná charakterizace práškových plniv
RZ_Shimadzu_Nexera_UC_2020.qxp_A4 11.08.20 13:12 Seite 1 spektrometru k řešení nezodpovězených otázek
www.shimadzu.cz
Superkritická Fluidní Chromatografie SHIMADZU
Švýcarský nůž instrumentální analytické chemie
Metrohm spalovací iontová chromatografie pro monitorování PFAS
Robustní, spolehlivé a plně automatizované řešení pro přímý a rychlý monitoring adsorbovatelného organického fluoru AOF , který je screeningovým parametrem pro per- a polyfluorované alkylové látky (PFAS). Metrohm spalovací iontová chromatografie (CIC) může poskytnout rychlý a přesný obrázek o celkové úrovni kontaminace před provedením cílové analýzy k identifikaci jednotlivých PFAS. CIC lze využít i pro analýzu ostatních adsorbovatelných organických halogenidů (AOCl, AOBr a AOI).
PRAHA ⋅ 5. – 6. 6. 2024 LABOR EXPO Navštivte nás na veletrhu
www.metrohm.cz
1
NAVŠTIVTE VELETRHY VYBAVENÍ PRO LABORATORNÍ A PROCESNÍ ANALÝZY
PROCES EXPO OBJEVTE ŠIROKÉ SPEKTRUM INOVACÍ V LABORATORNÍ A PROCESNÍ ANALÝZE, ZAHRNUJÍCÍ VŠE OD SPOTŘEBNÍHO MATERIÁLU, ANALYTICKÉ INSTRUMENTACE A LABORATORNÍCH PŘÍSTROJŮ AŽ PO NÁBYTEK A CHEMIKÁLIE
5. – 6. 6. 2024 PVA EXPO PRAHA LETŇANY
REGISTRACE VOLNÉ VSTUPENKY NA WWW.LABOREXPO.CZ
OBSAH VYDÁNÍ
Kam se ubírají stacionární fáze pro chromatografické kolony. . . . . . .8 Souhrn vývoje chromatografických kolon za posledních zhruba 120 let a krátký výhled do budoucna, vycházející z pozorování trendů tak, jak jsou publikovány v odborné literatuře a na konferencích. Nový LC/MS trojitý kvadrupól Agilent 6495D nejen pro cílené omics přístupy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 V tomto článku se zaměříme na nejnovější LC/MS trojitý kvadrupól Agilent 6495D a v jeho druhé části také na kompletní metodiky pro cílenou metabolomiku, lipidomiku a proteomiku. Radikalizace hmotnostního spektrometru k řešení nezodpovězených otázek . 16 SHIMADZU přichází s novou inovativní technologií fragmentace zavedením neutrálních radikálů v pozitivním a negativním režimu. Thermo Scientific Dionex Inuvion – nová úchvatná platforma iontových chromatografů......................18 Nová platforma iontové chromatografie Thermo Scientific™ Dionex™ Inuvion™ umožňuje jednodušší a intuitivnější iontovou analýzu než kdykoli dříve. Jak přistoupit k analýze PFAS ve vodách . . . . . . . . . . . . . 22 Příklady jak lze stanovit PFAS různými přístupy. Ať už metodou přímého nástřiku nebo zakoncentrováním vzorku pomocí SPE. Vedle toho jsou na vzestupu i necílové postupy, kterým je například metoda TOPA. Laboratoř vs. procesní analýza: Klíčové faktory pro správná rozhodnutí . . 26 Příspěvek shrnuje výhody a nevýhody pro rozhodnutí, zda umístit analytické přístroje online/at-line nebo do laboratoře za účelem monitorování procesu a kontroly kvality výroby a příklady zařízení a systému, které pro tyto účely nabízí společnost Metrohm. Rychlá a snadná charakterizace práškových plniv . . . . . . . . . . 30 V aplikační laboratoři Krüss byla provedena měření sedimentace různých šarží prášků v isopropanolu a toto měření prokázalo rozdíly mezi vzorky. Moderní vybavení Köttermann přináší kvalitu, odolnost, dlouhou životnost a udržitelnost do vaší laboratoře. . . . . . . . . . . . . . . . 32 Novinky v oblasti navrhování a výroby laboratorního nábytku od společnosti Köttermann. Chemikálie vs. SHIELDskin CHEM™ NEO NITRILE™ 300. Obstály jednorázové chemicky odolné rukavice? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Zhodnocení vlastností speciálních rukavic pro použití s agresivními látkami.
Ročník XXXIV (2024), č. 2 Vol. XXXIV (2024), issue 2 ISSN 1210 – 7409 Registrováno MK ČR E 11499 © CHEMAGAZÍN s.r.o., 2024
Dvouměsíčník pro chemicko-technolo- gickou a laboratorní praxi. Jednotlivá vydání jsou tématicky zaměřena na různé oblasti chemie. Zařazený do Seznamu recenzovaných neimpaktovaných periodik vydávaných v ČR.
Zasílaný ZDARMA v ČR a SR. Objednávky a změny zasílání na www.chemagazin.cz.
Vydavatel: CHEMAGAZÍN s.r.o. Gorkého 2573, 530 02 Pardubice Tel.: +420 603 211 803 info@chemagazin.cz Šéfredaktorka: Ing. Květoslava Stejskalová, CSc. T: +420 604 896 480 kvetoslava.stejskalova@chemagazin.cz Odborná redakční rada: Kalendová A., Babič M., Čejka J., Koza V., Kubička D., Navrátil T., Neuman J., Přibyl M., Svoboda K. Redakce, výroba, inzerce: Tomáš Rotrekl
T: +420 603 211 803 tom@chemagazin.cz Tisk: Triangl, a.s., Praha Dáno do tisku 30.3.2024 Náklad: 3 500 výtisků
SEZNAM INZERCE
PRAGOLAB – Seminář pro MS .............. 33 EVENTERA – Seminář ENERGOCHEMIE a CHEO 2024 . ........................................... 34 VUT BRNO – 9th Meeting on Chemistry & Life ......................................................... 35 DENIOS – Sorbenty .................................. 37 INTERTEC – Refraktometry . .................... 38 HENNLICH – Čerpací technika ................. 38 UNI-EXPORT INSTR. – Tenziometr ........ 39 ČERPADLA KOUŘIL – Dávkovací čerpadla . .................................................................. 39 ANTON PAAR – Pozvánka na veletrh LABOREXPO/PROCESEXPO 2024 ........ 39 VÚSH – Konference ICBMPT 2024 .......... 56 AMCH – Konference Rosteme s chemií ... 56 ČSPCH – Konference ICCT 2024 ............. 57 SSCHI – Konference SSCHE 2024 . ......... 57 CHEMAGAZÍN – Konference VVKL 2024 .58 CHEMAGAZÍN – Konference KPP 2024 .. 58 VELETRHY BRNO – Veletrh MSV 2024 .. 59 MERCK – Zařízení na přípravu čisté a ultračisté vody . ...................................... 60
SHIMADZU – Superkritická fluidní chromatografie . ........................................... 1 BLOCK TECHNOLOGY – Kovový laboratorní nábytek ...................................... 2 METROHM – Spalovací iontové chromatografie . ........................................... 3 CHEMAGAZÍN – Veletrhy LABOREXPO a PROCESEXPO 2024 ............................... 4 NICOLET CZ – Procesní Ramanův spektrometr . ...............................................11 ALTIUM – Peristaltická čerpadla . ............. 14 SHIMADZU – HPLC/LCMS rozpouštědla .15 PRAGOLAB – Akce na spotřební materiál pro laboratorní analýzy ............................. 20 SKALAR – Analyzátor pro stanovení uhlíku a dusíku . ................................................... 20 ALTIUM – Zařízení pro výrobu ultračisté vody .......................................................... 21 CHROMSPEC – Analyzátory TOC/TNb ... 21 MERCI – Laboratorní digestoře ................. 25 MESSE MÜNCHEN – Veletrh analytica ... 25 TRIGON PLUS – Laboratorní přístroje ..... 29 PRAGOLAB – Discovery Days 2024 ...... 29
Distributor časopisu pro SR: L.K. Permanent, spol. s r.o., Hattalova 12, 831 03 Bratislava Uzávěrky příštích vydání: 3/2024 – Plyny (uzávěrka: 22.5.2024) 4/2024 – Pevné a sypké látky (uzávěrka: 24.7.2024)
CHEMAGAZÍN – pořadatel veletrhů LABOREXPO a PROCESEXPO, Konference pro vývoj, výrobu a kontrolu léčiv a Konference pigmenty a pojiva. Mediální partner Svazu chemického průmyslu ČR a řady veletrhů a konferencí.
5
CHEMAGAZÍN • 2 / XXXIV (2024)
EDITORSKÝ ROZHOVOR
BEZ EXPERIMENTOVÁNÍ VE ŠKOLÁCH NEMÁME NOVÉ ZÁJEMCE O CHEMII
V lednu mne pozvali do Českého rozhlasu k natočení rozhovoru o Jaroslavu Heyrovském, blížilo se totiž výročí objevu polarografie (10. února 1922) a to se vždy v médiích trošku opráší a připomene. Šla jsem tam tedy s tím, že natočíme krátké připomenutí. Hned v úvodu mne paní redaktorka seznámila s tím, že točit by chtěla rozhovory dva: jeden ten domluvený a druhý, který by byl o mně a mé práci. Našla si toho na internetu o mně prý hodně, jak vzdě- lávám, popularizuji, vystavuji, točím videa…. S úsměvem a souhlasem, že jsem docela dobře „vygooglovatelná“, jsme se pustily postupně do natočení obou rozhovorů. Občas já vyzpovídám někoho z pro mne zajímavých chemiků a pak můžete na stránkách Chemagazínu najít tyto rozhovory. Dnes místo editorského sloupku na vás čeká zkrácená verze povídání si s mou jme- novkyní z Radio Prague International, spadající pod Český rozhlas, Klárou Stejskalovou. Lákala vás věda už od mládí? Lákala mne chemie a biologie, ale spíše z hle- diska didaktiky. Nejprve jsem jako žákyně na základní škole, pak jako studentka na střední škole na gymnáziu v Trutnově dělala olympiády a středoškolské odborné práce, kdy máte nějaké téma, chodíte přírodou a mapujete nějaký ten problém. Takže to jsem už dělala tenkrát a stále to vypadalo, že budu studovat pedagogiku – chemii a matematiku. Ve čtvrtém ročníku na gymnáziu jsem se zbláznila a jela jsem do Prahy Obr.: Květa Stejskalová – popularizátorka che- mie a šéfredaktorka časopisu CHEMAGAZÍN
vyřešit řadu ošklivých nemocí. Takže to mladé lidi láká. Potom, když budu hovořit jenom o chemii, tak je láká i syntéza nových látek, dneska nových materiálů, nanomateriálů, které se uplatní v řadě technologií, ať už v energe- tice, elektronice, v technologiích přeměny oxidu uhličitého na nové látky a jiných dějích. A toto jsou všechno nové obory, mladé lákají nové věci. Jejich studium je ale těžké. Oni musí zvládnout klasickou chemii na střední škole, aby vůbec věděli, o co tam jde, jak vypadá jádro, proč zrovna vypadá tak, jak vypadá, kde jsou elektrony, protože od nich se chemie odvíjí. A potom, když své znalosti mají dobré, tak na to zase budou navazovat novými znalostmi už z nových oborů. Základem ale je zajímavá chemie na střední a před ní i na základní škole, chemie, která žáky zaujme, což se děje přes experimentování. Jde o to žáka zaujmout a nasměrovat. Bez experimentování to jde těžko. Jak jsem se dočetla, tak vy pomáháte středoškolským a vysokoškolským studentům se zapojovat do odborné práce ve vědě a výzkumu. Daří se to a jsou tomu ti starší zkušení vědci otevření? U nás máme roky fungující model, protože jsou u nás středoškolští studenti, kteří přišli během studia na různé naše programy, ať už to jsou letní školy nebo celoroční programy stáží. A pak jdou samozřejmě studovat vysokou školu a velice často si vybírají vysoké školy přírodo- vědného směru, kde je chemie, je tam i fyzika. Studují v Praze nebo na Moravě a potom u nás začínají spolupracovat jako bakaláři. A to už je skvělé, protože tento vysokoškolák má k praxi již hodně blízko. Takže máme kolegy, kteří vedou středoškoláky, potom bakaláře, nakonec i magistry. Ti studenti dost často také u nás dělají doktorandské studium. Poté je potřeba, aby vyjeli ven, do zahraničí, protože si musí vědu osahat i jinde. Pak se snažíme, aby se vraceli a pracovali třeba v našich týmech. Ale když přijdou někam jinam, do jiného ústavu, tak je to také velký úspěch, protože u nás do- stali základ. Vcelku se nám to daří, je do toho zapojeno hodně vědců z ústavu, takže řada vědců ať už mladších nebo starších se podílí na vzdělávání studentů. Když se vrátím na začátek, tedy k neza- stupitelnosti experimentování v chemickém vzdělávání ve školách (ZŠ a SŠ), stále mi z toho vychází, že bez něj vznik zájemců o chemii nefunguje. Celou verzi rozhovoru najdete na https:// cesky.radio.cz/matematika-fyzika-nebo-che- mie-se-u-nas-uci-spatne-chce-vic-experimento- vat-8806140
na Vysokou školu chemicko-technologickou na den otevřených dveří a tam mě zaujal obor pro- cesy a zařízení chemických a potravinářských výrob. Na ten jsem se přihlásila a ten jsem za- čala studovat. Takže to byla čistá chemie, kterou jsem vystudovala a potom jsem šla pracovat do výzkumu do Ústavu fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského, kde jsem dodnes a chemie mě stále velice baví. Ale zároveň jsem si splnila i sen o vzdělávání, v posledních 15 letech mám za sebou různé programy se studenty a žáky, které vzdělávám v chemii. Nechci říct, že jste výjimkou, ale přece jenom, řekla bych, že převažují studenti, pro které matematika, fyzika nebo chemie jsou tak trošku strašák. Proč? To je dobrá otázka a existuje na ni docela jed- noduchá odpověď. Protože se tyto předměty docela špatně vyučují. Když si třeba vezmete umění nebo sport, tak když chcete být v něčem dobří, musíte to dělat prakticky. Nesedíte a nedíváte se na televizi, jak Jágr hraje hokej, ale jezdíte na bruslích a hrajete. V chemii, ve fyzice, v biologii se moc nedělají pokusy, hodiny nejsou zpestřené experimentováním. Je to hodně jen o teorii. Naše programy jsou o workshopech, o experi- mentování v laboratoři. Samozřejmě, když stu- denti přijdou, tak jim v úvodu fakta, čili teorii, vysvětlím. Ale pak začneme experimentovat a při experimentech vysvětluji další souvi- slosti, jak přesně se ten děj odehrává, a po chvílí zjistíme, jak vše funguje. Vysvětluji, shrnu vše v rovnici. Pak za mnou chodí studenti a říkají: „ Víte, kdybychom se to učili takto ve škole, tak by nás to opravdu bavilo. To bylo skvělý. “ Vy se snažíte vědu popularizovat, natáčíte i videa na YouTube. Jak velký je zájem o vaše přednášky a proč jste se rozhodla právě pro takovouto cestu propagace? Protože vím, že přírodní vědy jsou velice dů- ležité. Svět, který je kolem nás, má problémy, do kterých jsme ho dostali bohužel my lidé. Takže když je máme řešit, tak to musíme být my přírodovědci a technici. Problémy, co země má, většinou humanitní vědy nevyřeší. A když jsem se rozhodla, že budu dělat vědu, tak pří- rodní vědy. Jsou krásné v tom, že tam přesně vidíte, co se děje a můžete to svým počínáním ovlivňovat. O jaké obory je ze strany studentů největší zájem? Hodně to jsou medicínské obory, biochemie, vývoj nových léků. To je dáno tím, že třeba za profesorem Antonínem Holým, který pracoval v Akademii věd v Ústavu organické chemie a biochemie, stojí spousta léků, které pomohly
Ing. Květoslava STEJSKALOVÁ, CSc., kvetoslava.stejskalova@chemagazin.cz
6
CHEMAGAZÍN • 2 / XXXIV (2024)
TECHNICKÉ NOVINKY
(> 10 % obj. částic) mohou znehodnotit vztah mezi rychlostí difuze částic a hydrodynamickou velikostí částic. V důsledku těchto vlivů mohou být informace o velikosti částic mylné. Modul OMD řeší vzniklý problém kontinuální extrakcí, ředěním a následným měřením SR-DLS vysoce koncentrovaných produktů během zpracování. Řešení pro vysoce zakalené suspenze Modul OMD je vyspělý kontinuální extrakční a ředicí systém, který dokáže velmi přesně sle- dovat faktor ředění pomocí integrovaných sní- mačů hmotnostního toku na Coriolisově principu. K překonání potenciálních chyb plynoucích ze zvýšené viskozity rozpouštědla a/nebo vzájem- ného působení částic v důsledku vysoké koncen- trace částic lze pro naprostou většinu přípravků použít ředicí faktor v rozmezí 40 až 80 %. Ředicí faktor a celkový průtok lze pohodlně ovládat prostřednictvím softwaru XsperGo pří- stroje NanoFlowSizer. Skutečný hmotnostní průtok a ředicí faktor jsou systémem průběžně monitorovány a ovládány. Systém lze dokonce prostřednictvím speciálního algoritmu nastavit tak, aby se při případných změnách v procesu automaticky zkorigoval. » www.inprocess-lsp.com/nanoflowsizer/online- -micro-dilution-module/ PRVNÍ VISKOZIMETR PRO MĚŘENÍ MIKROLITROVÝCH VZORKŮ Společnost N-Wissen GmbH přináší na trh no- vou generaci viskozimetrů s novými funkcemi jak přístroje, tak softwaru, která dále zjednodušuje testování viskozity, protože k měření potřebuje ještě menší objemy vzorků, než tomu bylo do- posud. m-VROC ® II je špičkový automatizovaný viskozi- metr pro měření viskozity malých vzorků. Model m-VROC II, který je schopen provádět nejná- ročnější aplikace, má nejširší dynamický rozsah (měření viskozity při vysoké smykové rychlosti až do 2020000 s -1 ) a to s pouhými 15 mikrolitry vzorku! Obr.: Automatizovaný viskozimetr N-Wis- sen m-VROC ® II
SVĚTOVÁ PREMIÉRA NA VELETRHU ANALYTICA 2024: REVOLUČNÍ PŘÍPRAVA VZORKŮ S PRVNÍM ZAŘÍZENÍM EME NA SVĚTĚ Zařízení EME (Electro Membrane Extraction) umožňuje rychlou extrakci, účinné čištění vzorků a vysokou selektivitu pro ionizovatelné slouče- niny z krve, dalších tělních tekutin a vzorky z oblasti životního prostředí. EME poskytuje čisté vzorky pro hmotnostní spektrometrii přímo, vy- hýbá se tak nutnosti jejich separace prostřednic- tvím chromatografie. Ze vzorků již také není třeba odstraňovat proteiny nebo fosfolipidy. Nízká spotřeba energie a téměř nulová potřeba organických rozpouštědel činí z EME nejen ekonomické ale i ekologické řešení ve srovnání s jinými metodami přípravy vzorků před vzorková- ním. Váš cenný vzorek je po extrakci neporušený. Návštěvníci expozice norské společnosti ETN na veletrhu analytica 2024 (Hala A1.414) budou mít příležitost nejen vidět přístroj ETN-12 EME jako první na světě, ale získají i možnost objednat si první modely. » www.etn-eme.com ANALYZÁTOR TOC NOVÉ GENERACE PRO APLIKACE S ULTRAČISTOU A ČISTOU VODOU Analyzátor miniTOC² od společnosti mem- braPure GmbH slibuje řadu výhod. Vylepšená přesnost měření ± 0,2 ppb zvyšuje přesnost a snižuje náklady a dopad na životní prostředí tím, že minimalizuje spotřebu vody na 7 ml/min, což je 50% úspora ve srovnání s předchozími modely. Očekávaná roční úspora vody činí téměř 3 600 l. Obr.: Analyzátor miniTOC²
DETEKTOR REFRACTIMASTER ® RI
Společnost Biotech Fluidics představila de- tektor refrakčního indexu (RI) REFRACTiMAS- TER ® HPLC, špičkové řešení pro detekci slouče- nin s minimální nebo žádnou UV aktivitou, jako jsou jednoduché cukry, komplexní sacharidy, alkoholy, mastné kyseliny a polymery. Detektor REFRACTiMASTER ® je vybaven doty- kovým panelem a uživatelsky příjemným rozhra- ním. Je navržen tak, aby snadno splňoval poža- davky moderní HPLC analýzy. Obr.: Detektor REFRACTiMASTER ®
Fritiof Ponten, generální ředitel společnosti Bio- tech Fluidics, jej představuje: „ Detektor indexu lomu REFRACTiMASTER ® jsme navrhovali tak, aby překonal všechny ostatní komerčně do- stupné HPLC detektory RI. Pracuje bezchybně v širokém rozsahu teplot, od pokojové teploty až po bezprecedentních 80 °C, což zajišťuje bezkonkurenční stabilitu základní linie. Na roz- díl od tradičních detektorů indexu lomu, které k dosažení stability potřebují dlouhou hodinu, poskytuje REFRACTiMASTER ® spolehlivé a re- produkovatelné výsledky během několika minut po své aktivaci. Díky výjimečné citlivosti je ide- álním detektorem RI pro bezproblémovou inte- graci do jakéhokoli současného systému HPLC, a to i pro ty nejnáročnější aplikace. Díky našim rozsáhlým skladovým zásobám jsme schopni detektory REFRACTiMASTER ® dodat zájemcům v krátkých dodacích lhůtách. “ » www.biotechfluidics.com/products/detectors/ refractimaster/ ONLINE MODUL MIKRO ŘEDĚNÍ PRO NANOSUPENZE O VYSOKÉ KONCENTRACI Nizozemská společnost InProcess-LSP vyvi- nula modul pro mikroředění (OMD), jedinečné řešení pro manipulaci s nanosuspenzemi o velmi vysoké koncentraci. NanoFlowSizer je schopen, bez nutnosti ředění, měřit velikost částic ve vyso- ce zakalených suspenzích. Obr.: Modul pro mikroředění OMD
S m-VROC II můžete: – měřit vzorky již od 15 mikrolitrů s rozšířeným pracovním rozsahem pro smykovou rychlost i viskozitu, – regulovat rozsah teplot díky integrovanému Pel- tierovu systému, – měřit viskozitu s nejvyšší přesností (2% z údaje) a opakovatelností (0,5% z údaje), – využít výhody zpětného získávání a obnovy vzorku, – charakterizovat vzorky v dynamických aplika- cích od těkavých chemikálií po inkousty a oleje. » www.lab-wissen.com/first-small-sample-vis- cometer/
Nové funkce, jako je UV lampa s dlouhou život- ností (12 měsíců), snižují náklady na údržbu a minimalizují produkci odpadu. Přístroj miniTOC² si získává pozornost také nižším detekčním limi- tem 0,8 ppb a rozšířeným rozsahem měření až na 1400 ppb. Výrobek v sobě spojuje nákladovou efektivitu, udržitelnost a výkon. Snadná přístupnost všech součástí zajišťuje jednoduchou údržbu. Software aktivně podpo- ruje údržbu a připojení ke cloudu umožňuje servisní rozhraní pro zákaznickou podporu. Cel- kově tato pokročilá technologie nabízí řešení še- třící zdroje a lze ji nasadit v různých aplikacích v oblasti čisté a ultračisté vody. » www.membrapure.de
Nicméně složitá reologie a možné interakce čás- tic s částicemi silně koncentrovaných suspenzí
7
CHEMAGAZÍN • 2 / XXXIV (2024)
KAPALINOVÁ CHROMATOGRAFIE
KAM SE UBÍRAJÍ STACIONÁRNÍ FÁZE PRO CHROMATOGRAFICKÉ KOLONY
ŠVEC F. Katedra analytické chemie, Farmaceutická fakulta, Univerzita Karlova, Hradec Králové, svecfr@faf.cuni.cz
Chromatografie byla vynalezena ruským botanikem M. S. Cvětem. Po testování desítek různých pevných látek a rozpouštědel sestavil zařízení ukázané na obr. 1, které mu umožnilo rozdělit směs chlorofylů a xantofylů z petroléterového extraktu listů hluchavky bílé. Ve své publikaci z roku 1906 napsané v němčině uvedl [1]: “ Stejně jako světelné paprsky ve spektru se různé složky směsi barviv oddělují v koloně uhličitanu vápenatého a lze je kvalitativně a kvantitativně stanovit. Takovému zobrazení říkám chromatogram a tomu odpoví- dající metodě, metoda chromatografická. “ Jeho jednoduchá kolona byla naplněna nepravidelnými částicemi anorganického materiálu, který reprezentoval první popsanou stacionární fázi. Podle jedné z verzí nazval svoji metodu chromatografií podle rozdělení barevných látek ve své koloně, neboť chroma v řečtině znamená barva. Cvět ovšem značně předběhl dobu a jeho metoda byla po celých dvacet let prakticky zapomenuta.
Během druhé světové války zatím tajně a po ní i veřejně začala chro- matografie nabírat na otáčkách. Zcela samozřejmě vývoj separačních kolon stál v popředí vývoje. Jak již naznačili Martin a Synge, „ … nejmenší HETP by mělo být dosažitelné použitím velmi malých částic a vysokého tlakového rozdílu po délce kolony …. “ Účinnost jejich kolon byla však nevalná, jak ukazuje tabulka v obr. 2, původně sestavená R. Majorsem [5]. Ke zlomu došlo s vývojem vysokoúčinné kapalinové chromatogra- fie (High Presure Liquid Chromatograpy, HPLC), který je připisován C. Horváthovi [6]. Ten použil 50 µm skleněné sférické částice pota- žené vrstvou poly(styren-co-divinylbenzenu) a následně modifikovanou chlormetylací a reakcí s dimetylbenzylaminem. Horváth pro tento typ stacionární fáze také vymyslel název pelikulární a použil ji pro, do té doby nevídané, separace nukleotidů. Obr. 2: Historie vývoje komerčních stacionárních fází pro HPLC. (Adap- továno z reference [5]).
Vzkříšena byla maďarskými vědci L. Zechmeisterem spolu s L. Chol- nokym a jejich publikace z roku 1927 popsala jednoduchou separaci barviv z paprikových lusků [2]. O něco později pak R. Kuhn a E. Lederer v Německu použili podobný postup pro separaci karotenů [3]. Práce obou těchto týmů se inspirovala Cvětovými pracemi. Pro metodu použili jeho název chromatografie. Mechanismus separace spočíval na rozdílně silné interakci dělených látek rozpuštěných v organickém rozpouštědle s povrchem pevné fáze. V dnešní terminologii bychom jejich mechani- smus nazvali adsorpční kapalinovou chromatografií. Obr. 1: Schéma prvního chromatografu: 1 – manometr, 2 – zásobník tla- ku, 3 – nádobky na roztoky vzorků a naplněné kolony, 4 – ruční pumpa, 5 – kolona obsahující rozdělené chlorofyly a xantofyly z petroletherového extraktu listů hluchavky bílé ( Lamium album ) [1].
Na počátku čtyřicátých let minulého století A.J.P. Martin a R.L. Synge aplikovali tuto metodu na rozdělení aminokyselin získaných bazickou hydrolýzou ovčí vlny [4]. Jako stacionární fázi použili nepravidelné částice silikagelu, který si sami vyrobili z vodního skla. Póry tohoto materiálu naplnili vodným roztokem acidobazického iniciátoru. Jako mobilní fázi, v níž rozpustili dělený vzorek, použili 1% roztok 1-butanolu v chloroformu. Separaci pak detekovali vizuálně ze změny barvy inici- átoru v jednotlivých pásech, v nichž byly jednotlivé kyseliny přítomny. Využili přitom mechanismus známý jako rozdělovací kapalinová chro- matografie. Jakkoliv je separace acetylovaných aminokyselin dozajista zajímavá, daleko větší význam má první část této publikace nazvaná „A Theory of Chromatography“. Tam poprvé zpracovali chromatografii v plněných kolonách z hlediska jiného dělicího procesu, kolonové desti- lace, a zavedli do chromatografie pojem výška ekvivalentní teoretickému patru (HETP) dodnes používaný pro vyjádření účinnosti kolon. Rovněž ukázali, které charakteristiky tuto účinnost ovlivňují. Za tento pionýrský počin jim pak byla v roce 1952 udělena Nobelova cena.
Kolonové technologie se od té doby vyvíjely zejména pozvolným zmenšováním velikosti částic stacionárních fází. Ty se dostaly od něko- lika desítek mikrometrů na počátku HPLC na velikost menší než 2 µm v posledních dvou desetiletích. To samozřejmě vedlo k významnému zvýšení účinnosti ale současně i k růstu tlakové ztráty. Jinými slovy, k docílení požadovaného průtoku je třeba použít systém, jehož čerpadla produkují vysoký tlak. Proto byly od roku 2004 uváděny na trh systémy UHPLC (Ultra HPLC), které v dnešní době umožňují pracovat s tlaky až 150 MPa. Další zmenšování velikosti náplní kolon se nezdá být zatím v dohledu. Jedním z důvodů může být i skutečnost, že tlak v koloně, jako jedna forma energie, se přeměňuje na teplo jako jinou formu energie a vznikající gradient teploty pak negativně ovlivňuje kvalitu separace [7].
8
CHEMAGAZÍN • 2 / XXXIV (2024)
KAPALINOVÁ CHROMATOGRAFIE
Obr. 3: Elektronově mikroskopický snímek stacionární fáze s porézním povrchem a neporézním centrem. (Obrázek poskytnut laskavostí Dr. J. Kirklanda).
Zcela nový formát chromatografických separačních jednotek přišel na svět s použitím mikroobráběcích technologií zděděných z oblasti výroby čipů. První příklad takového separačního čipu, vyrobeného mikroob- ráběním křemíkových destiček a zobrazeného na obr. 4A, představil F. Regnier již v roce 1998 a použil ho pro kapilární elektrochromato- grafii [11]. Později tuto technologii teoreticky i prakticky podstatně rozvinul G. Desmet [12]. Vývoj směřující k dalšímu zvýšení účinnosti stále probíhá. Oproti plněným kolonám je zde k dispozici větší počet proměnných, které lze kontrolovat, jak prokázala Desmetova skupina. Mezi ně patří např. tvar a výška sloupků, jež mohou mít libovolné prostorové uspořádání a jejichž průřez může mít prakticky jakýkoliv geometrický tvar. Zřejmě kolony plněné částicemi toto neumožňují. Obr. 4B ukazuje příklad struktury obsahující sloupky s roztaženým šestiúhelníkovým průřezem připomínajícím kajak, který při průtoku shora dolů produkoval nejvyšší účinnost při HPLC separaci [13]. Za zdůraznění stojí fakt, že tato separační zařízení lze navrhovat s použitím počítačových programů, aniž by se muselo rozsáhle experimentovat, a teprve optimalizovaný design pak vyrobit. Komerční provedení jed- nodušší jednotky plochého, téměř dvoudimenzionálního formátu, je ukázané na obr 4. C–E. K rychlé separaci s použitím reverzně fázového mechanismu v něm dochází ve vrstvě obsahující sloupky ve tvaru válců, na jejichž povrchu jsou navázány C18 řetězce. S. Eeltink rozšířil mikrofluidní chromatografickou technologii do ob- lasti vícedimenzionálních separací [14]. Jeho nejnovější „čip“, ukázaný na obr. 5, určený k separaci bílkovin, zahrnuje kanál napříč systémem umožňující separaci isoelektrickou fokusací v první dimenzi, 64 dalších podélných kanálů pro separaci vylučovacím mechanismem ve druhé di- menzi a konečně 4096 vertikálních kanálů pro reverzně fázovou separaci ve třetí dimenzi. V kanálech druhé a třetí dimenze umístil monolitické stacionární fáze připravené in situ polymerizací s použitím fotomasek. Jeho systém vykázal píkovou kapacitu pozoruhodných 32 600 za dobu analýzy pouhých 44 min. Obr. 5: Fotografie prototypu chipu určeného k separaci ve třídimenzio- nálním prostoru (3D separace) využívající jeden separační kanál v první dimenzi, 64 ve druhé a 4096 kanálů ve třetí [14].
Podstatnou součástí chromatografického separačního procesu je difuze dělených molekul v pórech stacionární fáze. Rychlost difuze je nepřímo úměrná velikosti molekul. Proto je separace velkých molekul, jako jsou bílkoviny, nukleové kyseliny či syntetické polymery, s použitím typických kolon pomalá. Protože rychlost difuze nelze snadno změnit, řešením k urychlení separací je zkrátit vzdálenost, po kterou musí molekuly difundovat. Toho lze dosáhnout zmenšením velikosti částic, leč na úkor růstu tlakového spádu, jak bylo uvedeno výše. Alternativně bylo ovšem možné ponechat velikost částic větší, a tak neovlivnit tlak v systému, zatímco byla změněna struktura samotných částic. Namísto plně porézních částic byly použity částice, jejichž střed je neporézní a je pouze obalený porézní vrstvou. Elektronově mikroskopický snímek takové částice se slinutým jádrem ukazuje obr. 3 [8]. Obr. 4: Elektronově mikroskopické snímky separačního mikročipu vyro- beného na skleněné destičce [11] (A), čipu obsahujícího sloupky s roz- taženým šestiúhelníkovým průřezem [12] (B) a komerční mikrofluidní separační HPLC jednotka 200 µPAC firmy PharmaFluidic (D–E).
Mikrofluidní čip může rovněž obsahovat více paralelních kanálů, v nichž separace probíhají souběžně. Paralelizmus umožňuje významně zvýšit produktivitu zejména v oblastech vyžadujících separace velkých počtů vzorků, jako je tomu např. v klinické diagnostice. Kromě toho takový čip může obsahovat i celou řadu dalších modulů umožňujících např. extrakci, modifikační reakci, či in situ detekci. Masové rozšíření závisí na tom, podaří-li se dotáhnout tento koncept laboratoře na čipu do úspěšného konce. Použití čipů v multidimenzionální chromatografii pak dovolí kvalitní separace komplexních vzorků za významně kratší dobu v porovnání s klasickým sekvenčním přístupem. Na tomto místě nelze rovněž nevzpomenout ani přístupu k získávání zařízení pro chromatografické separace, aditivní výrobu, při níž se
Kvalitativní změnou v oblasti stacionárních fází se stalo zavedení mo- nolitických kolon na začátku devadesátých let minulého století. Nejprve byly představeny tyto kolony připravované z organických polymerů [9] následované kolonami obsahujícími monolit ze siliky [10]. Významnou výhodou monolitických kolon obojího typu se ukázala být jejich značná externí porozita. Zatímco mezičástečková porozita kolon naplněných sférickými částicemi je vždy zhruba 40 %, v monolitech ji lze snadno nastavit v širokém rozmezí až do 90 %. Významně větší póry pak umož- ňují použití daleko menších tlaků k dosažení i značných průtoků, což vede k významnému zrychlení separací i velkých molekul. Nicméně, monolitické kolony si rovněž zachovávají typický tubulární formát.
9
CHEMAGAZÍN • 2 / XXXIV (2024)
KAPALINOVÁ CHROMATOGRAFIE
Závěr Výše uvedené řádky reprezentují krátký souhrn vývoje chromatografic- kých kolon za posledních zhruba 120 let a krátký výhled do budoucna, vycházející z pozorování trendů tak, jak jsou publikovány v odborné literatuře a na konferencích. Jakkoliv jsou tyto trendy prokazatelné, nelze s jistotou předpovědět, co se stane v chromatografii za pět, deset či dvacet let. Nechme se tedy překvapit. Literatura [1] M.S. Tswett, Physikalisch-chemische Studien uber das Chlorophyll. Die Adsorptionen., Ber. Deut. Botan. Gesell. 24 (1906) 316–324. [2] L. Zechmeister, L. Cholnoky, Untersuchungen über den Paprika- -Farbstoff, Liebig’s Ann. Chem. 454 (1927) 54–71. [3] R. Kuhn, E. Lederer, The separation of carotene into its components, Ber. Bunsen-Gesell. Phys. Chem. 64B (1931) 1349–1357. [4] A.J.P. Martin, R.L.M. Synge, A new form of chromatogram em- ploying two liquid phases. I. Theory. II Aplication to the microde- termination of the higher monoamino acids in proteins, Biochem. J. 35 (1941) 1358–1368. [5] R.E. Majors, Historical developments in HPLC and UHPLC column technology: The past 25 years, LC GC N. Amer. 33 (2015) 818–840. [6] C.G. Horvath, B.A. Preiss, S.R. Lipsky, Fast liquid chromatography. Investigation of operating parameters and the separation of nucleoti- des on pellicular ion exchangers, Anal. Chem. 39 (1967) 1422–1428. [7] K. Broeckhoven, G. Desmet, Advances and challenges in extremely high-pressure liquid chromatography in current and future analytical scale column formats, Anal. Chem. 92 (2020) 554–560. [8] J.J. Kirkland, Superficially porous silica microspheres for the fast high-performance liquid chromatography of macromolecules, Anal. Chem. 64 (1992) 1239–1245. [9] F. Svec, J.M.J. Frechet, Continuous rods of macroporous polymer as high performance liquid separation media, Anal. Chem. 64 (1992) 820–822. [10] H. Minakuchi, K. Nakanishi, N. Soga, N. Ishizuka, N. Tanaka, Octa- decylsilylated porous silica rods as separation media for reversed- -phase liquid chromatography, Anal. Chem. 68 (1996) 3498–3501. [11] B. He, N. Tait, F.E. Regnier, Fabrication of nanocolumns for liquid chromatography, Anal. Chem. 70 (1998) 3790–3797. [12] J. Op de Beeck, W. De Malsche, D.S. Tezcan, P. De Moor, G. Desmet, Impact of the limitations of state-of-the-art micro-fabricati- on processes on the performance of pillar array columns for liquid chromatography, J. Chromatogr. A 1239 (2012) 35–48. [13] G. Desmet, M. Callewaert, H. Ottevaere, W. De Malsche, Merging open-tubular and packed bed liquid chromatography, Anal. Chem. 87 (2015) 7382–7388. [14] T. Themelis, J. De Vos, S. Eeltink, Design guidelines and kinetic performance limits for spatial comprehensive three-dimensional chromatography for the analysis of intact proteins, Anal. Chem. 94 (2022) 13737–13744. [15] C. Fee, S. Nawada, S. Dimartino, 3D printed porous media columns with fine control of column packing morphology, J. Chromatogr. A 1333 (2014) 18–24. [16] C. Fee, 3D-printed porous bed structures, Current Opin. Chem. Engin. 18 (2017) 10–15. [17] L.C.T. Scorza, U. Simon, M. Wear, A. Zouliatis, S. Dimartino, A.J. McCormick, Evaluation of novel 3D-printed monolithic adsorbers against conventional chromatography columns for the purification of C-phycocyanin from Spirulina, Algal Res. 55 (2021) 102253. [18] U. Simon, L.C.T. Scorza, S. Teworte, A.J. McCormick, S. Di- martino, Demonstration of protein capture and separation using three-dimensional printed anion exchange monoliths fabricated in one-step, J. Sep. Sci. 44 (2021) 1078–1088.
materiál postupně přidává až do stavu konečného výrobku, což je opak postupů, jako je soustružení či pilování, při nichž se materiál mecha- nicky odebírá. Ve skutečnosti se však jedná o proces běžně nazývaný třídimenzionálním (3D) tiskem. C. Fee je označován jako první, kdo využil možnosti technologie 3D tisku a „vytiskl“ z poly(akrylonitril-butadien-styrenového) terpoly- meru porézní jednotky pro HPLC separace s velmi přesnou geometrií vnitřních pórů[15]. 3D tisk mu tak poskytl kontrolu nad morfologií a strukturou jeho monolitické stacionární fáze a umožnil výrobu sta- cionární fáze s homogenní porozitou v celém objemu a s morfologií jinou, než jsou tradiční kolony plněné typickými sférickými částicemi. Fee vytiskl a charakterizoval různé 3D geometrie včetně jednoduchého krychlového uspořádání, paralelních přímých kanálů a kanálů ve tvaru rybích kostí (obr. 6) [16]. Porovnání účinnosti všech tří morfologií monitorováním rozmývání píku chloridu sodného v jednoduché ko- loně obsahující tištěný monolit jasně prokázalo, že přímé kanály vedly k nejlepším výsledkům. Jeho bývalý spolupracovník S. Dimartino [17] rozvinul dále koncept tištěných kolon. Na rozdíl od vpravdě jednoduché „kolony“ popsané výše, připravil tištěný monolit ukázaný na obr. 6D a E. Pro jeho design použil geometrii Schoenova gyroidu generovanou komerčním softwarem a metakrylátový monolit vytisknul s použitím DLP (Digital Light Processing) technologie [18]. Ten posléze vpravil do skleněné trubice (obr. 6F) a úspěšně použil nejprve pro separaci dvou bílkovin a poté k purifikaci C-phycocyaninu ze suspenze buněk Arthrospira platensis . Obr. 6: Geometrický design monolitických 3D tištěných kolon: Jedno- duché krychlové uspořádání (A), paralelní přímé kanály (B) a kanály ve tvaru rybích kostí (C) [15]. Radiální řez tištěnou monolitickou kolonou se strukturou Schoenova gyroidu (D), fotografie vnějšku tohoto monolitu (E) a kolona obsahující tištěný monolit [18].
3D tisk se jeví jako velice perspektivní proces pro výrobu chroma- tografických kolon. V budoucnu může vyrobit najednou kompletní separační kolonu včetně tubusu i náplně, jejíž struktura bude nejdříve optimalizována v počítači. Takové kolony budou pak moci mít téměř libovolný formát a velikost a budou zcela jistě monolitické. Důležité je, že všechny kolony budou identické, neboť budou vyrobeny podle stejného modelového programu. Ačkoliv, jak uvedeno, první 3D tištěná separační zařízení již byla demonstrována, jejich parametry dosud nedosahují úrovně těch vyráběných klasickými postupy. Je však jenom otázkou, doufejme ne příliš dlouhé doby, kdy se 3D technologie zdokonalí natolik, aby mohly být široce používány v produkci chromatografických kolon. Zatím ještě nejsou k dispozici ani vhodné materiály zcela způsobilé pro samotný tisk. Také běžné tiskárny nemají dosud potřebnou rozlišovací schopnost nutnou k výrobě náplní s dostatečně drobnými vnitřními prvky nutnými k získání kolon s vysokou účinností. Na druhou stranu, jiné metody 3D tisku, které by snad dostatečné rozlišení mohly mít, jsou žel nadmíru pomalé.
10
CHEMAGAZÍN • 2 / XXXIV (2024)
P ř enosný Raman ů v spektrometr od spole č nosti Thermo Scientific MarqMetrix® AIl-In-One (AIO) s vestav ě ným po č íta č em lze snadno integrovat do vašeho výrobního procesu. Je vhodný pro kvalitativní i kvantitativní analýzu (nap ř . vstupní i výstupní kontrolu), vývoj produkt ů , výzkum nebo výuku. S AIO m ů žete v reálném č ase provád ě t rychlá nedestruktivní m ěř ení bez nutnosti p ř ípravy vzorku. Technologie MarqMetrix TouchRaman usnad ň uje analýzu vzork ů jak expert ů m, tak i laik ů m. Jednoduše ovladatelný p ř ístroj s uživatelsky p ř ív ě tivým ovládacím programem umož ň uje získávat výsledky za mén ě než 15 minut po jeho vybalení z odolného p ř epravního kufru. Sta č í vybalit, p ř ipojit, stisknout jediné tla č ítko a za č ít m ěř it. T ovární kalibrace zajiš ť uje nep ř etržitou a p ř esnou analýzu. Rozší ř ením procesního Ramanova analyzátoru o program Thermo Scientific Lykos PAT s OPC klientem pro procesní automatizaci získáte navíc možnost dálkového ovládání, monitorování vaší výroby a exportu výsledk ů bez nutnosti vaší p ř ítomnosti na pracovišti. A díky velkému výb ě ru patentovaných sond BallProbe® m ů žete možnosti použití AIO Ramanova spektrometru ješt ě více rozší ř it. Své uplatn ě ní najde v celé ř ad ě odv ě tví, kde je pot ř eba spojit p ř esnost m ěř ení s jednoduchostí a elegancí provedení. Nap ř íklad: • Stanovení obsahu glukózy, laktátu, glutaminu a dalších látek v tekutých vzorcích • Monitorování obsahu r ů zných metabolit ů v bioreaktorech v reálném č ase (PAT - Process Analytical Technology) • Kontrola vstupních produkt ů , meziprodukt ů a finálních produkt ů v (bio)farmaceutickém pr ů myslu (pro regulovaná prost ř edí možnost dopln ě ní systému spl ň ující požadavky cGMP a 21 CFR č ást 11) •M ěř ení vlastností polymer ů • Analýza proces ů b ě hem výroby a recyklace Li-Ion baterií • A mnoho dalších kapalných, pevných i práškových vzork ů . Rychle, bezkontaktn ě , nedestruktivn ě a spolehliv ě !
PRAHA ⋅ 5. – 6. 6. 2024 LABOR EXPO Navštivte nás na veletrhu
www.nicoletcz.cz
KAPALINOVÁ CHROMATOGRAFIE
NOVÝ LC/MS TROJITÝ KVADRUPÓL AGILENT 6495D NEJEN PRO CÍLENÉ OMICS PŘÍSTUPY
ZROSTLÍKOVÁ J., LACINA O. Altium International, s.r.o., jitka.zrostlikova@hpst.cz
V analýze reziduí pesticidů a farmak v potravinách nebo v životním prostředí jsou běžné LC/MS metody obsahující stovky analytů. Není zase tak známý fakt, že podobné nebo i větší cílené metody se s úspěchem uplatňují také v „life science“ výzkumu. I když se často využívají necílené „omics“ přístupy s využitím hmotnostních spektrometrů s vysokým rozlišením a přesnou hmotou (HRAM), řada vědců dává přednost právě cíleným metodám, které zahrnují mnoho důležitých analytů, jako jsou metabolity, lipidy nebo peptidy. Hlavními výhodami je relativně snadná interpretace dat a jejich zasazení do biologického kontextu, ale samozřejmě i lepší detektabilita analytů, vyšší přesnost a menší pravděpodobnost falešně pozitivních nebo falešně negativních výsledků. Pokrok v instrumentaci trojitých kvadrupólů, především jejich citlivost a schopnost kvantitativně stanovit stovky látek v jedné metodě, umožňuje v současné době daleko větší rozvoj cílených „omics“ přístupů.
Výše zmíněné součásti hardware v kombinaci s dalšími elementy iontové optiky a detektorem iontů tvoří vyladěnou kombinaci, jejímž výsledkem je vysoká citlivost přístroje, aniž by tím byla obětována jeho robustnost a dlouhodobá stabilita signálu i v případě analýzy v kompli- kovaných matricích. Srovnání detektability pro pesticidy v obtížných matricích ve srovnání s předchozím modelem 6495C je znázorněno na obr. 2. Obr. 2: Porovnání plochy píku a limitu kvantifikace MS detektoru 6495D v porovnání s předchůdcem 6495C. V metodě je dwell time 0,5 ms. A – Histogram zvýšení plochy píku pro 92 pesticidů. Pro většinu analytů se plocha zvýšila 3–4 x; B – Porovnání chromatogramů pesticidu mexa- carbate, LOQ je 3,4 x nižší pro 6495D; C – Porovnání chromatogramů pesticidu quinoclamin, LOQ je 4,1 x nižší pro 6495D.
V tomto článku se zaměříme na nejnovější LC/MS trojitý kvadrupól Agilent 6495D a v jeho druhé části také na kompletní metodiky pro
cílenou metabolomiku, lipidomiku a proteomiku. Agilent LC/MS trojitý kvadrupól 6495D
Jde o nový nejvyšší model trojitého kvadrupólu Agilent s technologií iFunnel 4. generace. Konstrukce jednotlivých elementů tohoto pří- stroje byla vyvinuta s ohledem na dosažení špičkových parametrů pro kvantitativní analýzu, jako jsou meze kvantifikace, lineární rozsah, reprodukovatelnost, rychlost a robustnost. Obr. 1: Agilent LC/MS trojitý kvadrupól 6495D
Detektabilita ruku v ruce s robustností Design vstupní části hmotnostního spektrometru zahrnuje ortogonální elektrosprej s vyhřívaným koaxiálním plynem. Ionty vstupují do va- kuové části přes kapiláru, jejíž otvor má větší průměr než u ostatních modelů, a tak se dostává více iontů do hmotnostního spektrometru. Před kontaminací je vstupní kapilára chráněna krytkou (spray shield). Za kapilárou jsou mimoosé iontové nálevky „iFunnel“, kde dochází k fokusaci paprsku iontů, eliminaci neutrálního šumu a k přestupu iontů do vyššího vakua. Konstrukce iontových nálevek je přitom optimalizo- vána s ohledem na maximální transmisi iontů širokého rozsahu m/z. U přístroje Agilent 6495D je nově možno nastavit parametry iFunnel samostatně pro jednotlivé přechody s ohledem na charakter analytu. Například pro nestabilní analyty nebo nižší m/z potřebujeme šetrnější podmínky iontové optiky, aby nedocházelo k rozpadu těchto látek ještě před prvním kvadrupólem. Jde o poměrně častý problém třeba u látek s karboxylovou skupinou (ztráta CO 2 ) nebo u sekundárních alkoholů (ztráta vody za vzniku dvojné vazby). Analogicky lze pro konkrétní MRM přechod nastavit optimální podmínky pro transmisi velkých molekul. Zahnutá a zužující se kolizní cela fokusuje vznikající produktové ionty a maximalizuje jejich vstup do druhého kvadrupólu. Zároveň je eliminován neutrální šum spolu s rychlým vyprázdněním kolizní cely pro další ionty, takže se zcela eliminuje tzv „cross-talk“.
Rychlost měření pro rozsáhlé metody Pro metody s velkým počtem analytů a zároveň s přepínáním polarity ionizace je vysoká rychlost měření stěžejní. V nejnovějším trojitém kva- drupólu Agilent 6495D byla vylepšena elektronika ovládající frekvenční napětí iontových nálevek, díky čemuž došlo ke zvýšení rychlosti sběru MRM přechodů až na 700 MRM/s. Praktická měření ukazují velmi dobrou reprodukovatelnost a citlivost i za podmínek velmi nízkých dwell time. Příklad je vidět na obr. 3.
12
CHEMAGAZÍN • 2 / XXXIV (2024)
Page 1 Page 2 Page 3 Page 4 Page 5 Page 6 Page 7 Page 8 Page 9 Page 10 Page 11 Page 12 Page 13 Page 14 Page 15 Page 16 Page 17 Page 18 Page 19 Page 20 Page 21 Page 22 Page 23 Page 24 Page 25 Page 26 Page 27 Page 28 Page 29 Page 30 Page 31 Page 32 Page 33 Page 34 Page 35 Page 36 Page 37 Page 38 Page 39 Page 40 Page 41 Page 42 Page 43 Page 44 Page 45 Page 46 Page 47 Page 48 Page 49 Page 50 Page 51 Page 52 Page 53 Page 54 Page 55 Page 56 Page 57 Page 58 Page 59 Page 60Made with FlippingBook. PDF to flipbook with ease