O espectrômetro de massas do tipo quadrupolo-tempo de voo (Q-TOF) LCMS-9050 fabricado pela Shimadzu

 

Um espectrômetro de massas do tipo quadrupolo-tempo de voo (Q-TOF) combina dois tipos de analisadores de massas: o quadrupolo e o analisador de tempo de voo (TOF). Essa combinação oferece alta sensibilidade, resolução e precisão na determinação de massas. 

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Componentes do Q-TOF

 

Fonte de Ionização: Os íons são gerados a partir da amostra usando técnicas como ESI ou APCI.

Quadrupolo: Este componente serve para selecionar íons de interesse com base na relação massa/carga (m/z). Ele pode atuar como um filtro de massa ou um analisador de massas.

Câmara de Colisões: Após a seleção inicial no quadrupolo, os íons podem passar por uma câmara onde colidem com gases neutros, resultando em fragmentação dos íons (gerando íons-filhos), que é útil para a análise estrutural.

Analisador de Tempo de Voo (TOF): Os íons fragmentados são acelerados em um campo elétrico e viajam através de um tubo de voo. A velocidade com que os íons alcançam o detector é proporcional à sua massa, permitindo a determinação precisa da m/z.

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Funcionamento do Q-TOF

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Ionização: A amostra é ionizada na fonte, gerando íons que são introduzidos no espectrômetro de massas.

 

Seleção de Íons no Quadrupolo: O quadrupolo seleciona íons específicos com base em suas m/z para análise posterior. No modo MS/MS, o quadrupolo pode selecionar um íon precursor para fragmentação.

Fragmentação: No modo MS/MS, os íons precursores selecionados são fragmentados na câmara de colisões, gerando íons-filhos.

Detecção no TOF: Os íons (precursores ou fragmentos) são acelerados no campo elétrico e sua velocidade de chegada ao detector é medida. A relação massa/carga (m/z) é calculada com base no tempo de voo dos íons.

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Vantagens do Q-TOF

Alta Resolução e Precisão de Massa: O TOF permite a medição precisa da m/z, essencial para a identificação e caracterização de moléculas complexas.

Alta Sensibilidade: A combinação de quadrupolo e TOF proporciona alta sensibilidade, permitindo a detecção de íons em baixas concentrações.

Análise de Íons Filhos: A capacidade de realizar experimentos MS/MS permite a análise detalhada da estrutura de moléculas, útil na identificação de compostos desconhecidos.

Flexibilidade: Pode ser usado para uma ampla gama de aplicações, incluindo proteômica, metabolômica, e análise de pequenas moléculas.

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Sistema de Cromatografia Líquida de Ultra Alta Eficiência, marca SHIMADZU modelo LC-40 NEXERA lite (44MPa)

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Um Sistema de Cromatografia Líquida de Ultra Alta Eficiência (UHPLC, do inglês Ultra High Performance Liquid Chromatography) é uma técnica avançada de cromatografia líquida que permite a separação, identificação e quantificação de componentes em uma mistura com alta resolução, velocidade e sensibilidade. O UHPLC é uma evolução da Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC), oferecendo melhorias significativas em termos de desempenho. Aqui estão os principais aspectos do UHPLC:

 

Pressão Elevada: O UHPLC utiliza pressões muito mais altas (até 15.000 psi ou mais) do que as usadas no HPLC convencional (que tipicamente opera até 6.000 psi). Isso permite o uso de partículas menores na fase estacionária, aumentando a eficiência da separação.

Partículas Pequenas: As colunas de UHPLC geralmente contêm partículas menores do que 2 micrômetros (em comparação com as partículas de 3-5 micrômetros usadas em HPLC), resultando em maior área de superfície e melhor separação dos componentes.

Velocidade e Eficiência: A combinação de pressões mais altas e partículas menores permite separações mais rápidas e com maior resolução, aumentando a eficiência analítica e reduzindo o tempo de análise.

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Componentes de um Sistema UHPLC

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Bomba de Alta Pressão: Necessária para gerar as pressões elevadas requeridas pelo sistema, permitindo a passagem do solvente e da amostra através da coluna.
Injetor: Introduz a amostra no sistema com alta precisão, muitas vezes automatizado para alta reprodutibilidade.

Coluna: Contém a fase estacionária com partículas pequenas, onde ocorre a separação dos componentes da mistura.

Detector: Detecta os componentes separados enquanto eles eluem da coluna. Pode ser um detector UV-Vis, fluorescência, espectrometria de massa (MS), entre outros.
Software de Controle e Análise: Controla o sistema e coleta dados, permitindo a análise e interpretação dos resultados.

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Vantagens do UHPLC

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Alta Resolução: Melhora na separação de componentes complexos devido ao uso de partículas menores e maior eficiência da coluna.

Velocidade de Análise: Redução significativa no tempo de análise, aumentando a produtividade.

Sensibilidade: Melhor detecção de componentes em baixas concentrações.
Eficiência de Solvente: Menor consumo de solvente devido ao uso de colunas mais curtas e rápidas.

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Comparação entre UHPLC e HPLC

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Pressão: UHPLC opera a pressões significativamente mais altas que HPLC.
Tamanho das Partículas: UHPLC utiliza partículas menores, resultando em maior resolução e eficiência.

Tempo de Análise: UHPLC oferece tempos de análise mais rápidos.
Custo: Sistemas UHPLC tendem a ser mais caros devido à tecnologia avançada e à necessidade de componentes de alta resistência.