Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere...

33
1 1 Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme Anwendungsflexibilität, die Sie sich leisten können Lösungen für die Lebensmittel – und Umweltanalytik September 2011 Dr. Manfred Bergmann Agilent Technologies Ausblick Funktionsweise Ionenfallen interne Ionisierung externe Ionisierung EI, CI Scan, SIS, MS/MS GC/MS Systeme 220 GC/MS Ion Trap (interne Ionisierung) 240 GC/MS Ion Trap (interne und/oder externe Ionisierung) Gepulste Ionisierungs und verbesserteScanfunktionen Anwendungsbeispiele VOCs, PSM, PCB .... EI, CI, MS/MS Nachweisempfindlichkeit Spektren

Transcript of Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere...

Page 1: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

1

1

Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme

Anwendungsflexibilität, die Sie sich leisten können

Lösungen für die Lebensmittel – und UmweltanalytikSeptember 2011

Dr. Manfred BergmannAgilent Technologies

Ausblick

Funktionsweise Ionenfalleninterne Ionisierungexterne IonisierungEI, CIScan, SIS, MS/MS

GC/MS Systeme220 GC/MS Ion Trap (interne Ionisierung)240 GC/MS Ion Trap (interne und/oder externe Ionisierung)Gepulste Ionisierungs und verbesserteScanfunktionen

AnwendungsbeispieleVOCs, PSM, PCB .... EI, CI, MS/MSNachweisempfindlichkeitSpektren

Page 2: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

2

Agilent RestrictedPage 3

ITMS Funktionsweise

240 MS Aufbau

Agilent RestrictedPage 4

Page 3: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

3

Quadrupol Ion Trap Detector

Multiplier

FilamentGate

Trapped ions,r = 1cm

Ring Electrode

Analytes and He Carrier gas

EndcapElectrodes

RF only fields

“Ungewöhnliche ” Bedingungen verglichen mitTransmissions Quadrupol Massenspektrometern

Helium =1 X 10-3 torr(too high)

CI ReagentGas = 10-5 torr(too low)

RapidScan Rate =5600 u/s, 10,000u/s(too fast)

Page 4: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

4

Ion Traps arbeiten in eine Sequenz von ZeitfunktionenQuadrupole arbeiten “in space”

Traps: TIME

Event #0IonizationInternal/external

Event #2Mass ScanningRamp Up RFFilament Gate Off

The Trap Has an Optimal Capacity for Ions

Event #1Ion StorageLow RF voltageFilament Gate On

Dump V(Mass)

Background Mass

Storage V(Mass)

Storage V(Mass)

Ion Trap Scan Funktion

��������������� ��� ������������

Page 5: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

5

9

Interne und Externe Konfigurationen der Ion Trap220 IT: Interne Ionisierung, 240 IT: Interne und/oder Externe Ionisierung

Interne Ionisierung Externe Ionisierung

GC Column

GC-Säule

CICI

GC-Säule

EI EIPCI PCI- NCI

SIS SISEI/MS/MS EI/MS/MS PCI/MS/MS PCI/MS/MS- NCI/MS/MS

10

Unterschiedliche Ionisierungsarten (EI und CI) und Scan Optionen (Full Scan, MS/MS und SIS) können sogar in einem Lauf angewendet werden (interne Ionisierung) zur Verbesserung der qualitativen und quantitativen Information.

EI/MS

CI/MS

CI/MS/MS

EI/MS/MS

EI/SISEI/MS

Umschaltung von EI auf CI, MS/MS, SIS

Page 6: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

6

Agilent RestrictedPage 11

Agilent 220 IT MS

12

• EI MS, intern

• 10-650u

• SIS

• Chrom Electroden

•CI (intern, Gase und Flüssigkeiten)

• MS/MS

• Silchrom Electroden

Ein vielseitiges und flexibles GC/MS System fürunterschiedlichste Applikationen (EI, CI, MS/MS) und die

Routineanalytik

220-MS Konfiguration Upgrades und Optionen

220 GC/MS Ion Trap

Page 7: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

7

13

220-MS: Das System

• VOCs und SVOCs• Nitrosamine• Pestizid-Rückstände• PCBs, PAKs

Ein vielseitiges MS für die Routineanalyse im Spurenbereich

• Erprobt, zuverlässig• Varian 81 L/s Turbo• Varian DS 42 Vorpumpe• USB Com• Breite von 9”• EI/CI mit 2 Filamenten• Chrom/SilChrom-Elektroden

MS-Design

Applikationen

• Hohe CI-Empfindlichkeit• Hohe Vielseitigkeit mit

- EI/CI/MS/MS- FS/SIS/MS/MS, im selben Analysenlauf

Einzigartige Punkte

• Massenbereich: 10-650• Scan-Geschw.: 5560 u/s• Resonanz-Scan-Funktion• Rein interne Konfiguration• Zwei Filamente

MS-Eigenschaften

14

Page 8: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

8

15

Agilent RestrictedPage 16

Agilent 240 IT MS

Page 9: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

9

17

240-MS

• Internal EI

• oder External EI

• 10-1000

• SIS inklusiv

• unidirektionale Scan-. funktion

• Silchrome Electroden

• CI (Int./Ext.)

• MS/MS

240-MS Zwei Konfigurationen Upgrades und Optionen

240 GC/MS - High Performance GC/MS Systemfür anspruchsvollste Applikationen

240-MS: Full Scan Empfindlichkeit

18

Beste Identifikation selbst im Spurenbereich

1pg OFN Signal to Noise (S/N, RMS) = 3739Internal mode, Excellentes “library search result”

Page 10: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

10

Externe Ionenquelle und Filamente: 240

Software steuert die Position des Ion Volume Piston von EI auf CI automatisch

Page 11: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

11

Agilent RestrictedPage 21

Patentierte gepulste Ionisierung

22

Externer Modus

Patentierte gepulste Ionisierung(1) US Patent N°6,294,780 Pulsed ion source for ion trap mass spectrometer.

© 2

008

Var

ian

+- + -

Ionenlinsen

Detektor Detektor

Ion source

ZeitScanning

• Isolierung• Fragmentierung• Detektion

Ionisierung

• Ionisierung• Injektion

synchronisierte-

GC -Säule

-Ionenquelle

Mag

net

-Mag

net

e-

GC-Säule

Elektronen in der QuelleIonisierung findet statt

Keine Elektronen in der QuelleKeine Ionisierung, keine Kontamination

Ionenquelle

Page 12: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

12

Patentierte gepulste Ionisierung

Externer Modus

Vorteile der gepulsten Ionisierung

• Geringere Interaktionszeit zwischen Elektronen und dem absorbierenden Material um den Faktor 10

• Geringere Kontamination der Quelle um denFaktor ~ 10

• Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung und Reinigung

• Höhere Standzeit ( n x 1000)

• Höhere Produktivität

23

Agilent RestrictedPage 24

Triple Resonanz ScanUnidirektionale Auslesung

Page 13: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

13

Nur die Ionen, die Richtung Multiplier die Trap verlassen, werden detektiert. Dadurch gehen 50 % des Signals verloren.

ION TRAP 220

ION TRAP 240

Alle Ionen werden Richtung Multiplier geleitet und es entsteht kein Signalverlust!

Page 14: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

14

27

Unidirektionales Auslesen

Ring Elektrode

Ionenfallen-Feldzentrum

Geometrisches Zentrum

MultiplierEndkappe

FilamentEndkappe

Verschiebung

* US Patent N°*5,714,755 Method Of Mass Scanning In An Ion Trap Mass Spectrometer

28

Unidirektionales Auslesen

Detektor

Detektor

Konventionelle Ionenfalle

Ionenfalle mit • Triple-Resonanz

und• unidirektionalem

Scanning

E

E

* US Patent N°*5,714,755 Method Of Mass Scanning In An Ion Trap Mass Spectrometer

Page 15: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

15

Unidirektionales Auslesen

• Unidirektionales und schnelleres Auslesen ohne Verlust von Auflösung (10.000 u/sec)

• Geringere unkontrollierte Fragmentierung von fragilen Ionen

• Verbesserte Spektrenqualität und noch bessere Übereinstimmung mit kommerziellen Spektrenbibliotheken

• Gesteigerte Empfindlichkeit: ~100 % der Ionen werden zum Detektor geleitet

29

* US Patent N°*5,714,755 Method Of Mass Scanning In An Ion Trap Mass Spectrometer

Confidentiality LabelSeptember 29, 201130

(a)

(b)

3

0

-3

200

Axial Displac

emen

t (mm)

1.7

1 700 1 800 1 900 2 000 2 100 2 200 2 300 2 400 2 500

0.250 ms

0

100

Kinetic Ene

rgy (eV)

1.7 1.9

1.9

Scan Time (ms)

Scan Time (ms)

2.22.1 2.4

2.1 2.2 2.4

1 , 3 0 0 1 , 4 0 0 1 , 5 0 0 1 , 6 0 0 1 , 7 0 0 1 , 8 0 0 1 , 9 0 0 2 , 0 0 0 2 , 1 0 0

( a )

Axi

al D

isp

lace

men

t (m

m)

1 .3 2 . 11 . 5S c a n T i m e ( m s )

1 . 7 1 . 9

0 . 0 2 5 m s

( b )

Kin

etic

En

erg

y (e

V)

S c a n T i m e ( m s )1 . 3 2 . 11 .71 . 5 1 . 9

3

0

- 3

2 0 0

0

1 0 0

* Varian N°5,714,755Method Of Mass Scanning In An Ion Trap Mass SpectrometerGregory J. Wells, Mingda Wang, Edward G. Marquette - Feb. 3, 1998

Triple Resonanz Scan

Triple Resonanz Scan

Page 16: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

16

Agilent RestrictedPage 31

IT MS/MS und MS(n)

32

MS/MS: starke Zunahme des Signal/Rausch Verhältnis

MA

GN

ITU

DE

1 2 3 4

NUMBER OF GATES

°

° °

°°°

°°

SIGNAL

NOISE

S/N

From: Busch K.L., Cooks G. in “Tandem Mass Spectrometry”Ed. Mc Lafferty Wiley, N.Y. 1983, 11-39

������ Graham Cooks

-Verhältnis Signal/Rauschen: Anstieg mit Anzahl der analytischen “Schritte”

z.B.:1=GC, 2=GC/MS, 3= GC/MS/MS

-Signal und Rauschen (chemisches Rauschen der Matrix) Abnahme mit Anzahl der “Schritte”

-Rauschen erfährt stärkere Abnahme als Signal

-Resultat: Exponentielle Zunahme vom Signal/Rauschen-Verhältnis

Page 17: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

17

Page 33

������������

���������������

������� ��������������

���������������

GC/MS/MS VergleichTriple Quadrupole und Ion Trap

Full ScanSISCID

SIM CID SIM

Ion Trap Timing Diagram for MS/MS

Page 18: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

18

MS_MS: MSn_RAGU

GC/MS GC/MS/MS

240

205 205 170206GC/MS/MS/MS

STORAGEm/z 240

CIDm/z 240

DA

UG

HT

ER

m/z

205

STORAGEm/z 205

DA

UG

HT

ER

m/z

170

CIDm/z 205

������

MS (t1) MS (t1+x) MS (t1+x+y)

4pg Endosulfanin “Ragù“ matrixinjected in EI

Applikationen

Volatile organic compounds (VOC)

Statische Headspace (HS)

Page 19: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

19

Volatile organic compounds (VOC)

VOC nach USEPA 524.2:

gasförmig / flüssig / aliphatisch / aromatisch:

Chlormethan bis 1,1,2,2-Tetrachlorethan

Benzol, Toluol, Xylole, Ethylbenzol,Naphthalen, 1,2,3-Trichlorbenzol, etc.

BTEX / LHKW

Probenvorbereitung� Abfüllen von 10 mL Probe + 100 µL Interner Standard

(Toluol-d8, 0,001 µg/µL= 10 µg/L) in ein 20 mL Headspaceglas + 100 Methanol (z.B. Probe einwiegen)

� Abfüllen zweier Standards zur arbeitstäglichen Kontrolle : je 10 mL „Volvic“-Wasser + 100 µL Interner Standard + 100 µg/L eines 0,001 bzw. 0,0001 µg/µL VOC-Mischstandard (= 10 bzw. 1 µg/L) zur Überprüfung der Kalibrierbereiche

� Abfüllen eines Verfahrens-BW: 10 mL „Volvic“-Wasser + 100 µL Interner Standard (Toluol-d8) + 100 µL Methanol

Statische HS mit Ionenfallen GC/MS Full Scan Modus

Page 20: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

20

GC-MS-System

Ion Trap 220

Autosampler: Combi-PAL (Spritzendosierung)

DB-624, 30 m, 0,32 mm, 1,8 µm

Injektor: 150°C

Split: 1:3 (bei Injektion)

Flow: 1,5 mL

Statische HS mit Ionenfallen GC/MS Full Scan Modus

VOC-Standard 10 µg/LC h r o m a t o g r a m P l o tF i l e : c : \ v a r i a n w s \ d a t a \ 2 0 0 9 \ ja n 2 0 0 9 \ 1 5 0 1 0 9 \ v o c 1 0 . s m sS a m p le : V O C 1 0 O p e r a t o r : R P , S RS c a n R a n g e : 1 - 1 6 9 6 T i m e R a n g e : 0 . 0 0 - 2 4 . 6 5 m in . D a t e : 1 5 . 0 1 . 2 0 0 9 1 8 : 3 6

5 1 0 1 5 2 0m i n u t e s

0

1 0

2 0

3 0

4 0

k C o u n t s R I C M e r g e d v o c 1 0 . s m s 2 0 0 0 C E N T R O I D R A W

1 A

S e g 2 S e g 3 , V O C 4 7 _ 2 8 0 , T i m e : 2 . 5 0 - 2 4 . 6 7 , E I - A u t o - F u l l , 4 7 - 2 8 0 m / z

4 6 3 7 7 7 1 0 9 1 1 4 0 4 S c a n s

+ tolu

ol d8

Ethen

e, ch

loro-

Ethen

e, 1,1

-dich

loro-

Methy

lene

Chlor

ide

Ethe

ne, tr

ans-1

,2-dic

hloro

Ethan

e, 1,1

-dichl

oro-

Ethen

e, cis

-1,2-

dichlo

ro

+ Chlo

rofor

m

Carbo

n Tetr

achlo

ride

+ 1,2-

dichlo

retha

n Trich

loroe

thyle

ne

Etha

ne, 1

,1,2-t

richlo

ro-

Tetra

chloro

ethyle

ne

+ Ben

zene

, chlo

ro-

m/p-

Xylen

e

o-Xyle

ne

styrol

Isopro

pylbe

nzol

(cumo

l)

+ m/p-

ethylt

oluol

Benz

ene,

1,2,4-

trimeth

yl-

Benz

ene,

1,2,3-

trimeth

yl-

Page 21: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

21

VOC-Standard 1µg/L

C h r o m a t o g r a m P l o tF i l e : c : \ v a r i a n w s \ d a t a \2 0 0 9 \ j a n 2 0 0 9 \ 1 6 0 1 0 9 \ v o c 1 . s m sS a m p le : v o c 1 O p e r a t o r : R P , S RS c a n R a n g e : 1 - 1 6 6 4 T im e R a n g e : 0 . 0 0 - 2 4 . 6 4 m i n . D a t e : 1 6 . 0 1 . 2 0 0 9 1 1 : 1 3

5 . 0 7 . 5 1 0 . 0 1 2 . 5 1 5 . 0 1 7 . 5 2 0 . 0 2 2 . 5m i n u t e s

0

1

2

3

4

5

6

7

k C o u n t s R I C M e r g e d v o c 1 . s m s 2 0 0 0 C E N T R O I D R A W

1 A

S e g 3 , V O C 4 7 _ 2 8 0 , T i m e : 2 . 5 0 - 2 4 . 6 7 , E I - A u t o -F u l l , 4 7 -2 8 0 m / z

4 6 1 6 1 8 7 7 1 9 1 8 1 0 6 7 1 2 1 8 1 3 7 3 1 5 2 9S c a n s

toluol

d8

Ethen

e, 1,1

-dich

loro-

Methy

lene C

hlorid

e

Ethen

e, tra

ns-1,

2-dich

loro

Ethan

e, 1,1

-dich

loro-

Ethen

e, cis

-1,2-d

ichlor

o

Chlor

oform

+ Carb

on Te

trach

loride

Benze

ne

1,2-di

chlor

ethan

Trich

loroe

thylen

e

toluol

Ethan

e, 1,1

,2-tric

hloro-

Tetra

chlor

oethy

lene

Benz

ene,

chloro

-

+ m/p-

Xylen

e

+ o-Xy

lene

Isopro

pylbe

nzol (

cumo

l) + m/p-

ethylto

luol

Benz

ene,

1,2,4-

trimeth

yl-

Benze

ne, 1

,2,3-t

rimeth

yl-

Resume

Durch Einsatz von Ion Trap GC/MS Systemen mit Combi-PAL-Autosamplern können die (meisten) Anforderungen aus Normen/Kunden erfüllt werden

Es werden gerade für die BTEX sehr niedrige BG erreicht

Kalibrierungen sehr stabil (3-4 Monate), wenn Spritzentemperatur beachtet wird

Wiederholpräzision für die meisten VOC < 5%

Page 22: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

22

Wiederholbarkeit von Vinylchlorid (dyn. HSS)

Injection # RT Area Amount

0.1 ppb-1 1.692 1102 0.094

0.1 ppb-2 1.689 1086 0.101

0.1 ppb-3 1.681 1091 0.1

0.1 ppb-4 1.68 1064 0.106

0.1 ppb-5 1.681 910 0.101

0.1 ppb-6 1.681 944 0.103

0.1 ppb-7 1.682 911 0.093

0.1 ppb-8 1.682 1054 0.109

0.1 ppb-9 1.689 874 0.098

0.1 ppb-10 1.691 845 0.095

0.1 ppb-11 1.679 912 0.101

Average 1.684 981 0.1001

%RSD 0.290 9.99 4.92

Bei 0.1 ppb ist die Grenzenoch nicht erreicht!

Vinylchlorid: S/N und Massenspektrum

S/N > 90 (PP) Konzentration 0.1 ppbBestätigung durch FullScan Massenspektrum

Page 23: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

23

Bibliothekssuche bei 0.1 ppb

Dichlorethen mit 0.1 ppb

Kalibrationskurven von 0.2 ppb bis 40 ppb

1,1-Dichlorethan Benzen

Page 24: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

24

Kalibrationskurven von 0.2 ppb bis 40 ppb

1,1,2,2-Tetrachlorethan 1,2,4-Trimethylbenzen

Anwendungsbeispiele Ion Trap

• PSM • PCBs und PAHs• Repro Messungen PSM in Matrix mit/ohne Backflush• TCA

Page 25: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

25

File: c :\program files\eudora\attach\0208043.smsSample: Manual Sample Operator: THScan Range: 1 - 1492 Tim e Range: 0.00 - 29.98 min. Date: 8/26/2002 11:42 PM

50 75 100 125 150 175m/z

0%

25%

50%

75%

100%

50

65

74

91

106 111 119 134 150 159 167 177

Spect 117.631 min. Scan: 893 Chan: 1 Ion: 10592 us RIC: 19326 E BCBP 91 (8895=100%) 0208043.SMS

0%

25%

50%

75%

100%

53

67

79

93

107121

136

147 165 179

Spect 228.142 min. Scan: 1403 Chan: 1 Ion: 10368 us RIC: 21554 EBCBP 67 (3467=100%) 0208043.SMS

Toluol

Limonen

5 10 15 20 25minutes

0

10

20

30

40

50

kCounts RIC all 0208043.SMS

Segment 1 Segment 2

278 521 765 1008 1250 Scans

Deponiegasanalytik:

• 1ml Deponiegas, Split 1:10

• Full Scan

22.5 25.0 27.5 30.0 32.5 minutes

0100200

300400

Counts

0255075

100125150

Counts

0

250

500

750Counts

0

50

100

150

Counts

050

100150200

Counts

50

100

150200

Counts

0100200300400

Counts

0.00

0.25

0.50

0.75

kCounts

Ions: 179.0+304.0 1 pop 10.sms 4000 CENTROID

Ions: 263.0+109.0 1 psp 10.sms 4000 CENTROID

Ions: 290.0+305.0+276.0 1 pop 10.sms 4000 CENTROID

Ions: 173.0+127.0 1 pop 10.sms 4000 CENTROID

Ions: 314.0 1 pop 10.sms 4000 CENTROID

Ions: 291.0+109.0 1 pop 10.sms 4000 CENTROID

Ions: 359.0+331.0 1 pop 10.sms 4000 CENTROID

Ions: 231.0 1 psp 10.sms 4000 CENTROID

Diazinon

Methyl-Parathion

Methyl-Pyrimiphos

Malathion

Chlorpyriphos

Parathion

Ethyl-Bromophos

TerbuphosEthion

Organophosphor Pestizide Mischung 10ppbDatenaufnahme: Full Scan

Detektion mit sehr guter Empfindlichkeit im Full Scan

Identifizierung aller Komponenten mit NIST

Page 26: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

26

51

22.5 25.0 27.5 30.0 32.5 minutes

0100200

300400

Counts

0255075

100125150

Counts

0

250

500

750Counts

0

50

100

150

Counts

050

100150200

Counts

50

100

150

200Counts

0100200300400

Counts

0.00

0.25

0.50

0.75

kCounts

Ions: 179.0+304.0 1 pop 10.sms 4000 CENTROID

Ions: 263.0+109.0 1 psp 10.sms 4000 CENTROID

Ions: 290.0+305.0+276.0 1 pop 10.sms 4000 CENTROID

Ions: 173.0+127.0 1 pop 10.sms 4000 CENTROID

Ions: 314.0 1 pop 10.sms 4000 CENTROID

Ions: 291.0+109.0 1 pop 10.sms 4000 CENTROID

Ions: 359.0+331.0 1 pop 10.sms 4000 CENTROID

Ions: 231.0 1 psp 10.sms 4000 CENTROID

Diazinon

Methyl-Parathion

Methyl-Pyrimiphos

Malathion

Chlorpyriphos

Parathion

Ethyl-Bromophos

TerbuphosEthion

Organochlor Pestizide Mischung 10ppbDatenaufnahme: Full Scan

Detektion mit sehr guter Empfindlichkeit im Full Scan

Identifizierung aller Komponenten mit NIST

M S D a t a R e v i e w A l l P lo t s - 2 9 / 0 5 /2 0 0 5 1 7 : 1 6F i le : f : \ r a p p o rt d e m o \ca rs o \g a m m e s \ t e s t m e l 2 p t 6 . s m sS a m p le : T e s t m e l 2 p t 6 O p e ra to r : E S AS c a n R a n g e : 1 - 3 3 1 1 T im e R a n g e : 0 . 0 0 - 5 2 .2 3 m in . D a te : 0 9 /0 5 / 2 0 0 5 2 3 :5 3

3 1 . 0 3 1 .5 3 2 .0 3 2 . 5 3 3 .0 3 3 . 5 3 4 . 0m in u te s

0

1 0 0

2 0 0

3 0 0

4 0 0

C o u n ts I o ns : 3 6 0 .0 M e r g e d te s t m e l 2 p t 6 .s m s 4 0 00 C E N T R O ID R A W 1 A 2 A 3 A

1 0 0 3 0 0 5 0 0m / z

0 %

2 5 %

5 0 %

7 5 %

1 0 0 %

9 6 7 8

1 4 9 1 7 0

2 0 7 1 0 3 3

2 0 9 3 3 5

2 1 0 6 2

2 8 8 2 3 6

3 2 7 1 1 9

3 6 0 3 9 7

S p e c t ru m 1 AB P 2 0 7 ( 1 0 3 3 = 1 0 0 % ) t e s t m e l 2

1 0 0 3 0 0 5 0 0m / z

0 %

2 5 %

5 0 %

7 5 %

1 0 0 %

7 3 1 9 4

9 6 8 8

2 0 7 1 0 5 3

2 0 8 2 3 9

2 0 9 4 0 1

2 1 8 1 0 6

3 5 8 1 5 5

3 6 0 4 3 8

3 6 2 3 0 8

S p e c tr u m 2 AB P 2 0 7 ( 1 0 5 3 = 1 0 0 % ) t e s t m e l 2

1 0 0 3 0 0 5 0 0m /z

0 %

2 5 %

5 0 %

7 5 %

1 0 0 %

5 7 2 1 7

9 7 1 0 7

2 0 7 1 1 9 8

2 0 8 2 3 6

2 0 9 3 6 4

2 1 1 9 9

3 5 8 1 7 6

3 6 0 4 1 0

3 6 2 2 9 3

S p e c t ru m 3 AB P 2 0 7 ( 1 1 9 8 = 1 0 0 % ) t e s t m e l 2

IdentifizierungPCB nach BallschmiterMassenspektren: Hexachlorbiphenyle 5 ppb

Detektion und Identifizierung von 3 Isomeren mit einer Konzentration von 5 ppb

Page 27: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

27

C h r o m a t o g r a m P l o tF i l e : f : \ r a p p o r t d e m o \ c a r s o \ g a m m e s \ t e s t m e l 2 p t 6 . s m sS a m p l e : T e s t m e l 2 p t 6 O p e r a t o r : E S AS c a n R a n g e : 1 - 3 3 1 1 T i m e R a n g e : 0 . 0 0 - 5 2 . 2 3 m i n . D a t e : 0 9 / 0 5 / 2 0 0 5 2 3 : 5 3

3 0 3 1 3 2 3 3 3 4m in u te s

0

1 0 0

2 0 0

3 0 0

4 0 0

C o u n ts I o n s : 3 6 0 . 0 1 te s t m e l 2 p t 6 . s m s 4 0 0 0 C E N T R O I D R A W 1 A

S e g 2 , < N o D e s c r i p t i o n > , T i m e : 5 . 0 0 - 5 2 . 2 5

1 8 5 5 1 9 1 7 1 9 7 8 2 0 4 0 2 1 0 1 S c a n s

S c a n 1 9 5 0 f r o m f : \ r a p p o r t d e m o \ c a r s o \ g a m m e s \ t e s t m e l 2 p t 6 . s m sE n t r y 1 3 4 6 0 2 f r o m M A I N L I B N I S T L i b r a r yR . M a t c h : 9 2 6 , F . M a t c h : 8 5 5

1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0m / zR . M a t c h : 9 2 6 , F . M a t c h : 8 5 5

0 %

2 5 %

5 0 %

7 5 %

1 0 0 %

S e a r c h

6 1 4 6

1 0 9 6 1

1 4 5 9 6

1 4 6 4 5

1 8 2 4 8

2 1 8 8 0

2 2 1 2 2

2 5 5 3 2

2 8 8 2 3 4

2 8 9 3 8

2 9 0 2 9 3

2 9 2 1 6 5

3 2 3 1 1 4

3 2 5 2 0 4

3 2 9 4 4

3 5 8 2 1 4

3 6 0 3 9 7

3 6 3 4 3

3 6 4 1 5 3

S p e c t r u m 1 A3 1 . 5 4 4 m i n . S c a n : 1 9 5 0 C h a n n e l : M e r g e d I o n : 6 5 0 0 0 u s R I C : 1 1 9 1 9 ( B C )B P 3 6 0 ( 3 9 7 = 1 0 0 % ) t e s t

0 %

2 5 %

5 0 %

7 5 %

1 0 0 %

M a t c h

3 6 5 9

8 4 5 9

1 0 9 2 3 4

1 2 6 1 3 1

1 4 4 2 9 3

1 4 5 3 9 1

1 7 9 1 1 0

1 8 1 2 4 0

2 1 8 5 5 5

2 1 9 1 0 0

2 2 0 3 4 6

2 5 3 1 5 1

2 8 8 7 8 1

2 8 9 1 3 0

2 9 0 9 9 9

2 9 2 4 4 6

3 2 5 6 0 1

3 2 7 3 4 2

3 2 9 1 0 0

3 5 8 5 4 0

3 6 0 9 9 5

3 6 4 3 2 6

3 6 6 7 6

C l

C l C l

C lC l

C l

1 , 1 ' - B i p h e n y l , 2 , 2 ' , 3 , 3 ' , 5 , 6 ' - h e x a c h l o r o -M a t c h 1 o f 5C A S N o . 5 2 7 4 4 - 1 3 - 5 , C 1 2 H 4 C l 6 , M W 3 5 8B P 2 9 0 ( 9 9 9 = 1 0 0 % ) 1 3 4 6 0 2 i n M A I N L I B

IdentifizierungPCB nach BallschmiterIdentifizierung von 3 Isomeren mit einer Konzentration von 5 ppb

Ergebnisse aus der NIST

LinearitätBeispiel: Organochlor PestizideKonzentration 1- 20 µg/l

Page 28: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

28

LinearitätBeispiel: Organophosphor PestizideKonzentration 5- 200 µg/l

LinearitätBeispiel: PolychlorbiphenyleKonzentration 1- 100 µg/l

Page 29: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

29

Confidentiality LabelSeptember 29, 201157

7890A

AUX EPC

Autosampler

240

DB-5MS ui

15 m X 0.25 mm id X 0.25 µm

1 ml/min 1.05 ml/min

4 ml/min 4 ml/min

DB-5MS ui

15 m X 0.25 mm id X 0.25 µm

GC/MS System Configuration; Agilent 7980 GC – 240 IT .

ReproduzierbarkeitPestizide in Orangenöl mit und ohne Backflush

Confidentiality LabelSeptember 29, 201158

Normalized EI/MS/MS extracted ion chromatogram of orange oil spiked with 10 ppb pesticides

240 Parameters:Trap: 230°CManifold: 50°CTransfer Line: 280°C

Analyte Pre � Prod (Quant) Waveformo-Xenol 170 � 65:180 (141) ResonantDiazinone 304 � 116:314 (179) ResonantCarbanil 314 � 120:324 (258) Non Resonant2,4-DCPA 248 � 95:258 (213) Resonant2,4-D 234 � 89:244 (199) Resonant

Pestizide in Orangenöl mit und ohne Backflush

Page 30: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

30

100 replicate injections of orange oil spiked with 10 ppb pesticides using backflush (left side); without backflusfh (right side)

59

0

0.5

1

1.5

2o-Xenol

0

0.5

1

1.5

2o-Xenol

0

1

2

3

42,4-D

0

1

2

3

42,4-D

ReproduzierbarkeitPestizide in Orangenöl mit und ohne Backflush

Confidentiality LabelSeptember 29, 201160

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

2,4-D 2,4-dpa ethyl carbanil diazinone o-xenol

Nor

mal

ized

Are

a

Peak Area

Backflush Without Backflush

Peak area of 100 replicate injections of orange oil spiked with 10 ppbpesticides. Average areas normalized to set using backflush.

Peakflächen mit und ohne BackflushPestizide in Orangenöl

Page 31: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

31

MS/MSMS/MS/MS

viele Interferenzen

Eliminierung der Interferenzen

MS/MS LeistungsfähigkeitPAHs (Probe stark Matrix belastet, 10-20 ppb)Vergleich des MS und des MS/MS ChromatogrammesHohe Selektivität im MS/MS ModeZuverlässigkeit der erhaltenen Resultate (Reduktion der falsch positiven und negativen )

MS

MS/MS

Page 32: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

32

63

Extrem Hohe Empfindlichkeit und Selektivitätim CI/MS/MS Mode

10 pg EI full scaninternal mode

10 pg CI MS/MSMeOH internal mode

FenitrothionS/N=15

Ethyl parathionS/N = 22

FenitrothionS/N=2124

Ethyl parathionS/N= 3777

64

Chromatogram PlotFile: c:\saturnws\backup\guelt ig\tca1.smsSample: TCA1 Operator: asScan Range: 1 - 1005 Time Range: 0.00 - 6.99 min. Date: 7/2/2003 1:02 PM

110 120 130 140 150 160 170 180 190m/z

0%

25%

50%

75%

100% 107

117 123 129 137141 149

154 168 181 186197

Spect 25.966 min. Scan: 751 Chan: 1 Ion: 40161 us RIC: 1527 BCBP 107 (1052=100%) TCA1.SMS

5.50 5.75 6.00 6.25 6.50minutes

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

kCounts Ion: 107 all TCA1.SMS

5.96

6 mi

n

2,4,6 Trichloranisol 5ng/l MS/MS/MS

S/N (RMS): 1052S: 1052N: 1

Segment 2

634 696 759 823 886 Scans

Korkgeschmack in Wein:Beispiel für MS/MS/MS2,4,6, Trichloranisol• 10 ml Probe in HS-Vial

• 10 min HS-SPME bei 35°C PDMS Faser

• Desorption in 1079 PTV SPME Liner

• MS/MS/MS m/z 195 => m/z 167=> m/z 107

C a l ib r a t i on C u rv e R e p o r tF il e : c :\sa tu rn w s \b a c k u p \g u e l t ig _ m sm sm s.m thD e te c to r: 2 0 0 0 Ma s s S p e c , A d d r e s s: 4 0

2 ,4 ,6 -T C AC u r ve F it: L i n e a r , O r ig in : In c l u d e , W e i g h t: N o n e R e s p . Fa ct. R SD : 7 ,1 7 8 %

C o e f f. D e t.( r2 ) : 0 ,9 9 2 7 3 5y = + 1 5 2 ,8 6 8 7 7 4x +2 0 ,9 3 9 3 1 2

Pea

k Siz

e

Am oun t (ng / L )

5 10 15 2 0

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

R ep l ic a tes 2 3 3 3

5 ng/l 2,4,6 Trichloranisol Kalibrierung 5 – 20 ng/l

Page 33: Neue und verbesserte Agilent Ion-Trap GC/MS -Systeme · Material um den Faktor 10 • Geringere Kontamination der Quelle um den Faktor ~ 10 • Ebenso geringerer Aufwand bei Wartung

33

Zusammenfassung

GC/MS Ionenfallen zeichnen sich heute nach vielen Verbesserungen durch besondere Leistungsfähigkeit und Flexibilität aus. Der einfache Wechsel zwischen EI und CI (auch liqiud CI) sowie die Möglichkeit MS/MS Messungen, ohne zusätzliche Hardware, durchzuzuführen machen sie zum idealen MS für Entwicklung, Forschung und Routine.Durch die extreme Empfindlichkeit im Full Scan, optionale interne- und externe Ionisierung sind Ion Traps besonders für die Analysen in der Umweltanalytik und der Lebensmittel-überwachung sowie als Problemlöser geeignet.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit