Speciation Applications Summary Ion Chromatography

Význam tématu

Rozlišení jednotlivých chemických forem prvků je klíčové pro posouzení jejich toxických a biologických účinků v potravinách, vodě, farmacii či průmyslové kontrole kvality.

Cíle a přehled studie

Prezentovaný přehled ukazuje aplikace iontové chromatografie v kombinaci s hmotnostní spektrometrií (IC-ICP-MS) pro speciační analýzu hlavních prvků (As, Br, Cr, I, Hg) v různých matrixch (džusy, sirupy, moče, rýže, voda, hračky, kojenecké výživy, byliny, kontaktní roztoky).

Použitá metodika

Většina postupů spočívá v:

• Separaci iontových forem pomocí aniontových, kationtových nebo smíšených kolon včetně elektrolytického generátoru eluenta
• Hyphenaci s ICP-MS (jedno- nebo trojkvadrupólové systémy, KED či reakční buňka pro eliminaci interferencí)
• Detekci vodivostí, pulzní amperometrií či masovou spektrometrií pro element-specifickou kvantifikaci
• Různých přípravných postupech: kyselinové extrakce, redukce či přeměna oxidovaných forem na sledované druhy

Použitá instrumentace

• Dionex ICS-5000, ICS-6000 HPIC a ICS-900 systémy
• Thermo Scientific Integrion HPIC a Aquion IC
• IonPac kolony (AS7, AG7, AS19, CS5A, NG1, AG11, AS11)
• Thermo Scientific iCAP Q, iCAP RQ, iCAP TQ ICP-MS
• Eluent generátory, kolizně-reakční buňky, PAD elektrochemická detekce

Hlavní výsledky a diskuse

• Arsen: v matrikách jako jablečný džus, hnědý rýžový sirup, lidská moč i rýžové produkty byly separovány a kvantifikovány formy As(III), As(V), DMA, MMA a organické arsenobetaine; metod detekuje na úrovni ng/g a recovery 82–104 %
• Brom: ozonací vody sledována toxická forma bromátu s MDL ~0,3 µg/L a recovery téměř 100 %
• Chrom: separace Cr(III) a Cr(VI) v pitných vodách a migrující z hračkových materiálů s recovery 99–105 %
• Jodid/jodát: stanovení v kojeneckých formulích pomocí elektrochemické detekce, přímá kvantifikace i po redukci jodátu
• Rtut: rozlišení anorganické a organomerkurialní kontaminace v bylinných doplňcích a roztocích pro kontaktní čočky s citlivostí v µg/kg–mg/kg

Přínosy a praktické využití metody

• Možnost spolehlivého rozlišení toxických a netoxických forem prvků pro plnění regulačních požadavků (EPA, EU, FDA)
• Vysoká selektivita a citlivost v širokém spektru složitých matrix
• Automatizovaná eluent generace a HPIC minimalizují manuální zásahy a údržbu

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další miniaturizace a integrace přípravy vzorků
• Vývoj multimodálních či nanočásticových stacionárních fází pro zvýšení efektivity separace
• Nasazení triple-quadrupole ICP-MS pro potlačení interferencí a rozšíření detekčních schopností
• Aplikace strojového učení pro analýzu komplexních chromatogramů a zkrácení doby interpretace

Závěr

Iontová chromatografie spojená s ICP-MS představuje univerzální a robustní nástroj pro speciační analýzu prvků v nejrůznějších vzorcích, zajišťuje vysokou citlivost, přesnost a splňuje přísné regulační standardy.