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GCMSsolution ver. 2.5 Guia de Operação Shimadzu do Brasil Laboratório de Aplicações aplicacaoes.analitica@shimadzu.com.br www.shimadzu.com.br 1 Índice 1. Parte I - Descrição dos Parâmetros ......................................................... 3 2. Parte II – Procedimentos de Análise....................................................... 25 1. System Configuration........................................................................ 26 2. Auto Tuning........................................................................................ 27 3. Criar uma pasta para projeto novo....................................................... 28 4. Análise Qualitativa (Modo Scan)....................................................... 28 5. Simlarity Search.................................................................................. 29 6. Compound Table................................................................................. 32 7. Análise Quantitativa............................................................................ 35 8. Quantificação de Amostra com Concentração Desconhecida............ 37 9. Usando Cromatograma de Massa para Encontrar Compostos Alvo... 40 10. Análise de Composto Alvo................................................................. 44 11. Cálculo do Índice de Retenção............................................................ 48 12. Ajuste Automático de Tempo de Retenção (Função AART).............. 51 13. Medição Simultânea de modos Scan e Sim (FASST)......................... 53 3. Parte III – Exercícios Propostos................................................................... 55 2 GCMSsolution Objetivo Neste documento são relatados os procedimentos básicos para análise qualitativa e quantitativa com o sistema GCMS-QP2010. Procedimentos gerais Antes de usar o sistema GCMS alguns pontos devem ser observados. • Verificar o nível do óleo das bombas rotativas. • Verificar se a quantidade de hélio é suficiente para que se possa fazer as análises sem interrupção. Recomenda-se a troca quando atingir 10% da quantidade total. • Verificar as condições do septo do injetor do cromatógrafo. • Verificar a fonte de íons instalada. • Verificar a coluna instalada • Verificar se o glass insert instalado é o adequado. Procedimento para ligar o GC/MS 1. Abrir a válvula de gás hélio. 2. Ligar o GC 3. MS e o micro. Abrir o GCMS Real Time Analysis Ao abrir o software é pedido o nome do usuário e a senha correspondente. User ID e Password. 3 Parte I – Descrição dos Parâmetros Parâmetros para Desenvolvimento de Método Esta seção descreve como desenvolver um método usando os parâmetros na janela "Acquisition". Quando um método for salvo como arquivo de método (Method File) , resultados consistentes de análise podem ser obtidos usando o mesmo método. Configure o sistema usando GCMS Real Time Analysis antes de criar um método. Um método pode ser criado usando Instrument Parameters ou Method Wizard. Comece ajustando os parâmetros do autoamostrador (se possuir), do GC e por último o de MS. Sampler (Autosampler) Tab Selecione View > Instrument Parameters > Sampler tab. Os parâmetros do 6 5 4 3 2 1 Vials com amostras Vial com solvente (4mL) Vial para descarte (4mL) 4 autoamostrador podem ser visualizados. Parâmetro Descrição Unidade Faixa Default # of Rinses with Solvent (Pré-run) Especifica o número de vezes que a seringa é lavada com solvente antes da injeção. Quando o Solvent Flush está selecionado como modo de injeção, este parâmetro não fica disponível. 0-99 0 # of Rinses with Solvent (Post-run) Especifica o número de vezes que a seringa é lavada com solvente após injetar no GC. Mude este numero quando injetar tipos diferentes de amostras ou quando injetar a mesma amostra diversas vezes. 0-99 1 # of Rinses with Sample Especifica o número de vezes que a seringa é lavada com amostra antes da injeção. Mude este parâmetro quando injetar tipos diferentes de amostra ou quando a mesma amostra é injetada várias vezes. 0-99 2 Plunger Speed (Suction) Especifica a velocidade do êmbolo quando aspira a amostra. Esta velocidade se aplica na aspiração da amostra para lavagem com amostra e para injeção da amostra. Para bombeamento e lavagem com solvente, a velocidade de aspiração é sempre a mais alta. High, middle, low High Viscosity Comp. Time Especifica o tempo de espera entre aspiração e injeção. Líquidos com viscosidade baixa são sugados para dentro da seringa simultaneamente com o êmbolo. Um tempo de espera maior deve ser utilizado no caso de líquidos de alta viscosidade. sec. 0-99.9 0.2 Plunger Speed (Injection) Seleciona a velocidade do êmbolo durante injeção da amostra. Esta não é a velocidade que a seringa desce para dentro da porta de injeção. High, middle, low High Syringe Injection Speed Seleciona a velocidade que a seringa entra na porta de injeção. High, low High Injection mode Seleciona Normal ou um dos modos do Solvent Flush para a injeção. Pressione o botão Set para mudar o modo de injeção. 0 Advanced Permite ajustes mais detalhados Injection mode Ajusta o modo de injeção. Ajuste é feito clicando no Setting... para abrir a janela “Injection Mode”. Selecione dentre as 5 seguintes opções: 0-4 3: pode ser selecio- 0 5 0: Normal injection (somente amostra) 1: Amostra + ar + solvente Evita discriminação na seringa 2: Amostra + solvente 3: Amostra + ar + Padrão + ar + solvente 4: Amostra + Padrão + solvente nado quando está equipa- do com AOC- 20s. 4: Pode ser selecio- nado somen- te quando equipa- do com AOC- 20s Quando o modo de injeção for diferente da injeção normal (i.e. solvent flush mode) , selecione uma das 2 seguintes opções para ajustar o número de lavagens com solvente antes da injeção da amostra. • Mesmo número de lavagens com solvente antes da injeção. • Mesmo número de lavagem com solvente após injeção. Após marcar estes parâmetros, clique no OK para finalizar. Funções Avançadas: 6 Mudanças não podem ser efetuadas durante análises Pumping Times Determina o número de vezes que a microseringa aspira/descarrega. Bombeamento serve para prevenir a formação de bolhas na amostra. Faixa de ajuste: (0-99) Inj. Port Dwell Time Determina o tempo de espera que a microseringa fica na porta de injeção após injetar a amostra no cromatógrafo a gás. Faixa de ajuste: (0-99.9) Terminal Air Gap Seleciona se deve ou não aspirar o ar após a amostra. Isso é eficaz quando tem problema na separação, normalmente quando injeta amostras com faixa ampla de ponto de ebulição. NOTA: Quando os parâmetros de análise especificam uso de temperatura inicial alta, ou quando usa coluna de alta polaridade como o sistema PEG, injetando ar pode encurtar a vida da coluna. Plunger Washing Speed Seleciona a velocidade que o êmbolo desce durante lavagem da amostra e bombeamento Washing Volume Seleciona o volume de aspiração para lavagem com amostra e bombeamento. Syringe Suction Especifica a posição até onde a seringa é abaixada na hora de sugar a amostra. Entrando com valor alto, aumenta a posição ou 7 Position com valor menor, diminui a posição. Faixa de ajuste: (1.5mLvial:-2 - 20mm; 4.0mL vial:-10 -20mm) Syringe Injection Position Especifica a posição que a seringa é abaixada quando a amostra é injetada. Entrando com valor alto, aumenta a posição ou com valor menor, diminui. Faixa de ajuste (Quando a porta de injeção é um OCI, a faixa é de 3 - 22mm. Nos demais casos, a faixa é de 0 - 22mm) Use 3 Solvent Vials Mesmo se não estiver usando o autoamostrador, uso de “3 solvent vials” pode ser selecionado. Pode ser selecionado quando o autoamostrador (AOC-20s) é usado. Solvent Selection Seleciona o solvente para ser usado na lavagem da microseringa. 0: A,B,C Usa todos os 3 vials de solvente (Solventes A, B, C). 1: A only Usa somente 1 vial de solvente (Solvente A). 2: B only Usa somente 1 vial de solvente (Solvente B). 3: C only Usa somente 1 vial de solvente (Solvente C). Estas opções podem ser selecionadas quando o uso de 3 solventes está especificado. Parâmetros GC (GC Tab) Esta seção descreve como ajustar os parâmetros para o cromatógrafo a gás. Selecione View>Instrument Paramters>GC Tab 8 Instruments Parameters GC Tab Nota: O parâmetro Control Mode determina quais parâmetros de Carrier Gas serão exibidos. Os parâmetros do Carrier Gas incluem Column Inlet Pressure, Column Flow, Linear velocity, Split Ratio, Total Flow, e Carrier Gas Flow. Parâmetros de pressão e controle de fluxo não podem ser ajustados para um instrumento que não possui um controlador eletrônico de fluxo. Nota: Ao usar coluna wide bore (diâmetro interno de 0,53mm), a faixa de controle de fluxo em baixa temperatura do forno fica estreita, e pode causar erro de controle no fluxo. Deve-se tomar cuidado ao ajustar o fluxo usando a seguinte tabela. Faixa de controle (usando injeção completa de volume com coluna D.I. 0.53 mm, comprimento de 30m) Temperatura do Forno (ºC) Faixa de Ajuste de Taxa de Fluxo (mL/min) 50 10-15 100 7-15 9 150 6-15 200 4-15 Dependendo da taxa de fluxo, pode gerar erro quando a temperatura do forno é baixada mesmo se estiver correndo normalmente a temperatura alta. Obs. : Programar primeiro a temperatura e depois entrar com fluxo. A pressão do GC é calculada automaticamente. Parâmetro Descrição Unidad e Faixa Default Column Oven Temp. Especifica a temperatura do forno de coluna ºC -99- * 50 Injection Temp. Especifica a temperatura na porta de injeção ºC -99- * 25 Injection mode Seleciona o modo de injeção. Este parâmetro não é exibido para OCI/WBI Split/ Splitless/ Direct Split Sampling Time Se Splitless for selecionado no Control Mode, o parâmetro Sampling Time especifica o intervalo entre o tempo de injeção de amostra e o tempo em que a válvula do fluxo split é aberta. Min. 0-999.99 1 Control Mode Seleciona o modo de controle do fluxo de gás de arraste. Flow não pode ser selecionado quando o modo de injeção é Split ou Splitless. Flow/ Linear Velocity/ Pressure Split Pressure kPa 0-970 100kPa Kfg/cm2 0-9.89 Este parâmetro fica desabilitado quando Direct é selecionado no Injection Mode e Flow é selecionado no Flow Control Mode. psi 0-140.6 Total Flow Total Flow = Column Flow + Split Flow + Purge Flow. O valor é mantido constante durante o programa de temperatura. Este parâmetro fica desabilitado quando Direct é selecionado no Injection Mode e Linear Velocity ou Pressure é selecionada no Flow Control Mode. mL/min 0-1200 50 Column Flow Exibe a taxa de volume do fluxo dentro da coluna. O Column Flow é automaticamente calculado a partir do Column Inlet Pressure. mL/min Linear Velocity Exibe a velocidade linear. Velocidade cm/sec 10 linear é automaticamente calculada do Column Inlet Pressure. Purge Flow Especifica o fluxo de purga. Desabilitado no caso de No Purge APC. mL/min 0.0-1200 Split ratio Especifica o split ratio ou ratio do column flow para o split flow. Quando um split ratio é ajustado, o sistema ajusta o fluxo total baseado no fluxo calculado de gás de arraste, para que assim o split ratio desejado ocorra a temperatura do forno. Ajuste o split ratio para -1.0 para ficar o fluxo total independente do forno de temperatura. Este parâmetro é desabilitado quando Direct é selecionado no parâmetro de Injection Mode. -1/0 0-9999.9 -1 Detail of Injection Port Abre a janela “Detail Setting of Injection Port”. Caracteres aparecem em preto quando detalhes são ajustados. Este parâmetro fica desabilitado para WBI. Program Permite a entrada do programa de tempo em estágios. Itens a serem programados: temperatura do forno, pressão, e/ou taxa de fluxo. Tempera -tura do forno, Fluxo, Pressão, Fluxo de purga. Rate Taxa de acréscimo e decréscimo para programa de fluxo, pressão e temperatura, expresso em unidades de incremento. Temp/Pressure/ Flow O valor da temperatura , pressão, ou fluxo no programa. Hold Time O tempo em que permanece com a mesma temperatura, pressão e fluxo no programa. Min 0-9999.9 9 Coluna Exibe os parâmetros referentes à coluna ajustado no System Configuration. Para mudar estes parâmetros, clique no botão Set na seção de coluna. Automatic Zero Correction after Executa a correção do zero automaticamente quando o 11 Ready instrumento está pronto. Para detector que não seja o MS. CRG (Oven) Usa CRG para forno de coluna. Este parâmetro é exibido quando CRG(Oven) é selecionado no tab Option na janela GC2010/System Configuration. * Vide GCMS Help para limites superiores. Para mudar os parâmetros do GC com tempo controlado durante aquisição de dados, crie um programa de tempo. Clique no GC Program para abria a janela “GC Program”. GC Program O Pre-run program é o programa de tempo que controla a operação de várias unidades antes da análise. O run-time program é o programa de tempo que controla a operação de várias unidades durante análises. Parâmetros Descrição Unidade Faixa Time (min) Determina o tempo de retenção em que o comando é executado. min 0-655 Device Seleciona a unidade para ser usada da lista combo Box. Dispositivos são definidos no menu Instrument Configuration. Event Selecione o comando apropriado. Vide GCMS Help para mais informação. Setting Entre com o valor que corresponde ao dispositivo selecionado e evento. 12 Vide GCMS Help para mais informação. Nota: Quando o botão Load Chromatogram for selecionado no “GC Program”, pode-se ler o TIC de um arquivo existente. Selecione um campo de tempo (min) e clique no cromatograma para entrar com o tempo de retenção selecionado. Parâmetro MS (MS Tab) Esta seção descreve os parâmetros para o MS. Selecione o Method > Instrument Parameters > MS tab para visualizar os parâmetros. Parâmetro MS Aquisição de dados e análise podem ser executados com valores de default. Veja a tabela abaixo para mais detalhes. Parâmetro Descrição Unidade Faixa Default Temperature Entre com a temperatura da fonte de íon. ºC 0-260 Interface Temperature Quando GC é conectado, pode-se definir a temperatura de aquecimento de GC. Quando GC não estiver conectado, essa temperatura da interface aparece acinzentada. ºC 0-* Solvent Cut Time Determina o tempo para o filamento acender pois o solvente elui após a injeção de amostra. Normalmente, quando a amostra é injetada, uma grande quantidade de solvente é introduzido para dentro do sistema. Isto resulta num decréscimo Min 0-9999.9 2.00 13 acentuadode vácuo dentro da fonte de íon, que possui efeito prejudicial no filamento e outros componentes. Para prevenir isso, o filamento é desligado enquanto o solvente passa pelo sistema. Nota: quando for analisar amostra com picos que elui antes do solvente, use um programa MS para ligar e desligar o filamento. Detector Voltage Determina a voltagem do detector. Pode-se selecionar entre o valor absoluto ou relativo ao resultado do tuning. Absoluto: usado quando ajusta diretamente a voltagem. Relativo ao resultado do tuning: usado quando ajustado ao valor absoluto da voltagem no arquivo do tuning a ser usado. Pode ser usado sinal (-) ou (+). Cuidado: note que quando é selecionada alta voltagem, um número grande de íon será detectado e o detector pode ser danificado. Entretanto, com o uso prolongado do instrumento, a sensibilidade cai e a voltagem do detector pode ser gradualmente aumentada. kV Abs: 070-3.00 Rel.: -2.30-2.30 Rel. 0 Threshold Determina o limite do nível de ruído. Sinais de íon abaixo deste valor serão tratados como ruído e apagados dos dados. Este parâmetro é determinável quando Scan é selecionado no modo de aquisição. Count 0-9999 1000 Use MS Program Especifica se usa ou não o programa para massa. Quando selecionado o botão Set é habilitado. Micro Sacn Width Determina a largura do scan quando executar medição em micro scan . A faixa de ajuste é (0.00 a 1.00). Quando ajustado para “0”, micro scanning não é executado. Medição micro scan: em análise SIM, dados são coletados com controle MS fixo a um valor m/z Amu 0.00-1.00 0 14 determinado. Micro scanning é um método de medição que coleta dados com o scaneamento de MS sobre uma faixa de minuto. Pode-se esperar melhor reprodutibilidade nos dados de análise quando este método é usado. *veja o GCMS Help Scan Parameters Scan Parameters Parâmetro Descrição Unidade Start Time Determina o tempo inicial de aquisição de dados min. End Time Determina o tempo final de aquisição de dados min. Acquisition mode Seleciona scan. Interval Determina o intervalo para um único scan. sec Start m/Z Determina a massa inicial da faixa m/z u End m/Z Determina a massa final da faixa m/z u San Speed Determina a velocidade que o scan é executado numa faixa específica m/z. Esta será automaticamente selecionada e exibida de um possível ajuste de acordo com a faixa de medição m/z e o Interval. Um valor menor (scan mais lento) reduz o ruído no dado. Nota: A velocidade do scan que é realmente medida, como mostra abaixo, é mais rápida do que a velocidade de scan exibido na tela, devido à relação com o número de freqüência de operação do instrumento. (Velocidade de scan medido real)=(velocidade de scan exibido na tela) x 1.1 Parâmetros SIM Parâmetros SIM Parâmetro Descrição Unidade 15 Star time Determina o tempo inicial de aquisição de dados Min. End Time Determina o tempo final de aquisição de dados. Min. Acquisition mode Seleciona SIM Interval Determina o intervalo para um scan simples Sec. Ch1m/z – Ch64m/z Determina o m/z para cada canal. u Para mudar os parâmetros de MS durante a aquisição de dados, use o programa de tempo. Selecione o “Use MS Program” e clique no set para abrir a caixa do “MS Program”. MS Program Dialog Box Entre com os parâmetros dentro da tabela como descrito abaixo. Parâmetro Descrição Unidade Faixa Tempo (min) Especifica o tempo de retenção para executar cada comando. Min. Command Seleciona um comando para executar durante aquisição de dados. Clique na célula desejada, e a célula se tornará um combo Box. Selecione um comando desta caixa combo. DetectorVolts= Muda a voltagem do detector no tempo determinado. kV 0.7 – 3.00 FilamentON Acende o filamento no tempo determinado FilamentOFF Desliga o filamento no tempo determinado PFTBAOpen Abre a válvula solenóide do 16 padrão PFTBA no tempo determinado. PFTBAClose Fecha a válvula solenóide do padrão PFTBA no tempo determinado. Reagentgas1Open Abre a válvula solenóide do gás reagente 1 Reagentgas1Close Fecha a válvula solenóide do gás reagente 1 Reagentgas2Open Abre a válvula solenóide do gás reagente 2 Reagentgas2Close Fecha a válvula solenóide do gás reagente 2 Value Especifica um valor para o parâmetro Command Nota: O botão “Load Chromatogram” possibilita a abertura de um arquivo de dado. Clique no cromatograma enquanto o campo Time é selecionado para entrar com tempo de retenção que desejar. Single Run Setup (Corrida Única) 17 Sample Login Dialog Box Sample Name Especifica o nome da amostra. O nome é usado para identificar arquivos de dados e aparece nos relatórios. SampleID Especifica o número de identificação ou número de lote da amostra. É muito útil no caso de procurar um arquivo de dados. Pode ser modificado durante aquisição de dados. Até 31 caracteres. Data File Especifica um nome para salvar o arquivo. A extensão do arquivo é automaticamente adicionada. Se digitar apenas o nome, o arquivo fica gravado no mesmo caminho do arquivo de método que foi aberto. Base Line Data Determina um nome para arquivo de dados para cromatograma diferencial (cromatograma de linha de base). Este campo é usando somente quando usado detector GC. Data Description Espaço para comentários. Clique no ícone da pasta ao lado do “Data File” para selecionar a pasta onde será gravado o arquivo de dados. Ou também gravar por cima de um arquivo existente. Use a função “increment” para incrementar o número do arquivo de dados evitando assim gravar por cima de um arquivo existente ou para análise múltiplos. Parâmetros do Autoamostrador 18 Vial # Especifica a posição ocupada pelo vial no autoamostrador Injection volume Especifica a quantidade de amostra a ser injetada. Este volume é injetado quantas vezes for determinado no “Multi Inj Times”. Multi Inj Times Especifica quantas vezes deve injetar a amostra Tuning File Se este campo ficar em branco, será usado o arquivo de tuning usado na última aquisição de dados ou que foi salvo durante o último tuning. O caminho do arquivo quando somente é entrado com nome do arquivo é GCMSsolution\System\Tune#. (# é o número do sistema, GCMSsolution é a pasta especificada durante a instalação.) Syringe Capacity Verifica a capacidade da seringa especificada no System Configuration. Note que este parâmetro não pode ser editado na janela “Sample Login”. Report Seleciona o relatório para impressão após completar a aquisição de dados. Entre com o nome completo do arquivo do formato de relatório para ser usado na impressão ou clique no File Folder para procurar pelo arquivo. Monitoração do Instrumento Instrument Monitor Itens Descrição GC, MS, HS Apresenta cores diferentes dependendo do status corrente do GC, MS e HS. Consulte o Help para mais informação. Units Seleciona a Linha 1 ou 2 para exibir a informação correspondente de cada unidade. Estes botões são exibidos somente quando são conectadas 2 linhas. Vacuum Indica vácuo com o gráfico. O indicador no formato de triangulo 19 mostra o estado do vácuo corrente. GC consumables, MS consumables A cor de fundo muda para indicar necessidade de manutenção ou substituição. Outros parâmetros Para ajustar outros parâmetros, clique em Details... para abrir a janela “Instrument Monitoring Details”. Integraçao Automática de Pico Selecione Qualitative > Qualitative Parameters.Qualitative Parameters Peak Integration Parâmetro Descrição Unidades Faixa Integration Mode Seleciona como integrar picos: • Auto (Area): o slope é automaticamente ajustado até o número # de picos determinado é obtido. Se o número de picos não for obtido após ajustar o slope, os picos com as áreas maiores são incluídos para satisfazer este parâmetro de número de picos. Confirma o slope final da tabela de pico qualitativo. • Auto (height): o slope é automaticamente 20 ajustado até encontrar o número de picos determinado #. Se o número de picos não for obtido após o ajuste do slope, os picos mais altos são incluídos para satisfazer este parâmetro. Confirma o slope final da tabela de pico qualitativo. • Detail: Integração baseada no slope, width, drift and T.DBL parameters. # of Peaks Se Auto (area) ou Auto (height) for selecionada como método de integração, este será o número de picos a serem obtidos durante o ajuste do slope. Dependendo do cromatograma, este parâmetro pode não ser a melhor forma. Se o # de picos não for atingido, escolherá os picos com maior área ou pico mais alto até satisfazer o parâmetro. Se for selecionado ‘Detail” este parâmetro será desabilitado. Slope (Tgθ=slope) Este parâmetro determina a sensibilidade de detecção do pico. O slope, usado para achar o inicio e final do pico, é calculado pelas tangentes ao longo do pico. O ponto inicial do pico é determinado quando o slope alcança o valor ajustado. Se o ponto inicial não puder ser confirmado, os pontos inicial e final são calculados a partir da metade da largura do pico. A área é calculada para os picos com seus pontos inicial e final determinados. Se o slope for alto, a sensibilidade será baixa. Se o slope for baixo, a sensibilidade será alta, mas picos largos também podem ser detectados. Precauções para o parâmetro slope • O parâmetro slope muda no intervalo de tempo especificado no parâmetro T. DBL • Para prevenir que seja detectado pico na linha de base, o slope deve ser maior que o drift para análise com drift extremo de linha de base. min-1 0-4E+11 Drift Este parâmetro é usado para determinar a linha de base. Normalmente, o valor é ajustado para 0, e a linha de base é automaticamente corrigida. Se a correção automática da linha de base for incorreta, entre com o valor que irá obter linha de base apropriada. O Drift deverá ser maior que o slope, para diferenciar da linha de base. O drift leva a resultados diferentes dependendo do método de separação que pode fornecer separação min-1 -1E+7 – 1E+7 21 completa ou incompleta. Width Este parâmetro é a largura na metade da altura do pico mais estreito detectado. O parâmetro width é o padrão usado para distinguir entre ruído e picos. Como ruído é mais estreito que picos, se Width for ajustado pelo pico mais estreito a meia altura, picos que são mais estreitos podem ser distinguidos como ruído e eliminado. Se este valor não for ajustado corretamente, ocorrerão erros na integração do pico. O parâmetro Width não pode ser maior que a largura a meia altura do pico mais estreito no cromatograma. Precauções com parâmetro Width • O parâmetro width muda no intervalo de tempo especificado no parâmetro T.DBL. • Mudanças automáticas pelo parâmetro T.DBL pode ocorrer até 15 vezes por cromatograma, incluindo as mudanças no programa de tempo. Para análise quantitativa MS, o parâmetro width pode mudar somente até 2 vezes. sec. 0.04 – 200 T.DBL (time doubled) Este parâmetro é o intervalo em que o slope e o width mudam automaticamente. Para prevenir que o slope e o width fiquem mudando automaticamente, entre com o valor que é maior que o tempo final de análise. Quando a largura do pico aumenta com o tempo, tal como análise isotérmica de GC, o slope e width devem ser trocados com o tempo. Quando o T.DBL é 0, o slope e width muda automaticamente conforme os picos alargam. Se o intervalo determinado automaticamente estiver incorreto, entre com T.DBL como especificado pela formula abaixo. O width é dobrado e o slope é dividido a cada intervalo T.DBL. T.DBL (min)=(width/peak half-width)x(peak retention time)x2 Precauções - o width e slope muda no intervalo de tempo determinado neste parâmetro. Min 0 – 10000 Min. Área/Height Pico com área/altura menor que este ajuste não serão reconhecidos e nem serão processados. Base Este estabelece se usa ou não min. Área/height. Nota: Ajustando o Quantitative tab determina se área ou altura será utilizada no cálculo quantitativo. 22 Smoothing (alisamento) Seleciona o método smoothing para none, Standard, e Savitzky-Golay. - none: não será feito o smoothing - Standard: alisamento é feito pela média do movimento como no Class-5000. - Savitzy-Golay: alisamento é feito com método do savitzy-golay. # of Smoothing Times Se for utilizado o método padrão de alisamento, este parâmetro especifica quantas vezes o alisamento deve ser executado. Se a primeira média der pouco efeito, ajuste este parâmetro. Alisando várias vezes, o efeito da média será melhorado. Smoothing não é executado quando o # of smoothing time for 0. Este parâmetro é desabilitado se None ou Savitzky-Golay é selecionado como método de smoothing. 0-99 Smoothing width Se o método de Standard smoothing for usado, este parâmetro especifica o comprimento médio para a média de movimento em segundos. Se o método de alisamento Savitzky-Golay for usado, este parâmetro especifica o número de pontos para alisar. Somente números ímpares de pontos são efetivos. Mesmo que o número par for colocado, um número ímpar de pontos será alisado. Este parâmetro fica desabilitado se None é selecionado como método de smoothing. Sec Points 0 – 200 3 - 25 Time Program for Peak Integration Clicando no botão “Program” e será exibido o “Time Program for Peak Integration”. 23 Time Program for Peak Integration Dialog Box Se não for possível obter um bom processamento dos picos com os parâmetros default do método, utilize esta caixa para criar um programa de tempo e mudar os parâmetros de integração de picos ao longo do tempo. Quando inicia integração de pico, análise qualitativa procede com os parâmetros que foram determinados no Peak Integration tab. O programa de tempo muda os parâmetros no tempo estabelecido. Processamento de pico continua com os parâmetros trocados. Use o cromatograma para facilitar a programação do tempo. Selecione Load Chromatogram para escolher o arquivo apropriado. Clique na coluna Time para inserir o tempo clicando no cromatograma. O tempo de retenção irá ser inserido automaticamente na tabela. Selecione um comando da lista dropdown para entrar com os comandos desejados. Comando Descrição Unidades Faixa INTEGRATION ON/OFF Picos que ocorrem entre INTEGRATION OFF e ON são considerado desnecessários e não serão integrados. ON/OFF TAILING ON/OFF/AUTO Este programa executa processamento automático de cauda. Processamento forçado de cauda é feito entre TAILING ON e TAILING OFF no tempo especificado. Para TAILING AUTO, processamento de cauda será executado automaticamente no tempo especificado. ON/OFF/ AUTO HORIZ BASELIN A linha de base de picos dentre intervalo ON/OFF 24 ON/OFF HORIZ BASELIN ON a HORIZ BASELIN OFF é processado para se tornar horizontal. PEAK DETECT/TOP/END Dois ou mais picos são forçados a ser processado como um só pico. DETECT/ TOP/END LEADING PK ON/OFF Processamento leading (fronting) é feito dentro do LEADING PEAK ON a LEADING PK OFF. ON/OFF WIDTH= Muda o parâmetrode integração de pico Width. Precauções O valor Width muda sobre tempo quando T.DBL é usado. Para maiores informações consulte o manual. sec 0.04-200 SLOPE= Muda o parâmetro de integração de pico Slope. Precauções O valor do Slope muda com o tempo quando usar T.DBL. Para maiores informações consulte o manual. min-1 0.0-4E+11 DRIFT= Muda o parâmetro de integração Drift. min-1 -1.0E7- 1.0E7 T.DBL= Ajusta o parâmetro de integração de pico T.DBL. min. 0.0- 10000.0 Após ajustar todos os parâmetros do Peak Integration Table, Clique no OK. Quantificando e Verificando Resultados Esta seção explica o processo para quantificar e visualizar os resultados. 1. Clique no ícone Quantitative. 2. Abra o arquivo de dados a ser quantificado. 3. Clique no “Load Method” que se encontra na Barra Assistente. 4. Selecione o arquivo de métodos em que foi salvo a curva de calibração e abra-o. 5. Clique em “Quantitate for All IDs” ou selecione Quantitative > Calculate. As informações apresentadas são: 25 Tabela de Resultados Coluna Descrição ID# Exibe o número de identificação do composto Nome Exibe no nome do composto Conc Exibe a concentração calculada Re. Time Exibe o tempo de retenção do pico identificado. Type Exibe o tipo como foi designado no Compound Table. Se o pico não for identificado, será exibido “Unknown”. m/z Exibe o número de massa designado no Compound Table Área Exibe a área do pico identificado Height Exibe a altura do pico identificado Unit Exibe a unidade selecionada no Compound Table Recovery Exibe a porcentagem de recuperação calculada. A porcentagem de recuperação é calculada quantificando a amostra fortificada (spiked). Fórmula para cálculo: (% Recuperação)=(concentração calculada de amostra fortificada – concentração calculada de amostra não fortificada)/quantidade fortificada)x100 Quando criar “batch table”, as amostras fortificadas e não fortificadas devem sempre entrar na seqüência, com a amostra não fortificada precedendo a amostra fortificada. Entre com a informação para a amostra não fortificada, ajustando o Sample Type no “batch table” para “Unspiked”. E então entre com a informação para a amostra fortificada e ajuste o para “Spiked” no Sample Type. Modo Se a integração do pico for realizada, exibe o modo de integração do pico. • Auto: Indica que a integração do pico é automática e de que já foi efetuada. • Manual Integrate: Indica que a integração é manual ou que a identificação já foi feita. Search Indica se o Similarity Search foi executado no espectro identificado. Para exibir os resultados da pesquisa, dê um duplo clique na célula ou selecione Show Search Result para Compound Table com clique no botão direito. SI O resultado do cálculo da similaridade. Nota: Compostos que não foram identificados são exibidos numa linha acinzentada. Compostos identificados são exibidos em verde. 26 Parte II - Procedimentos de Análise em GC/MS Ajuste o System Configuration Ajuste as Condições Analíticas Analise a amostra em modo Scan Identifique os componentes da amostra usando biblioteca Crie “Compound Table” Crie Tabela SIM Analise a amostra em SIM Crie Curva de Calibração Quantificação com Curva de Calibração GC, MS, Coluna, Autoamostrador, etc.. GC (coluna, temperatura, etc...) MS (temperatura da fonte de íon, tempo de varredura, etc..) Sample Login Similarity Search Compound Table Wizard Selecionando íons Amostras com 3 concentrações diferentes Parâmetros de identificação e quantitativo Relatório de Curva de Calibração e resultados 27 Ícones disponíveis do GCMSsolution no Desktop GCMS Real Time Analysis 1. System Configuration Seleção das unidades que serão utilizadas para análise. GCMS Postrun Analysis.lnk GCMS Real Time Analysis.lnk GCMS Analysis Editor.lnk GCMS Browser.lnk Programa para comunicar e operar o GCMS-QP2010 Programa para processar dados adquiridos pelo Real Time Programa para criar método enquanto adquire os dados pelo Real Time Programa para exibir múltiplos arquivos de dados de cromatograma e espectro simultaneamente. 28 2. Auto Tuning Após dar partida no instrumento ou após mudar a temperatura da fonte de íon, espere cerca de 2 horas para executar o auto tuning. O Auto-tuning deve ser feito antes de iniciar uma série de análises. Porém, não faça auto-tuning entre as medições de quantificação. Em auto tuning, os números de massa são calibrados e a resolução do pico de massa é ajustada. Itens a serem verificados: • Verifique se há vazamento checando as intensidades de m/z 18, 28. Se a intensidade de m/z 28 > m/z 18, então é provável que tenha vazamento • Verifique se o ganho do detector é 2kV ou menor. Se for maior que 2kV, é necessário substituir o detector ou efetuar manutenção. 29 3. Crie uma pasta para projeto novo Utilize Data Explorer para criar uma nova pasta e organizar os dados. 4. Análise Qualitativa (Modo Scan) 4.1 Ajuste os parâmetros de AOC (se possuir), GC e MS e crie o arquivo de método (method file). 4.2 Adquira os dados (Single run) • Clique no Standby para fazer o download do método e preparar o instrumento para análise. • Clique no Start para iniciar a aquisição de dados. • Durante a análise poderá clicar no SnapShot para analisar o cromatograma até aquele momento do clique. • Clique no Stop para parar a análise!! Se este botão for acionado o programa MS parará imediatamente, mas o programa de temperatura do GC continuará até o final. Isto previne deixar resíduo na coluna. Para parar o GC imediatamente, pressione o botão Stop no próprio GC. GCMS Postrun Analysis 4.3 Abra os dados no GCMS Postrun Analysis 4.4 Registro de Composto Alvo e Pesquisa de Similaridade Registro Manual a. Identifique cada pico e registre o espectro clicando com o botão direito do mouse com o ponteiro sobre o espectro de massa e selecione “Register to Spectrum Process Table”. 30 b. Abra o “Spectrum Process Table” que se encontra no “Qualitative Table”. c. Verifique se ocorreu o registro e faça “Similarity Search”. d. Clique em cada fileira para verificar se fez a busca certa. Registro Automático a. Clique no ícone “Peak Integration for All TICs” no Qualitative Processing b. Selecione o Peak Integration tab na janela “Qualitative Parameters” e entre com os parâmetros. c. Abra o “Qualitative Table” d. Selecione o tab TIC e verifique os picos registrados. e. Selecione todas as linhas e registre os compostos no “Spectrum Process Table”. 31 7. Clique no tab Spectrum Process e faça a busca de similaridade em todos os compostos: Simiarity Search > Search All Rows. 8. Salve os dados para completar o registro. 5. Similarity search Esta seção descreve como compara espectros da biblioteca. 1. Selecione um pico para ser estudado com a biblioteca. O espectro alvo será exibido no Spectrum View: 2. Clique no Similarity Search Result para abrir a janela “Similarity Search Results”. A primeira janela exibe o cromatograma a ser analisado. A segunda janela é o primeiro candidato com o índice de similaridade mais alto. A terceira janelavaria de acordo com a opção escolhida. - information: exibe informações sobre o candidato - compare: exibe o segundo candidato - subtract: exibe o espectro subtraído. 32 Pode-se selecionar no máximo 5 bibliotecas a ser estabelecidas no Qualitative Parameters. 33 6. Crie Compound Table usando Wizard. Selecione o item “Use current Spectrum Process Table”. (janela 1/7) Caso selecionar “Integrate of TIC”, os parametros “Integration Param” e “Spectrum Format” ficarão habilitados. a. Verifique o número de picos do cromatograma (janela 2/7) 34 b. Verifique a validade do espectro e selecione o composto que será usado para análise. (janela 3/7) c. Entre com os parâmetros para método quantitativo, calibração e concentração (janela 4/7) d. Entre com as concentrações e # de íons de referência (janela 5/7) Se usar padrão interno for selecionado no Quantitative Method, entre com a quantidade de padrão interno também. 35 e. Selecione os íons (janela 6/7) Na tabela a direita os íons de referência e alvo são listados seqüencialmente de maior para menor intensidade. Clique na célula para selecionar o tipo “Target Ion”, “Reference Ion” ou “Not used”. 36 Preencha a tabela abaixo para auxiliar a criar o arquivo de método no modo SIM. No. Nome do Composto T.R. m/z Cracterístico Grupo Tempo inicial Tempo final f. Salve o Compound Table no arquivo de método para o modo SIM. GCMS Real Time Analysis 7. Análise Quantitativa (modo SIM) 7.1 Ajuste os parâmetros AOC (se possuir), GC e MS no modo SIM com os íons selecionados 7.2 Analise os padrões usando Batch Table 7.3 Programe a análise usando o Wizard do “Batch Processing”. GCMS Postrun Analysis 7.4 Após o termino das análises, abra o arquivo de método no Postrun. 37 Mude o tipo de arquivo a ser exibido para Datafile. 7.5 Clique e arraste os dados da análise adquiridos nos níveis correspondentes. 38 7.6 Clique no Peak Integration for All Data. 7.7 Cheque a curva 7.8 Selecione File > Save Method File 8. Quantificação de Amostra com Concentração Desconhecida 8.1 Analise a amostra usando o método file com o modo SIM 8.2 Abra o arquivo adquirido no GCMS Postrun Analysis 8.4 Clique no “Peak Integration” 8.5 Verifique o resultado no <Results> do “Compound Table” para exibir o resultado do cálculo quantitativo. 8.3 Clique no ícone “Load Method” dentro do “Quantitative” 39 8.6 Verifique o resultado da marca de detecção do pico e linha de base do cromatograma. Integre manualmente caso o pico não for detectado corretamente. 8.7 Clique no <Report> do subitem Quantitative 40 8.8 Clique na curva de calibração 8.9 Especifique a faixa de apresentação da curva de calibração com o mouse. Clique no “Position” na janela de propriedade Entre com “2” no “Block” para exibir duas curvas de calibração horizontalmente. 41 Selecione “Quantitation Graph” Especifique o tamanho e o “Block”. 9. Usando Cromatograma de Massa para Encontrar Compostos Alvo Abra GCMS Postrun e clique no ícone “Library Editor”. Selecione “Open Library (O)” do menu “File”. Selecione a biblioteca “PEST_EI”. Clique no “Preview” para checar as informações. Caso tudo estiver OK, clique no “Print” para imprimir o resultado. 42 Clique no “Index” e selecione “Compound Name”. Entre com “Simazine” como parâmetro. E clique no ícone “Start” 43 O resultado será exibido: Os números de massa típicos são: 201, 186, 173 e 158. O pico do Simazine pode ser identificado com os cromatogramas de massa desse números. Exibindo cromatograma de massa Abra o arquivo de dados no GCMS Postrun. Clique no ícone “Fragment Table” do subitem Qualitative. 44 Clique com o botão direito do mouse e selecione “Base Shift” Obtemos o seguinte cromatograma de massa: Dê um duplo clique no pico a 11 minutos de tempo de retenção. E clique com botão direito do mouse em cima do espectro de massa e faça a busca de similaridade. 45 O pico com tempo de retenção a 11 minutos foi identificado como simazine com os cromatogramas de massa com m/z típicos desse composto (201, 186, 173 e 158). 10. Análise de Composto Alvo (Compound Finder) Use análise de composto alvo para determinar se a amostra contém simazine. A análise de composto alvo encontra o pico no cromatograma que mais se assemelha ao espectro de massa do composto alvo (Nesse exercício usaremos simazina) Registre o espectro do composto alvo como espectro padrão. “Qualitative integrate” será efetuado para números de massa (incluindo TIC e MIC) designado no Compound Table e o grau de similaridade entre o espectro de massa dos picos detectados e os espectros padrão registrados no compound table será calculado. O pico com o mais alto grau de similaridade será exibido na tabela de resultados de identificação. Nesse exercício, os espectros padrão no compound table será registrado da biblioteca de espectro de massa. Criando método para Análise de Composto Alvo Abra o arquivo de dados no GCMS Postrun. Se já tiver o Compound Table, apague o conteúdo para criar outra tabela para Target Compound Finder. Mude o estilo da tabela para Compound Finder 46 Selecione “Table Style”do menu pop-up. Selecione “Compound Name, Type, Mass Number, Processing Start Time, Processing End Time, Standard Spectrum e Minimum SI”. Coloque o Compound Table no Modo Edit e selecione Register Standard Spectrum > Library Spectrum. 47 Selecione Open Library (O) do menu “File”. E selecione “PEST_EI”. Selecione Compound Name e digite “Simazine”. Selecione “Start” para iniciar a busca. Selecione o “With Name” e depois “Register”. 48 Verifique se o espectro foi registrado no Quantitative Table e selecione “Discovery" Clique no View. Salve o método “Save Method File as” com um nome. Detectando os compostos alvos usando análise de compostos alvos. Abra o arquivo de dados no GCMS Postrun. Clique no ícone “Load Method”. E Clique no “Peak Integrate for all IDs.” 49 O resultado é exibido. 11. Cálculo do Índice de Retenção 11.1 Análise de n-alcanos Analise uma mistura de n-alcanos com as mesmas condições de análise para sua amostra. Coloque nome, TR e IR. 50 Clique no “Quantitative” e “Peak Integration” para identificar os picos. Verifique se os picos registrados no compound table foram identificados corretamente. Caso contrário, execute manualmente. Salve as alterações. Este arquivo será usado como referência para cálculo de índice de retenção. 11.2 Análise da Amostra Apesar do índice de retenção poder ser inserido diretamente no compound table, o procedimento a seguir apresenta o modo automático para cálculo desses índices. Analise a amostra e abra o arquivo de dadosno GCMS Postun Analysis Clique no “Qualitative Parameter” e na aba “Retention Index”. Verifique se os compostos foram identificados corretamente. 51 Clique no “Load from Data File” e selecione o arquivo de dados de n-alcanos previamente adquirido. Clique OK na janela “Qualitative Parameters”, execute a integração e registre os picos no “Spectrum Process Table”. Crie uma nova tabela de composto usando Wizard. Salve o arquivo usando “Save Data File” e no método usando “Save Compound Table”. Para incluir índice de retenção para arquivos com compound table já definido, pode-se utilizar o “Wizard (Modify)”, do “Compound”. 52 Na página 1 de 4 no wizard do “Modify Compound Table”, selecione “Modify Retention Index”. A nova tabela de compostos incluirá os índice de retenção: 12. Ajuste Automático de Tempo de Retenção (Função AART) Quando ocorrer alguma modificação na informação, como no comprimento da coluna devido a limpeza, medindo o índice dos padrões, é possível alterar os tempos de retenção estabelecidos no compound table e/ou parâmetros de instrumento de MS no método para análise de compostos alvo. (1) Analise os n-alcanos após a modificação e abra o resultado no Post Run. (2) No item “Create Compound Table”, clique em “Adjust Ret. Time [AART]”. (3) Selecione o arquivo de método onde será modificada a informação referente a tempo de retenção. (4) Os resultados da identificação dos padrões aparecem na primeira janela. 53 Também é possível modificar os parâmetros de MS usando os tempos de retenção calculados no compound table. Para isso, selecione “Modify the time of MS Instrument parameters”. 54 13. Medição Simultânea de modos Scan e Sim (FASST) Após a criação do Compound Table, clique em “Create Sim Table [COAST]” e selecione o método a ser alterado. Clique no “FASST” para habilitar a função Scan/SIM simultâneo. Selecione na tabela os compostos a serem medidos nos dois modos. Clicando na linha do composto, exibirá o pico deste no “Quantitative View”. Esta função possibilita a análise em SIM dos compostos com concentração baixa para aumentar a sensibilidade. Clique no composto 55 Parte III – Exercícios Propostos Exercício 1: “Identificação de pesticidas por GCMS-QP2010/GCMSsolution” Objetivos: • Aprender como ajustar os parâmetros de instrumento para análise qualitativa. • Aprender como usar GCMSsolution para identificar compostos orgânicos na amostra. Amostra: Mistura de 20 pesticidas Condições Analíticas Temperatura do injetor : 250ºC Coluna : Rtx-5MS Gas de arraste : Helium 99,9999% de pureza Modo de injeção: : Splitless (sampling time = 2min) Modo de alta pressão : 300kPa (2,3 min) Controle de gás de arraste : Constant Linear Velocity Velocidade linear de gás de arraste : 45 cm/sec Programa de forno de coluna : 80ºC (2min) – 40ºC/min – 140ºC (0min) – 10ºC/min - 280ºC (5min) Volume de injeção : 1µl Modo de ionização : Impacto Eletrônico Temp. Fonte de íon : 200ºC Temp. Interface : 280ºC Modo de aquisição : Full scan Intervalo de scan : 0,5 seg Solvent Cut Time : 5min Tempo de aquisição : 5.5 – 21 min Faixa de Massa : 60 – 400 a.m.u Split ratio : 20 56 Exercício 2: “Determinação de pesticidas por modo de Monitoração de Íon Selecionado (SIM)” Objetivos: • Aprender como ajustar os parâmetros do instrumento para análise em modo SIM • Aprender como preparar curva de calibração usando software GCMSsolution • Aprender a determinar as quantidades dos compostos alvos em uma amostra desconhecida Solução padrão • CALSTD1 • CALSTD2 • CALSTD3 Condições Analíticas Baseado nos dados do exercício No. 1, complete a tabela abaixo. No. Nome do Composto T.R. m/z característico Grupo Tempo inicial Tempo final 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Temperatura do injetor : 250ºC Coluna : Rtx-5MS, 30m x 0.25mm I.D. x 0.25µm df Gas de arraste : Helium 99,9999% purity Modo de injeção : Splitless (sampling time = 2min) High Pressure mode : 300kPa (2.3 min) Control de gas de arraste : Constant Linear Velocity 57 Velocidade linear de gas de arraste : 45 cm/séc Programa de forno de coluna : 80ºC (2min) – 40ºC/min – 140ºC (0min) – 10ºC/min - 280ºC (5min) Injection Volume : 1µL Modo de ionização : Impacto Eletrônico Temp. Fonte de íon : 200ºC Temp. Interface : 280ºC Modo de aquisição : SIM Intervalo de scan : 0,2 seg Solvent Cut Time : 5min Tempo de aquisição : Use a tabela de composto acima (tempo inicial e final do grupo) Número de massa : Use m/z característicos da tabela de composto acima Split ratio : 20
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