Aportaciones y soluciones Agilent para GC-MS de triple … · 2016. 8. 30. · Aportaciones y soluciones Agilent para GC-MS de triple cuadrupolo en el laboratorio medioambiental Agilent

Water Analysis BarcelonaPage 1

Febrero 2011Febrero 2011

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Aportaciones y soluciones Agilent para GC-MS de triple cuadrupolo en el

laboratorio medioambiental

Agilent 7000B Triple Cuadrupolo:Un sistema MS/MS especialmente diseñado para

acoplamientos GC.

Manuel GayoAGILENT TECHNOLOGIESConsultor GCQQQ/LCQQQ

Waters Analyisis Madrid



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Agenda

1. Agilent 7000B GC Triple Cuadrupolo2. Analizador de pesticidas: Una solución global a los

principales problemas del laboratorio de medioambiente• Legislación• Desarrollo de métodos/Traslado de

métodos desde GC/MS• Acreditación • Software Mass Hunter-Reporting• GC/MS/MS - Pesticide Analyzer

3. Otras aplicaciones:a. Determinación de compuestos organoestánnicos



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Introducción al sistema Agilent 7000B GC Triple Cuadrupolo

1. Primer sistema del mercado especialmente diseñado para análisis GC

2. Basado en la plataforma de cuadrupolosimple de Agilent Technologies

3. Desarrollo focalizado en la resolución de problemas en el laboratorio de rutina

4. Robustez5. Incorpora la plataforma de software

MassHunter que unifica toda la oferta Agilent en MS y mejora el rendimiento de Chemstation



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Un sistema específico para GC. Limitaciones para convertir un sistema LC/MS/MS en un sistemaGC/MS/MS

ESI, APCI y APPI – Fuentes a presión Atmosférica

– Diseñadas para separar moléculas ionizadas ANTES de entraren el sistema de vacío

– Los cilindros (rods) metálicos del cuadrupolo de mayor rangode m/z estan compensados térmicamente para una operaciónentre 50-100º C. Esto no es un problema en LCMS ya que“sólo” entran iones en el sistema de vacío

EI, PCI y NCI – Fuentes a Vacío

– Todas las moléculas neutras (portador, matriz y analitos) ENTRAN EN EL SISTEMA DE VACÍO antes de la ionización

– La MAYOR PARTE de moléculas NO SE IONIZAN y deben ser eliminadas

– Las moléculas de altos punto de ebullición , comunes en GC, contaminaran las superficies frías

• La contaminación origina pérdidas de sensibilidad

• Los cuadrupolos metálicos (< 100ºC) se contaminan másfácilmente en GC

Interface draws ions into

vacuum and designed to

exclude neutrals

If neutrals do enter into

the first stage of

vacuum, most are small,

volatile solvents like H2O

and CH4OH

+

+

+

+

++

+

+ + +

+

+ +

+ +

+ + + + +

+

+

Heated nitrogen

drying gas

Dielectric capillary

entrance

Nebulizer tip aimed

at 90 degree angle to

inlet of capillary

Solvent spray

Ions

-5,000 V

Atmospheric Pressure

Vacuum



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Ventajas del trabajo en MS/MSMejor selectividad que en SIM

Ion

Precursor

Producto 1Producto 3

Producto 2

EI-SIMLa selectividad es proporcional

a la resolución espectral. Por

tanto no hay selectividad frente

a iones de igual m/z

EI-MS/MSHay una alta probablidad de que al

menos un ion producto sea diferencial

entre el compuesto de interés y la

interferencia

interferencia

analito

interferencia

El precursor no debe ser usado para la medida

de ion ratios ya que las interferencias serán

idénticas a las que pueden surgir en SIM

resolución unidad



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7000B GCQQQ Diseño basado en el rendimientoy la robustez de la aplicación

Niveles de sensibilidad de femtogramos en columna y MRM de altavelocidad accesibles para un amplio rango de usuarios

– Sensibilidad: 100 fg OFN a 500:1 RMS S/N

– Alto rendimiento SRM (MRM) con hasta 500 transiciones/s

– Celda de colisión hexapolar patentada

– Cuadrupolos de cuarzo recubiertos de oro para una segura operación en rutina

– Agilent 7890 GC con Tecnología de Flujo Capilar

– MassHunter Software

Agilent 7000B Triple Quadrupole GC/MSGold Plated Hyperbolic Quartz Quadrupole



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230°C

275°C

300°C

325°C

350°C

Sensibilidad. Fuente iónica a alta temperatura

Respuestas mejoradas para un amplio rango de compuestos

– Operación más robusta para matrices sucias

– Mejor respuesta para compuestos con “tailing”

– Picos más estrechos para compuestos de alto puntode ebullición

Diseño óptimo para el rendimiento de la fuente. El rendimiento de la lente

de entrada elimina la necesidad del pre-filtro



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Problemas de la fuente de ionización en GC-MS:Contaminación en las zonas frías

Moléculas neutras a alta temperatura provenientes del GC se “pegan” a las partesfrías de la fuente.La presencia de iones Helio ayudan a que estos iones se “peguen” a esas partes frías

Contaminacion de partes“frías” de la fuente(frío ≈ 200ºC)

Contaminacion de un analizador “frío”

Rods del cuadrupolo < 100ºC



Page 10

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

495 500 505 510

MS2 502 Peak Shape

• Formas de pico mejoradas a alta masa

• Sensibilidad mejorada a masas

medias/altas

Mass Iris (V) Signal

Increase

69 -1 1.0X

131 -8 1.1X

264 -13 1.5X

414 -20 2.5X

502 -30 2.8X

614 -35 4.0X

Sensibilidad. Ramped Detector Iris



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Sensibilidad. Celda de colisión con gas de quenching

Celda de Colisión

Entrada PrecursorHe* +

Disociación por colisión

1 ml/min N2

Gas Colisión

La transmisión de helio metastable

hacia el detector se reduce de modo

notable. Además el TAD reduce aúnmás el ruido de

neutros

Fuente Detector

Cuadrupolo Cuadrupolo

He Buffer Gas

He* + He → 2 He + Q

Salida Producto

+ He*



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- Capacidad de programación de temperaturaHot/cold S/SL (pulsed mode), temperature programmed vaporization (PTV), solvent vent.

- Flexibilidad en los volúmenes de inyecciónAnálisis de muestras termolábiles y mínima discriminación en la inyección paracompuestos con alto peso molecular

- Mayor sensibilidad en inyecciones de gran volumen

- Compatibilidad con Tecnología de flujo CapilarVenteo de disolventes y uso de Backflush

- Totalmente integrado con Chemstation, EZChrom y MassHunter

Inyector Multimodo MMI

Ambient In-vial Small-Volume Derivatization Dilution Internal Standard Heating/MixingHeadspace Extraction Sampling Addition Bar Code



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Backflush Tecnología de Flujo Capilar

S/SL Inlet

Capillary Flow Device

2 psi

60 psi

Detector/es

Split Vent

Durante GC Run

Después GC Run

S/SL Inlet

Capillary Flow Device

25 psi

4 psi

Detector/es

Aux EPCSplit Vent

Aux EPC



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Sin opción de backflushUn problema serio

Abundance

4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.000

2000000

40000006000000

80000001e+07

1.2e+071.4e+07

1.6e+071.8e+07

2e+07

2.2e+072.4e+07

2.6e+072.8e+07

3e+073.2e+07

3.4e+073.6e+07

3.8e+074e+07

4.2e+074.4e+07

4.6e+07

Time

B

A

Superposición de dos cromatogramas correspondientes a un blanco inyectado antes y después de una secuencia de tres

inyecciones sin BACKFLUSH

Tras solo 3 muestras, el fondo es claramente mayor debido al

aumento de ruido quimico a nivel espectral



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Con opción de backflushSin incrementos de fondo y RTs repetitivos

Tiempos de retención totalmente estables y línea de base casi libre de ruido químico

4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.000

2000000

4000000

6000000

8000000

1e+07

1.2e+07

1.4e+07

1.6e+07

1.8e+07

2e+07

2.2e+07

2.4e+07

2.6e+07

2.8e+07

3e+07

3.2e+07

3.4e+07

3.6e+07

3.8e+07

4e+07

4.2e+07

4.4e+07

4.6e+07

Time

Abundance

Superposición de dos cromatogramas correspondientes a un blanco inyectado antes y después de unasecuencia de tres inyecciones con BACKFLUSH



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Nueva Purged Ultimate Union. Modo Analítico

Venteo

Presión / Control

de Flujo

15-m HP-5ms

(0.25mm id x0.25um)

15-m HP-5ms

(0.25mm id x0.25um)

Dispositivo

de Flujo

Capilar

5975C MSD

EI mode

7890A GC

Split/Splitless Puerto

de Inyección

Y ml/min

Y+Z ml/min

Z ml/min

Pueden usarse columnas de fases y dimensiones diferentes

Purged

Ultimate

Union



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Reproducibilidad* en RT para Trifluralin en 100 Inyecciones, 3 minutos backflush. Secuencia de 21 horas

Min 6.070

Max 6.075

Mean 6.073

Std Devn 0.00186

% RSD 0.0306RT (mins)

* Agilent 2x RTL Pesticide Method

5,950

5,970

5,990

6,010

6,030

6,050

6,070

6,090

6,110

6,130

6,150

1 11 21 31 41 51 61 71 81 91Injection Number



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Agenda

1. Agilent 7000B GC Triple Cuadrupolo2. Analizador de pesticidas: Una solución global a

los principales problemas del laboratorio de medioambiente• Legislación• Desarrollo de métodos/Traslado de





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Normativa de análisis de aguas:Reales Decretos



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Nueva normativa en análisis de aguas:Reales Decretos



Nueva normativa en análisis de aguas:RD. 1798/2010 30 diciembre



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Nueva normativa en análisis de aguas:RD. 1999/2010 30 diciembre

No hay modificaciones en este punto con respecto al Real Decreto 1074/2002, de 18 de octubre, por el que se regula el proceso de

elaboración, circulación y comercio de aguas de bebida envasadas. (Vigente hasta el 21 de enero de 2011)



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RD. 1999/2010 30 Diciembre Parámetros químicos. Sensibilidad

Nota 4: Por «plaguicidas» se entiende: Insecticidas orgánicos, herbicidas orgánicos, fungicidas orgánicos,

nematocidas orgánicos, acaricidas orgánicos, algicidas orgánicos, rodenticidas orgánicos, molusquicidas orgánicos,

productos relacionados (entre otros, reguladores de crecimiento) y sus pertinentes metabolitos y productos de

degradación y reacción. Sólo es preciso controlar aquellos plaguicidas que sea probable que estén presentes en un

suministro dado.

Nota 5: El valor paramétrico se aplica a cada uno de los plaguicidas. En el caso de aldrin, dieldrin, heptacloro y

heptacloroepóxido, el valor paramétrico es de 0,030 μg/l.

Nota 6: Por «total plaguicida» se entiende la suma de todos los plaguicidas detectados y cuantificados en el

procedimiento de control.

Nota 7: Los compuestos especificados son: Benzo(b)fluoranteno, benzo(k)fluoranteno, benzo(ghi)perileno e indeno

(1,2,3-cd)pireno.



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Febrero 2011

Water Analysis Barcelona

Febrero 2011

Nueva normativa en análisis de aguas:RD. 60/2011 21 enero

TRASFIERE LA DIRECTIVA 2008/105/CE DEL PARLAMENTO

EUROPEO Y DEL CONSEJO

de 16 de diciembre de 2008



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Agenda







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GC 1SSL/FPD

GC/MS

GC 2PTV/µECD

Column 1

Column 2

Column 3

Column 1

GC 1SSL/NPD

¿Qué es el Retention Time Locking (RTL)?

Es la posibilidad de traspasar los tiempos de retención cromatográficos de un sistemacromatográfico a otro con el mismo método y la misma columna.

¿Cómo se consigue?

Ajustando la presión en cabeza de columna de la columna vía EPC usando ChemStation.

Bloqueo de tiempos de retención



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500 Transiciones/segundo ¿Por qué es importante?

1. Picos GC especialmente estrechos (anchuras <1-2 s)

2. Suficientes puntos a lo largo del pico (15) para conseguiruna cuantificación aceptable/exacta

3. Muchos compuestos a monitorizar en un único run (multiresiduos) con coeluciones muy frecuentes

4. Ambientes regulados en los que se exigen controles de calidad rigurosos para asegurar la validez de los datos



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Extracto enriquecido – 200 ppb plaguicidas -TIC/MRM

Extracción

automatizada

de todas las

transiciones

programadas

en un

cromatograma

complejo



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Herramientas para optimización automatizada con MassHunter

Proporcionar una serie de herramientas que asisten al usuario en la CREACION y OPTIMIZACION del método de adquisición MS/MS

Dynamic MRM para GC/MS es una parte del flujo de trabajo que incluye la generacion del método (basado en RTs/transiciones conocidas y LA OPTIMIZACION DE LOS PARÁMETROS DE ADQUISICIÓN MRM

Design Experiments Assistant

Analyze Experiments Assistant

DynamicMRM Assistant

- MassHunter Quant- MassHunter Qual- Microsoft Excel ©



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Herramientas de optimización. ¿Generación manual de segmentos?

Zonas de baja densidadde picos permiten unadivision manual sencilla

En zonas de gran densidad de compuestos es casi imposible. Problema

clásico del campo de residuos



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¿Como funciona Dynamic MRM para GC/MS a la hora de optimizar métodos MS/MS?

Dynamic MRM optimiza scan cycle time, dwell times, y el orden de adquisición (generación automatizada de segmentos) para conseguir:

1. Maxima señal

2. Mínimo ruido

3. %RSD bajas

4. La mayor velocidad de análisis

5. La mayor robustez en el método

La aproximación tiene en cuenta la integración de picos y el ruido de línea de base en el proceso de optimización del valor de dwell time.



Page 37

Agenda







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Dificultades al afrontar los requisitos de las entidades de acreditaciónPlaguicidas – ENAC/SANCO

Validación, incertidumbre, sensibilidad, control de calidad,

exactitud, recuperación, robustez, precisión, repetibilidad …

MS – TechniqueIP /

ion

Low resolution mass spectrometry (LR-MS) 1.0

LR-MSn precursor ion 1.0

LR-MSn transition products 1.5

High resolution mass spectrometry (HR-MS) 2.0

HR-MSn precursor ion 2.0

HR-MSn transition products 2.5



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7000B: Precision, Precision, Precision

Dwell Time (msec) 10 5 3 2 1

# Transitions 18 33 50 66 99

Cycle Time 198 198 200 198 198

MRM/sec 91 167 250 333 500

n=1 37453 39629 38589 37722 36246

2 37854 38444 35487 34584 34524

3 36464 39402 37690 35916 35007

4 38547 37270 35756 36243 33895

5 38372 38376 37277 37373 36955

6 36349 37881 38076 38625 33315

7 39439 32900 36179 38984 34861

8 37654 37787 37455 38018 37986

9 37588 38620 40348 34537 34307

10 37140 36425 37795 36869 34700

Average Area 37686 37673 37465 36887 35180

SD Area 940 1925 1439 1557 1447

% RSD 2.5% 5.1% 3.8% 4.2% 4.1%

Para 10ppb de Propizamida



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Detección de anómalos

1. Más de 20 criterios posibles

2. Tolerancias establecidas en el método de análisis

3. Avisos & Herramientas de filtrado

4. Report de Anómalos



Page 41

Batch-at-a-GlanceComprobación de tolerancias para transiciones cualificadoras

Tolerancias de legislación



Page 42

Batch-at-a-GlanceNavegación + Informacion



Page 43

Integrador libre de parámetrosValidación de picos

Valida la calidad de pico basándose en:

– Altura de pico

– Area de pico

– Anchura de pico

– Simetría de pico

– Picos unidos a la derecha/izquierda

– Nivel de “spikes” en un pico

Clasifica la calidad de los picos como:

– Aceptados

– Revisar

– Rechazar

¡Permite centrarse en los picos de interés!

MergeValley Height

15 %

Peak Accepted

MergeValley Height

39 %

InspectPeak

MergeValley Height

54%

PeakRejected



Page 44

Reporting basado en Excel

Selección de la plantilla correctacon reports múltiples

Selección Impresora/Pdf

ExcelCarga la plantillaImporta los resultadosFormatea el reportReport es:

a) Guardado como XLSb) OPT: Printerc) OPT: PDF

Report Resultados (XML) &Gráficos generados



Fast Track Solution

Analizadores GC/MS/MS





Workflow Solutions: Productos y Servicios

Consulting de aplicaciones • Consulta on site para cualquier solución

• Servicios de consultoría para aplicaciones

específicas del cliente.

II: Application Kits • Se vende el producto como kit de accesorios

• Consumibles incluidos

• Se incluye documentación de puesta en marcha

de la aplicación

III: Analyzers • Configuración chequeada de fábrica

• Se incluyen los consumibles y piezas para la

aplicación.

• Un ingeniero chequea el sistema

I: Comercialización de Apl. • Se añade normativa al instrumento

• Aplicación completa. documentación

• Se documenta el rendimiento del sistema y los

procedimientos en doc.

+





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GC/MS/MS - Pesticide Analyzer Dos configuraciones posibles

Basado en un sistema 7890A/7000B GC/MS/MS, configurado con backflush usando la

Tecnología de Flujo Capilar. Bases de datos MRM incluidas en el método puesto en

marcha y chequeado químicamente en fábrica.

Dos posibles configuraciones:

7890-0501: Método basado en el método clásico de plaguicidas de Agilent (RTL) GC/MS/MS MRM

con una base de datos (500+ pesticidas) puesto en marcha a Presión Constante con Post-column

backflush. Proporciona flexibilidad para añadir detectores GC y escalarlo a menores tiempos.

7890-0502: Método basado en la USA targeted pesticide list RTL GC/MS/MS MRM con base de

datos de (200+ pesticidas) puesta en marcha a Flujo constante con backflush a mitad de columna. El

método proporciona el mejor rendimiento y los menores tiempos de ciclo para un consumo reducido de

gas portador.

Nuevo !!!



Page 50

• Agilent 7890A/7000B GC/MS/MS

• Backflush configurado (Capillary Flow Technologies)

• Base de datos MRM incluida

• Método establecido y chequeado en fábrica

New !!!Nuevo GC/MS/MS Pesticide Analyzer



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En el Laboratorio del UsuarioEn la Factoria

GC/MS/MS Pesticidas Fast Track Analyzer

MRM DB for

500+

Pesticides

MRMRetention Time

Locking (RTL)

App. specific

consumables

Sample Prep.

QuEChERS

Multi-Mode

Inlet,

Cold Splitless

Capillary Flow

Device for

Backflushing

Preparado para el

primer análisis

… de semanas a días para el desarrolo del método,

4 x 5 x mejoras de las productividad



Page 52

Solutions Folder Solutions Brochure HPI Solution Guide



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Agenda

1. Agilent 7000B GC Triple Cuadrupolo2. Analizador de pesticidas: Una solución global a los

principales problemas del laboratorio de medioambiente• Legislación• Desarrollo de métodos/Traslado de





Análisis de tributilestaño (TBT) y compuestos relacionados por GC-QQQ

Usos:

■ -Agentes anti incrustantes (protección de algas, moluscos, etc.)

■ -Fungicidas en conservantes de madera

■ -Conservantes en tejidos, papel, piel y vidrio.

■ -Insecticidas, biocidas, repelentes de roedores, antioxidantes, inhibidores de corrosión, retardantes de llama, etc.

■ -El metacrilato de tributil estaño se usa como estabilizador del PVC

Legistalación de control y acuerdos internacionales:

Environmental Quality Standards Directive (2008/105/EC) designa al TBT como Substancia peligrosa prioritaria (Priority Hazardous Substance)

■




Técnicas analíticas disponibles

GC-AAS

GC-FPD

GC-MS

HPLC-ICP-MS

GC-QQQ




250ml muestra

Adicionar 50ul de estandar interno

Ajustar el pH 5 con tampon acético/acetato

Agitar durante 1 minuto

Añadir 2ml de disolución 0.3% tetraetil borato

sódioco en metanol

Añadir 2ml de disolución 0.05% de

tropolona en hexano/acetato de etilo

Agitar durante 1 minuto

Dejar reaccionar durante 30 minutos y agitar

ocasionalmente

Transferir la fase orgánica a un vial de 2ml.

Analizar mediante GC-QQQ



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TBT Chromatogram / Mass spectrum

MBT

TBTDBT

TtBT

Espectro de masas de TBT

derivatizado



TBT Calibration/MRM transitions

Cuantificación

291m/z 179m/z

Cualificación

207m/z 151m/z,

205m/z 149m/z



TBT Validation



7696A Sample Prep WorkBench

Características

• Dilución / Alícuotas

• Adición de líquidos (standards, reactivos, etc.)

• Calentamiento (derivatización, digestión, etc.)

• Extracción liquido/liquido

• Mezcla– vortex

• Bandeja de calentamiento

• Bandeja de enfriamiento

• Software basado en Easy Sample Prep.

• El software puede ejecutarse de forma autónoma

• La preparación de los estándares con el 7696A proporciona

resultados que son hasta 3 veces más reproducibles

• La linealidad de las curvas de calibración de los estándares

elaborados con el método automatizado es mejor que las

realizadas manualmente



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7000B GCQQQConclusiones:

1. Un sistema basado en la tradición GC/MS Agilent, con más de 30 años de experiencia en el manejo de sistemas cuadrupolares

2. Un sistema especialmente dedicado para un robusto acoplamiento GC destinado a obtener las mejores prestaciones sin riesgos ni falsas expectativas

3. Una novedosa celda de colisión basada en el desarrollo realizado para la serie 6400 LC/MS Triple Cuadrupolo

4. Un sistema destinado a aplicaciones en matriz compleja en busca de la más alta robustez y sensibilidad

5. Facilitando la puesta en marcha de la aplicación a través del uso del MassHunter Software o del uso de los Agilent Analyzers

6. Colaborando con el laboratorio en muchas de las tareas propias del trabajo en entorno acreditado

7. MassHunter Software. Una nueva plataforma que recoge las demandas del usuario más exigente en cuestiones relevantes como el tratamiento de datos, el autosintonizado o la generación de reports



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Gracias por su

atención

Manuel GayoConsultor GCQQQ/LCQQQAGILENT TECHNOLOGIES

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