Why should I add analytical capabilities to perform speciation in my laboratory?

Aplikace | 2016 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
ICP/MS, Software
Zaměření
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Speciace stopových prvků umožňuje rozlišit různé chemické formy prvků, které se liší toxicitou, biologickou dostupností či průmyslovými vlastnostmi. Pro přesné hodnocení rizik, kvality potravin, pitné vody a procesní kontroly je proto nezbytné určovat nejen celkové koncentrace prvků, ale i jejich konkrétní formy. Rozvoj hyfenovaných technik s ICP-MS jako elementárním detektorem představuje moderní odpověď na tuto potřebu.

Cíle a přehled článku


Text přináší přehled možností rozšíření ICP-MS laboratoře o speciaci analytických forem pomocí propojení s chromatografickými technikami. Popisuje principy, přínosy i praktickou integraci systémů iontové chromatografie, kapalinové chromatografie a plynové chromatografie s iCAP Q a iCAP Qnova ICP-MS. Součástí je ukázka softwarového řízení pomocí řešení Qtegra ISDS.

Použitá metodika a instrumentace


Pro speciaci se uplatňuje oddělení jednotlivých forem analyzovaných prvků chromatografií a jejich následná detekce ICP-MS. Klíčové techniky:
  • Iontová chromatografie (IC) – aniontová i kationtová výměna pro nabité formy (např. AsIII/AsV, CrIII/CrVI).
  • Kapalinová chromatografie (HPLC) – reverzní fáze, HILIC či iontové párování pro méně polární a polární molekuly.
  • Plynová chromatografie (GC) – pro těkavé sloučeniny a deriváty (organotinty, alkylky rtuti) s rozhraním GCI 100.
  • Ostatní techniky – AF4 pro makromolekuly, elektroforéza v kapilárách pro specializované případy.

Klíčová instrumentace:
  • ICP-MS Thermo Scientific iCAP Q Series a iCAP Qnova Series
  • Chromatografické systémy IC, HPLC, GC (Thermo Scientific TRACE 1310 GC)
  • Rozhraní Thermo Scientific GCI 100 pro spojení GC s ICP-MS
  • Software Qtegra Intelligent Scientific Data Solution s ChromControl Plug-in pro řízení chromatografie a vyhodnocení dat

Hlavní výsledky a diskuse


Propojení moderních, kovově čistých IC systémů s ICP-MS výrazně snižuje pozadí a riziko kontaminace. GC-ICP-MS dosahuje vysokých poměrů signál/šum díky úzkým píkům, avšak vyžaduje náročnější přípravu vzorků. Softwarové řízení umožňuje rychlé přepínání mezi aplikacemi bez dodatečného PC či kabeláže a zajišťuje automatizované vypnutí při neočekávané události. Systémy umožňují spolehlivou a reprodukovatelnou analýzu formy As, Cr, Hg, Br a dalších prvků podle platných limitních norem.

Přínosy a praktické využití metody


Hyfenované přístupy nabízejí:
  • Komplexní rozbor toxicologicky relevantních forem prvků v potravinách, vodách a biologických matricích
  • Splnění přísných regulačních požadavků (např. MCL pro bromáty, organotinty, methylrtuť, inorganický arsen)
  • Zvýšení efektivity laboratoře díky automatizaci a integraci chromatografie a ICP-MS
  • Flexibilitu v oblasti rozšiřování analytických metod napříč více prvky a formami

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekávané směry rozvoje zahrnují:
  • Další miniaturizaci a multiplexování hyfenovaných technik pro vyšší průtok vzorků
  • Integraci s vysokým rozlišením hmotnostních spektrometrů a spektrometrií s menšími rozměry plazmy
  • Využití kapilární elektroforézy a AF4 v rutinní praxi pro biologické makromolekuly
  • Pokročilou automatizaci přípravy vzorků a řízení procesů pomocí AI a digitálních dvojčat

Závěr


Implementace speciace pomocí hyfenovaných přístupů ICP-MS otevírá laboratořím cestu k detailnímu pochopení chemických forem stopových prvků. Kombinace výkonných chromatografických systémů, robustních ICP-MS platforem a integrovaného softwarového řízení zajišťuje spolehlivost, reprodukovatelnost a efektivitu analýz. Tím se zvyšuje kvalita dat pro regulaci, výzkum i průmyslové aplikace.

Reference


1. D. M. Templeton a kol., IUPAC Guidelines for Terms Related to Speciation of Trace Elements, Pure Appl. Chem., 72(8), 1453–1470 (2000)

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Ultratrace Tin Speciation with GC-ICP-MS using the Thermo Scientific GCI 100 Interface
Determination of chromium species using ion chromatography coupled to inductively coupled plasma mass spectrometry
Total elemental analysis of food samples for routine and research laboratories using the Thermo Scientific iCAP RQ ICP-MS
Triple Quadrupole ICP-MS or High Resolution ICP-MS? Which Instrument is Right for Me?