qtof在食品安全的应用.ppt

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1、2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL Waters 四级杆飞行时间质谱（ QTof） 食品安全领域应用 SYNAPT G2 Xevo G2 QTof 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 四极杆质谱 VS TOF 高灵敏度 串联四极杆 MRM模式 高选择性 特定的 MRM通道 高线形范围 定量“黄金标准 ” 法规依从性 一个通道定量，一个通道确认 灵敏度受检测化合物数量制约 扫描周期和通道数量 历史数据无法再处理 对于新的分析物，需要重新再 分析 低分辨质量 未知化合物定性能力弱 优

2、势 但是 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 内容 Waters QTof 特点 Waters QTof在食品药物残留快速筛查领域的应用 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 内容 Waters QTof 特点 Waters QTof在食品药物残留快速筛查领域的应用 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 1. 分辨率 & 精确质量 四级杆的分辨率不足以将 两个化合物分开 ToF 具有 10,000的分 辨率 , 可以清晰的两个

3、峰 分开 . 质量精度 2ppm 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 精确质量 和元素组成 For C0-100 H3-74 O0-4 N0-4 Mass 118 : closest neighbor at 34ppm Mass 500 : 5 compounds within 5ppm Mass 750 : 626 compounds within 5ppm (reference J. Am. Soc. Mass Spectrom.) 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 准确的

4、同位素模型 609.2809 C33H41N2O9 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 例： i-FIT Filters Off (5ppm) At m/z609, with 5ppm error around mass, 134 possible combinations Using wide range of elements: C500H1000N20O20S10Cl10Br10 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 例 i-FIT Filters Off (3ppm) At

5、 m/z609, with 3ppm error around mass, 81 possible combinations Using wide range of elements: C500H1000N20O20S10Cl10Br10 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 仅有精确质量是远远不够的！ Summary Conclusion High mass accuracy (95 % of false candidates Final Quote. “Assuming that ion species are fully resol

6、ved (either by chromatography or by high resolution mass spectrometry), we conclude that a mass spectrometer capable of 3 ppm mass accuracy and 2% error for isotopic abundance patterns outperforms mass spectrometers with less than 1 ppm mass accuracy or even hypothetical mass spectrometers with 0.1

7、ppm mass accuracy that do not include isotope information in the calculation of molecular formulae” 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 例 i-FIT Filters On (3ppm) At m/z609, with 3ppm error around mass, and iFit filters, only 1 possible combination Using wide range of elements: C500H1000N2

8、0O20S10Cl10Br10 Isotope Filters turned on 3% instrument error Carbon range = +/-3 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 精确质量测定给出元素组成信息 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 2. QuanTof 技术 Xevo G2 QTof 性能 分辨率 : 优于 20,000 FWHM 质量精度 : 1ppm RMS 线性范围 : 104, pDRE 模式可扩展 领先的灵敏度水平 采集速度 - 30张

9、谱谱 /秒 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL QuanTof 技术，带来一张谱图内的动态线性范围 在一张复杂的谱图内获得超过 4 个数量级的动态线性范围 PEG C18H38O10Na Observed Mass 437.2364 0.1 mDa Error m /z 45 5. 28 0 45 5. 30 0 45 5. 32 0 45 5. 34 0 % 0 100 11 F E B 10 _0 01 2 6 ( 0. 89 0) T O F M S E S + 2. 76 e34 5 5 .2 9 0 1 m /z 300 35

10、0 400 450 500 550 600 % 0 100 11 F E B 10 _0 01 2 6 ( 0. 89 0) T O F M S E S + 4. 11 e74 3 7 .2 3 6 43 9 3 .2 1 0 4 3 4 9 .1 8 3 7 4 8 1 .2 6 2 8 5 2 5 .2 8 8 4 Verapamil C27H38N2O4 Observed Mass 455.2901 0.9 mDa Error 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL QuanTof 技术 , 带来精确质量的定量性能 Alprazola

11、m spiked into plasma: Calibration curve showing 4 orders of linear dynamic range for quantitative studies. Standard concentrations are between 0.05 and 500 ng/mL C o m p o u n d n a m e : A l p ra z o l a m C o rre l a t i o n co e f f i ci e n t : r = 0 . 9 9 9 5 8 7 , r 2 = 0 . 9 9 9 1 7 4 C a l i

12、 b ra t i o n cu rv e : 1 . 1 8 8 2 8 * x + -0 . 0 2 6 2 5 4 5 R e s p o n s e t y p e : I n t e rn a l St d ( R e f 1 ), A re a * ( I S C o n c. / I S A re a ) C u rv e t y p e : L i n e a r, O ri g i n : Ex cl u d e , W e i g h t i n g : 1 / x , A x i s t ra n s : N o n e n g / m L 0 50 100 150 20

13、0 250 300 350 400 450 500 R e sp o n se 0 100 200 300 400 500 600 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 一张色谱图内的精确质量稳定性 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL Lockmass ：在线的 UPLC/MS精确质量采集 聪明的途径获得精确质量 (EM) LockSpray: 3. LockSpray 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 仪器的质量校正 2

14、010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL LockSpray Reference Analyte Analytical Data LockSpray Data 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 4. Waters MSE 专利技术 Collision cell 0.n sec UPLC/MSE is a simple, patented method of unbiased data acquisition that comprehensively catalogs complex s

15、amples in a single analysis. 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL UPLC/MSE 所有数据，所有时间 Low CE spectrum High CE spectrum 1. 高分离的 UPLC数据 2. 强大的软件解析能力 所以，无论您想对目标化合物还是 未知化合物进行结构确认 您可以 快速、简便地获得高质量的化合物 母离子和碎片离子信息 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL Engineered Simplicity 工程精简 1. 创新的离子源设计

16、 简便的设置 灵敏 稳定 2. IntelliStart: 简单的操作 所有的仪器校正和系统设置可以自动执行 5. Engineered Simplicity 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 创新的离子源设计 Universal source architecture Enables the widest range of ionization techniques to be utilized ESI, APCI, ESCI nanoFlow ESI, TRIZAIC APPI, ASAP, APGC Compatible wit

17、h third party sources (DESI, DART, etc) Simple and tool-free Allowing you to change between ion source options in minutes. 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL Universal Source Technology High Performance and simplicity of operation TRIZAIC Source with nanoTile Technology. Plug & Play nano

18、Flow APGC Atmospheric Pressure Gas Chromatography ASAP Atmospheric Pressure Solids Analysis Probe MALDI nanoFlow ESI APCi ESCi APPI TRIZAIC ASAP APGC Game-Changing accesses the widest range of compounds and applications 5 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 内容 Waters QTof 特点 Waters QTof在食

19、品药物残留快速筛查领域的应用 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL Waters QTof在食品药物残留快速筛查领域的应用 Food Screening 目标化合物筛查 半目标化合物筛查 未知化合物筛查 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 目标或半目标化合物筛查 目标化合物筛查关注的是那些需要限定含量的特定化合物 目标化合物筛查 : 化合物在 MS采集前设定好范围，范围外那些出现的化合物不会被 检测 o 典型的是那些基于四极杆作为第一质量分析器的方法，比如 MRM模式 (QqQ)

20、或者子离子扫描 （ QTOF） 半目标化合物筛查 : 通用的数据采集，采集后指定需要筛查的化合物 o 主要是基于全扫描模式的方法，比如 TOF 非目标化合物筛查 在事先不知道任何关于化合物信息或者样品基质组成的情况下寻找 “未知化合物” o 基于全扫描模式的检测技术 o 需要功能强大的软件 发现组分 相关的信息：精确质量，同位素匹配，“额外”的 MS/MS试验，可利用 的数据库 . 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 传统 Q-Tof筛查的通用流程 TOF质谱 分析样品 数据处理 定性 查看定性 数据阳性结果 创建阳性化合 物定量方法

21、数据处理 定量 查看定量数据 阳性结果 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 发现 整体的化合物筛查和发现流程 非选择性的 样品提取 采集带有独立母离子和碎片离子信息的一个完整数据集 目标化合物 分析 生成预期化合物的 列表 定量 生成成分列表 检出的已知物列表 未知物结构解析 增加新化合物到 的数据库 非目标化合物 分析 非目标的数据采集 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 发现 目标化合物筛查流程 目标化合物 分析 生成预期化合物 的列表 定量 生成成分列表 检出的已知物列 表

22、 未知物结构解析 Add new compounds to database or library 非目标化合物 分析 非选择性的 样品提取 采集带有独立母离子和碎片离子信息的一个完整数据集 非目标的数据采集 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 目标化合物筛查流程 目标化合物 分析 生成预期化合物 的列表 定量 Ti me 2.00 4.00 % 0 100 3.40 2.91 4.24 4.12 Ti me 2.00 4.00 % 0 100 2.43 农残数据库 2010 Waters Corporation | COMPANY C

23、ONFIDENTIAL 工作流程 自动地数据库查找和数据处理方 法设定 基于文本格式的数据库 便捷地设定数据库和增加新 化合物 TOF质谱 分析样品 POSITIVE 处理数据 查看结果 （定性和定量） 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 只需关注您需要的信息 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 查看定性结果 点击 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 查看定性结果 Extracted ion mass chromatogr

24、am Mass spectrum Candidate list Negative Positive Tentative Peak area Scan No. Expected RT iFit mDa Error 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 筛查实例 一起野生动物中毒事件 High energy MSE TIC Low energy MSE TIC 红鸢鸟食道提取物 农药数据库 筛查 585种目标化合物 , 检测出两种在限量以内的化合物 克百威和 丁硫克百威 2010 Waters Corporation | COMPANY CO

25、NFIDENTIAL 筛查实例 一起野生动物中毒事件 DM: +0.4 mDa DM: +0.4 mDa DM: -0.1 mDa DM: -0.2 mDa MassFragment 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 非目标化合物（未知物）筛查 流程 生成预期化合物 的列表 定量 目标化合物 分析 非选择性的 样品提取 采集带有独立母离子和碎片离子信息的一个完整数据集 非目标的数据采集 DISCOVERY 生成成分列表 检出的已知物列 表 未知物结构解析 Add new compounds to database or library

26、 非目标化合物 分析 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 非目标化合物（未知物）筛查 流程 F i g u r e 1. Ch r o ma Ly n x XS s c r e e n sh o t sh o wi n g T I C, X I C an d ma s s sp e ctr u m f o r d e t e ct e d p e ak 2.44 mi n u t e s Ti me 2.00 4.00 % 0 100 3.40 2.91 4.24 4.12 ChromaLynx XS deconvolution 201

27、0 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 河水中的未知成分 F i g u r e 1. Ch r o ma Ly n x XS s c r e e n sh o t sh o wi n g T I C, X I C an d ma s s sp e ctr u m f o r d e t e ct e d p e ak 2.44 mi n u t e s 河水中的未知 成分 自来水中不含 有 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL Ti me 2.00 4.00 % 0 100 2.43 F

28、i g u r e 1. Ch r o ma Ly n x XS s c r e e n sh o t sh o wi n g T I C, X I C an d ma s s sp e ctr u m f o r d e t e ct e d p e ak 2.44 mi n u t e s 未知成分 河水中出现的污染物 河水中出现的未知化合物 m/z 237.1031 (来自于 ChromaLynx XS) Ti me 2.00 4.00 % 0 100 3.40 2.91 4.24 4.12 Elemental composition determination and i-Fit pr

29、oposed C15H13N2O as best candidate 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL 河水中的未知化合物 未知化合物成分 MassFragmentTM 和 MSE m/ z 150 200 250 300 350 % 0 100 m/ z 150 200 250 300 350 % 0 100 194.0967 193.0888 123.0809 237.1031 125.1075 139.1220 m/z 194.0970 DM = -0.3 ppm m/z 237.1028 DM = +0.3 ppm Precu

30、rsor MSE fragments m/ z 200 220 240 % 0 100 194.0971 195.1004 237.1031 MS/MS spectrum 卡马西平（ Carbamazapine） 标准品 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL Waters QTof 产品总结 最灵敏、精确质量，同时具有定性和定量分析能力的台式质谱 拥有 UPLC/MSE,一种简单获得专利的数据采集方式，在一次分析中 获得复杂样品的化合物成分列表 提供最广泛的离子源接口可以满足最全面的应用领域 通过工程精简的设计可以最大程度保障系统性能仪器可操作性 通过高级支持提供最全面的系统解决方案帮助用户获得成功 2010 Waters Corporation | COMPANY CONFIDENTIAL