Accurate and robust long-term analysis of food and beverage samples using single quadrupole ICP-MS

Aplikace | 2023 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
ICP/MS
Zaměření
Potraviny a zemědělství
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Analýza stopových a makroprvků v potravinách a nápojích je klíčová pro zajištění kvality, bezpečnosti a legislativní shody. Určování esenciálních prvků (Ca, Mg) je zásadní pro nutriční hodnocení, zatímco sledování toxických kovů (Pb, Cd, Hg, As) pomáhá minimalizovat zdravotní rizika. Moderní laboratoře vyžadují metody s vysokou citlivostí a robustností, schopné zvládnout širokou škálu matric a velký počet vzorků s minimální údržbou.



Cíle a přehled studie


Studie si kladla za cíl ověřit praktičnost a spolehlivost přístroje Thermo Scientific iCAP RQplus ICP-MS vybaveného argonovou plynovou dilucí (AGD) pro rutinní multi-elementární analýzu různorodých potravinových a nápojových vzorků. Konkrétně se sledovala:



  • Účinnost AGD při potlačení matricových vlivů.
  • Stabilita signálu během dlouhodobých sekvencí (>8–10 hod denně).
  • Přesnost a přesnost metody na sadě 25 potravinových a 5 nápojových vzorků.
  • Minimální potřeba údržby při vysokém průtoku vzorků (1878 vzorků během dvou týdnů).


Použitá metodika a instrumentace


Vzorky potravin (suché, vlhké) byly podrobeny uzavřené mikrovlnné digesci HNO3 a HCl. Emulzní a nízko matricové vzorky (nápoje) byly pouze odplyněny a ředěny 2% HNO3.

Analýzy probíhaly na iCAP RQplus ICP-MS se vstřikovacím systémem MicroMist, quartzovým cyklonickým komorou, tříkvadrupólovou filtrací a kolizní/diskriminační buňkou v režimu KED s heliem. AGD se přiváděla z interního zdroje přístroje řízeného průtokovým regulátorem.

Vzorky byly automaticky řazeny pomocí iSC-65 autosampleru se funkcí Step Ahead pro překrývání aspirace a proplachu. Použity byly kalibrační standardy rozložené do šesti až osmi koncentrací podle očekávané úrovně v matricích a interní standardy (Sc, Y, Rh, Lu, Tl) přidávané on-line. Kontinuální ověřování kalibrace (CCV) probíhalo po deseti vzorcích, CRMs a RMs byly zařazeny k ověření přesnosti.



Hlavní výsledky a diskuse


Metoda dosáhla širokého lineárního rozmezí od 0,005 µg·L–1 (Hg) až po 600 000 µg·L–1 (Na). Detekční limity (IDL) a kvantifikační limity (MLOQ) byly pod hodnotami požadovanými legislativou.

AGD účinně potlačilo matricové efekty, o čemž svědčila stabilní obnova interních standardů (85–112 % po více než 9 hodinách) napříč všemi matricemi a dny. Přesnost metody potvrzují recovery CRM/RM mezi 82–115 % (n=153) a QC standardy udržující 90–112 % rovnoměrně během celého měření.

Robustnost se projevila minimální potřebou čištění vzorkovodu či kuželů i po více než dvou týdnech intenzivního provozu s >1800 vzorky. Průměrná doba analýzy jednoho vzorku (26 prvků, 3 opakování) činila 2 min 32 s.



Přínosy a praktické využití metody


Metoda nabízí:


  • Jednoduchou integraci ředění AGD bez nutnosti externích pump či složitého nastavení.
  • Rychlý průtok vzorků s minimálními prostojemi díky nízké údržbě.
  • Soulad s globálními předpisy na toxické a nutriční prvky.
  • Možnost současné analýzy vzorků s vysokou i nízkou matricí v jedné sekvenci.


Budoucí trendy a možnosti využití


Další rozvoj se nabízí v kombinaci ICP-MS s hyphenovanými technikami (IC-ICP-MS) pro speciační analýzu organických forem kovů. Automatizace údržby založená na datové analýze a strojovém učení umožní prediktivní servis. Nové sondy a materiály odolnější vůči matricovým usazeninám rozšíří aplikace na náročné vzorky (tuky, želatina). V rámci internetu věcí lze očekávat integrované monitorovací systémy pro on-line kontrolu kvality ve výrobních linkách.



Závěr


Studie prokázala, že iCAP RQplus ICP-MS s argonovou plynovou dilucí představuje vysoce citlivou, přesnou a robustní platformu pro rutinní multi-elementární analýzu potravin a nápojů. Automatizace ředění, minimální údržba a výborná stabilita signálu umožňují laboratořím splnit náročné požadavky na kvalitu, objem a rychlost vyšetření vzorků.



Reference


  1. Commission Regulation (EC) No 1881/2006 – stanovení maximálních hladin kontaminantů v potravinách.
  2. GB-2762-2017 – Národní norma Číny pro maximální hladiny kontaminantů v potravinách.
  3. AOAC Official Method 2015.01 – Heavy Metals in Food Inductively Coupled Plasma–Mass Spectrometry.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Accurate and reliable multielement analysis of alternative protein foods using ICP-MS
Accurate and reliable analysis of food samples using ICP-MS
Accurate and reliable analysis of food samples using ICP-MS
Analysis of drinking water in compliance with EPA Method 200.8, Revision 5.4