High Throughput Water Analysis using Agilent 7900 ICP-MS coupled with ESI prepFAST

Význam tématu

Elementární analýza vodních vzorků je nezbytná pro ochranu životního prostředí, vodohospodářské standardy a zajištění bezpečnosti pitné vody. Vysoká propustnost prostřednictvím automatizace snižuje zatížení laboratoře a minimalizuje chyby při manuálním zpracování.

Cíle a přehled studie

Prezentovaná studie demonstruje aplikaci Agilent 7900 ICP-MS integrovaného se systémem ESI prepFAST M5 pro rutinní analýzu pitných a balených vod podle požadavků EPA Method 200.8. Hlavními cíli bylo ověření autokalibrace, autodiluce vzorků mimo rozsah a dodržení QC kritérií.

Použitá metodika

Vzorky zahrnovaly tři typy kohoutkových vod, sedm komerčních balených vod a NIST SRM 1643f ve třech ředěních. Autodiluce, autokalibrace a přidání interních standardů (72Ge, 89Y, 103Rh, 175Lu) na 20 ppb probíhaly přímo v ESI prepFAST M5. Analýza 29 prvků byla prováděna v "no gas" a He režimu na Agilent 7900 ICP-MS s ORS4 buňkou a PFA-ST nebulizérem.

Použitá instrumentace

• Agilent 7900 ICP-MS s čtvrtou generací Octopole Reaction System (ORS4)
• ESI prepFAST M5 autodilution systé
• PFA-ST nebulizér
• MassHunter Software s plug-inem pro řízení prepFAST

Hlavní výsledky a diskuse

Detekční limity (MDL) byly sub-ppb u klíčových prvků: V 0,036 ppb, As 0,022 ppb, Cd 0,002 ppb, Hg 0,01 ppb. Kalibrační křivky vykázaly výbornou linearitu přes 7 až 400× ředicí rozsah. Recovery SRM 1643f byly v undilutované i 2× naředěné formě v rámci ±10 % pro většinu prvků a celkově ±30 %. Autodiluce vzorků mimo kalibraci (např. vysoké Ca, Na, Mg, Cu) i vzorků s přetíženými interními standardy proběhla automaticky s 10× až 20× ředěním, což zajistilo dodržení QC limitů.

Přínosy a praktické využití metody

• Významné zkrácení doby přípravy a analýzy vzorků (cca 2 minuty na vzorek).
• Eliminace manuálních ředicích kroků, snížení rizika kontaminace.
• Integrovaná QC kontrola zahrnující CCV, CCB a interní standardy.
• Zvýšení důvěryhodnosti výsledků a produktivity laboratoře.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další směry zahrnují rozšíření automatizace na jiné matrice (potraviny, farmaceutika), plnou integraci s LIMS systémy, využití adaptivních algoritmů pro inteligentní rozhodování o ředění a rozšíření rozsahu analýzy o izotopové stanovení.

Závěr

Kombinace Agilent 7900 ICP-MS a ESI prepFAST M5 představuje efektivní a spolehlivý nástroj pro vysokoprůtokovou elementární analýzu vod. Plná integrace autokalibrace a autodiluce v rámci MassHunter softwaru zvyšuje přesnost, šetří čas a zlepšuje kvalitu dat při splnění přísných regulačních požadavků.

Reference

• Schultz A., Field P. prepFAST ICP-MS: Environmental, ESI, 2017.
• U.S. EPA Method 200.8: Determination of Trace Elements in Waters and Wastes by ICP-MS, Rev. 5.4, 1994.
• Sakai T., McCurdy E. Agilent 7900 ICP-MS simplifies drinking water analysis, Agilent, 2014.