Page 2
A G I L E N T 3 9 J A H R E M A S S E N S P E K T R O M E T R I E
5930A
1971 5992A 1976 5970B MSD
1986
5971 - 5975
1988 - heute
LC/MSD Series
1997-2005
Ion Trap Series
2000-heute
ESI-TOF Series
2003-heute
4500, 7500 Series ICP/MS
1994-Present
6000 Series
2006-heute
6100 Single Quad
2006, 2007
6410 Triple Quad
2006, 2007
6510, 6520 Q-TOF
2006, 2007
Page 3
A G E N D A
Einführung
Hardware
A. Ionenquellen
B. 6100 Single Quad Familie
C. 6200 TOF Familie
D. 6400 Triple Quad Familie
E. 6500 QTOF Familie
Software
MassHunter Plattform und
Applikations Software
• 1290 Infinity UHPLC
• 12x0 Infinity HPLC
• 7100 Capillary Electrophoresis
• HPLC Chip Cube System
Separations
Technology
MS Detector
Technology
$0.3 B 34% of total revenue
Data Analysis /
Application
Software
Solutions
Page 4
T E C H N O L O G I E N U N D L Ö S U N G E N
• 6000 Series LC/MS/MS
• 7000 Series GC/MS/MS
• 597X GC/MSD
• Varian Ion Trap LC/MS and GC/MS
• MassHunter MS Software Family
• Mass Profiler Professional w/ Pathway Analysis
• Personal Compound AMRT Databases and Libraries
• Pharma Workflows; ADME, Bioanalysis, Confirmation
• Fast Track Solution Kits for LC, GC, LC/MS & GC/MS
• Clinical Application Offer
• More to come
Page 5
W O M I T A L L E S B E G I N N T: I O N E N Q U E L L E N
• Größte Flexibilität
– Electrospray (ESI)
– Nanospray
– APCI
– APPI
• Multimode Source
– ESI und APCI in einer Quelle
– Simultaner Operationsmodus
•
• HPLC-Chip/MS
– Nanospray wird routinefähig
– Reproduzierbare Ergebnise
– Probenvorbereitung auf dem Chip
• Austauschbar zwischen allen MS Techniken
Page 7
A G I L E N T J E T S T R E A M T H E R M A L G R A D I E N T F O C U S I N G T E C H N O L O G Y
Dramtischer Empfindlichkeits Gewinn für SQ, TOF, Q-TOF, und Triple Quad
Thermische Ionenfokussierung
Verbesserung der Ionisierung und der Ionenextraktion
Effizient für viele Analytenklassen, auch für typische APCI
Page 8
A G E N D A
Einführung
Hardware
A. Ionenquellen
B. 6100 Single Quad Familie
C. 6200 TOF Familie
D. 6400 Triple Quad Familie
E. 6500 QTOF Familie
Software
MassHunter Plattform und
Applikations Software
Page 9
S Q T E C H N O L O G I E
skimmer
octopole ion guide
0.6 mm I.D.
dielectric
capillary
+ + + +
+ + + +
+
1 x 10-5
Torr
3 Torr
quadrupole
HED detector
lenses
HPLC , CE
or IC inlet
Nebulizer
Nebulizer
gas inlet
heated
N2
Page 10
M O D E L L E D E R A G I L E N T 6 1 0 0 B S E R I E
• Höchste Produktivität
• Ideal für 1290 Infinity
(U)HPLC Kopplung
• Ideal für Screening und
qualitativen Applicationen
• Höchste Flexibilität
• Ideal für quantitative
Anwendungen
• Einfach zu Nutzen
• Ideal für
Chromatographeur
• Preisgünstig
• Massenbasierende
Fraktionierung
6120B 6130B 6150B
Page 12
A G E N D A
Einführung
Hardware
A. Ionenquellen
B. 6100 Single Quad Familie
C. 6200 TOF Familie
D. 6400 Triple Quad Familie
E. 6500 QTOF Familie
Software
MassHunter Plattform und
Applikations Software
Page 13
A G I L E N T 6 2 0 0 S E R I E : T O F L C / M S
DC Quad
Octopole 2
Ion Pulser
Ion Mirror
Detector
Turbo
Massengenauigkeit besser 1 ppm
>20,000 Massenauflösung
105 Dynamischer Bereich
Bis zu 20 Spektren pro Sekunde
Page 14
W A S M A C H T T O F A U S : M A S S E N G E N A U I G K E I T
Resolution = (m/z)/w1/2
1000/0.1 = 10,000
922/0.087 = 10,597
Mass accuracy (mass error)
(1000.001-1000.000)/1000)x106=1 ppm
Therefore: 1 ppm @ 1000 m/z is 0.001Da (1 mDa)
921.5 922.0 922.5 923.0 923.5 924.0 924.5 m/z, amu
923.0121
W1/2 = 0.087
+TOF MS: 5.474 to 5.547 min from steroid2TOFap42.wiff Agilent, subtracted (4.696 to ... Max. 1.2e5 counts.
120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400m/z, amu
0.00
1.00e4
2.00e4
3.00e4
4.00e4
5.00e4
6.00e4
7.00e4
8.00e4
9.00e4
1.00e5
1.10e5
1.16e5
In
te
ns
ity
, c
ou
nts
289.2159
271.2051
269.1893
287.1997
Epitestosterone
Resolution 6890
meas = 289.2159
actual = 289.2162
-1.06 ppm
922.0092
6 10
actual
actual - measured accuracy Mass
x
Page 15
W A R U M S O L C H E G E N A U I G K E I T ?
Reserpine (C33H40N2O9) exakte Masse: 609.28066 m/z
Single Quad Genauigkeit: +/- 0.1 m/z = 165 ppm
Anzahl möglicher Summenformeln (nur C, H, O & N)
• 165 ppm 209
• 10 ppm 13
• 5 ppm 7
• 3 ppm 4
• 2 ppm 2
Die akkurate Masse reduziert die Anzahl der Kandidaten
und damit das Risiko weiter in ein falsches Molekül zu
investieren.
Tetraconazole
Azoxystrobin (fragment)
I S O B A R I C C O E L U T I N G S P E C I E S : Identify By Differences In Isotopic Pattern
Page 16
Page 17
M O L E C U L A R F O R M U L A G E N E R AT I O N
Proposed Formulas
are scored based on
mass error, isotope
abundances and
isotope spacing
User has control over
relative weighting
In this case, best
match for both adducts
is the same
Page 19
P E R S O N A L F O R E N S I C S / T O X D B B . 0 2 . 0 1
Version B.02.01
• Accurate mass database of 7500 compounds with 5000 structures
• Drugs of Abuse, Explosives, Clinical Drugs (e.g. Benzodiazepines, local
anesthetics), other toxic compounds (mycotoxins, plant toxins)
• Searchable from MassHunter Qual, Mass Profiler, Mass Profiler Professional
Select
algorithms
Turn Sample
Purity on Monoisotopic mass
(varies in ppm)
Isotope spacing
(varies in ppm)
Isotope distribution
(varies in %)
Scoring based on
1-naphthol
Mass [M+H]+ = 145.064891
Resolution = 24909
0.06 ppm
Fenpyroximate E
Mass [M+H]+ = 422.208059
Resolution = 38636
-0.25ppm
1290/6540 90sec analysis
250 compounds (125pg on-column)
Spinosad A
Mass [M+H]+ = 732.468714
Resolution = 47094
-0.77ppm
Page 21
A G E N D A
Einführung
Hardware
A. Ionenquellen
B. 6100 Single Quad Familie
C. 6200 TOF Familie
D. 6400 Triple Quad Familie
E. 6500 QTOF Familie
Software
MassHunter Plattform und
Applikations Software
M R M ( M U LT I P L E R E A C T I O N M O N I T O R I N G )
170 210 250 290
210
222
268 280 165
Quad Mass Filter (Q3) Quad Mass Filter (Q1)
Collision Cell
Spectrum with
background
ions (from ESI)
Q1 lets only
target ion 210
pass through
190 210
210
Collision cell
breaks ion 210
apart
150 170 190 210
210 158
191
Q3 monitors only
characteristic
fragments 158
and 191 from ion
210 for quant and
qual.
160
158
190
191
no chemical background
6490 Triple Quadrupole LC/MS System
with iFunnel Technology
23
N E U : 6 4 9 0 T R I P L E Q U A D R U P O L E L C / M S
Zeptomole Emfindlichkeit!
iFunnel Technology • A new paradigm for atmospheric ion sampling
• 10X sensitivity breakthrough for ESI
• Improves assay robustness; simplifies sample prep
Curved, Tapered Collision Cell
• Efficient ion transmission; Reduced noise
• Compact design
New scanning capabilities
• 0.4 m/z precursor isolation reduces interference
• Dynamic MRM
• Data dependent scanning
Agilent Jet Stream
• Thermische Fokusierung des Elektrospray
• Effektivere Desolvati-sierung der Ionen in der Gasphase
• Erzeugt Zone mit vielen Ionen
24
N E W I F U N N E L T E C H N O L O G Y
Hexabore Capillary
• 6 capillary inlets
• 10fache Anzahl der Ionen können transferiert werden
Dual Ion Funnel
• Ionen werden gehalten, Restgas abgepumpt
• Reduktion des Rauschens
• Schont die Turbopumpe
iFunnel Technology nutzt 10fach mehr Ionen
25
B E I S P I E L D E R V E R B E S S E R U N G
Agilent Jet Stream
positive ion
200 400 600 800 1000 1200 1400
m/z
10x
14x
11x
10x 7x
113
302 1034
200 400 600 800 1000 1200 1400
1222
922 622
322
118
m/z
5x
5x
7x
7x
7x 6490
6460
Agilent Jet Stream
negative ion
6 4 9 0 E R R E I C H T Z E P T O M O L A R D E T E K T I O N S L I M I T S
200 zeptomoles
(100 attograms)
Verapamil
Injected on-column
Acquisition Time (min)
+ MRM (455.3 -> 164.9)
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
1 x10
4.2
4.3
4.4
4.5
Mol = 6,02 x 1023 Moleküle
Nano = 10-9
Pico = 10-12
Femto = 10-15
Atto = 10-18
Zepto = 10-21
Ein Zeptomol (zmol = 10-21) sind 602 Moleküle.
U N P R E C E D E N T E D S I X L O G S O F L I N E A R I T Y W I T H 6 4 9 0
Y = 65283 x – 0.390412
R2 = 0.9976
Femtograms
Are
a R
esp
on
se
1
10
100
1000
10000
100000
1000000
10000000
0.1 1 10 100 1000 10000 100000
100 Attogram to 100 Picogram verapmil on column
6 4 9 0 T R I P L E Q U A D S P E Z I F I K AT I O N E N
Specification 6460 6490
S/N 1 pg reserpine 1,000:1 10,000:1
Mass Range (m/z) 3,000 1,400
Mass Resolution 0.7 Da 0.4 Da
Scan Speed, Da/s 5,000 10,000
Polarity Switching 30 msec 30 msec
MRMs/Sec
no cross-talk 200 300
Data Dependent YES YES
Triggered MRM
YES
YES
Page 29
A G E N D A
Einführung
Hardware
A. Ionenquellen
B. 6100 Single Quad Familie
C. 6200 TOF Familie
D. 6400 Triple Quad Familie
E. 6500 QTOF Familie
Software
MassHunter Plattform und
Applikations Software
Page 30
A G I L E N T 6 5 0 0 Q T O F T E C H N I K
Ion Pulser
Turbo 2
Octopole 1
DC Quad
Rough Pump
Turbo 1 Turbo 1 Turbo 1
Quad Mass Filter (Q1)
Collision Cell Lens 1 and 2
Octopole 2
Page 31
A G I L E N T Q - T O F F A M I L I E
6530AA Q-TOF
20K resolution
1 pg sensitivity
5 decades in-scan
6520BA Q-TOF
20K resolution
5 Pg Sensitivity
5 decades in-scan
6540AA Q-TOF
< 40K resolution
2 pg sensitivity
5 decades in-scan
< 0,5 ppm MS
< 2 ppm MS/MS
Page 32
6 5 4 0 – L E I S T U N G S FÄ H I G K E I T
+ESI EIC(609.28066)
Scan Frag=240.0V Reserpine_40pgms3.d
0.511
Counts vs. Acquisition Time (min)
0.0 0.25 0.5 0.75 1
5 x10
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2 609.28081
610.28425
611.28650
612.28987
Counts vs. Mass-to-Charge (m/z)
609 610 611 612 613 614
613.29210
Isotope Obs % Calc % Obs m/z Calc m/z Diff (ppm)
1 100 100 609.28081 609.28066 0.25
2 35.87 37.24 610.28425 610.28393 0.52
3 8.58 8.59 611.28650 611.28671 -0.34
4 1.41 1.48 612.28987 612.28941 0.75
5 0.14 0.21 613.29210 613.29203 0.11
Run
Error (ppm)
1 0.96
2 -0.17
3 0.25
4 0.02
5 0.39
6 0.13
7 0.01
8 0.52
9 0.04
10 0.30
Mean 0.25
Std. Dev 0.32
40pg reserpine on-column, 10 injections
250 ppb mass accuracy with and accurate isotopic ratios
Exzellente Massengenauigkeit und “Isotopic Fidelity”
Page 33
M A S S H U N T E R M A S S P R O F I L E R Differential analysis for two samples or two sample groups
• Support for METLIN database with 8000 lipids for lipidomics
• MFG performance improvements (x10) and absolute scoring
• Compatibility with Mass Profiler Professional and MassHunter Qual
=> Very well accepted easy-to-use entry level software
Features increased
by x fold
Features
decreased by x fold
Page 34
M A S S P R O F I L E R P R O F E S S I O N A L B . 0 2 . 0 0 NEW optional integrated Pathway Analysis software
=> Once markers are ID’d, determine the biological context!
Agilent is only MS vendor with integrated PA software!
Page 36
A G E N D A
Einführung
Hardware
A. Ionenquellen
B. 6100 Single Quad Familie
C. 6200 TOF Familie
D. 6400 Triple Quad Familie
E. 6500 QTOF Familie
Software
MassHunter Plattform und
Applikations Software
Page 37
M A S S H U N T E R W O R K S TAT I O N
• Control of Agilent 6000 Series QQQ, TOF and Q-TOF
• Control of most 1100, 1200 and 1290 HPLC modules incl. Chip-LCMS
• LC/MS Data Processing for QQQ, TOF, Q-TOF, SQ and Trap
• Control for GC/MS/MS & data processing for GC/MS and GC/MS/MS
• Control & data processing for ICP/MS
LC/MS GC/MS ICP-MS
Eine Softwareplattform für alle Agilent Massenspektrometer
Page 38
M A S S H U N T E R W O R K S TAT I O N
• Workflows werden durch Applikationssoftware abgebildet
Die z.Z. beliebteste und neueste MS Software am Markt
• ~ 5000 Kopien seit Sep-2006 !
• Unterstützt LC/MS, GC/MS + ICP-MS
• Innovative Algorithmen für höchste Produktivität
Page 39
Ü B E R S I C H T D E R A G I L E N T L C - M S S Y S T E M E
SQ TOF QQQ Q-TOF
Anwendung Synthesekontrolle
Reinheitskontrolle
Massenbasierte
Fraktionierung
Quantifizierung UV
inaktiver Substanzen
Studium und
Ausbildung
General Unknown
Screening
Synthesekontrolle
Biomarker Discovery
Forensik
Strukturaufklärung
Quantifizierung
Strukturaufklärung
General Unknown
Screening
Biomarker Discovery
Metabolomics
Forensik
Vorteile Einfach
Preis
einfache
Methodenentwicklung
(generischer Gradient)
alle Informationen sind in
den Daten (Forensik /
Doping / Pharmaforschung)
Empfindlichkeit
einfach in der Routine
einfache
Methodenentwicklung
alle Informationen sind in
den Daten (Forensik /
Doping /
Pharmaforschung)
umfassende
Softwarepakete (Profiler /
Metlin / Metabolid ID)
Nachteile geringere Empfindlichkeit
als QQQ
große Datenmengen
Methodenentwicklung
aufwendig
Nur Targetanalyse
geringere Empfindlichkeit
als QQQ
große Datenmengen