Agilent ICP-MS Journal (February 2023, Issue 91)

Význam tématu

ICP–MS v heliovém režimu umožňuje analyzovat vzorky s náročnými matricemi při zachování nízkých detekčních limitů a efektivní kontrole polyatomových interferencí. Díky robustnímu plazmatu a univerzálnímu potlačení rušení je tento přístup klíčový pro přísné požadavky v průmyslu baterií, potravinářské kontrole i autentizaci původu potravin.

Cíle a přehled studie / článku

Publikace představuje tři hlavní aplikační oblasti Agilent ICP–MS v heliovém režimu: sledování stopových prvků v materiálech lithium-iontových baterií, elementární charakterizaci alternativních bílkovin a víceprvkovou fingerprint analýzu indických čajů pro potvrzení regionu původu.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky byly zpracovány mikrovlnnou digescí a analyzovány na Agilent 7850/7900 Single Quadrupole ICP–MS a 8900 Triple Quadrupole ICP–MS s Ultra High Matrix Introduction (UHMI) pro minimální ředění, ORS4 collision/reaction buňkou v heliovém režimu s kinetickou diskriminací (KED) a volitelnou H2 linií. Pro automatizaci byl využit SPS 4 autosampler, pro rychlý screening Quick Scan režim a semikvantitativní vyhodnocení IntelliQuant. Chemometrická analýza byla provedena v Mass Profiler Professional (MPP).

Hlavní výsledky a diskuse

• V LIB surovinách dosáhla analýza Fe, Ca, Mg, Cu, Zn, Si, Al a Na sub-ppm až nízkých ppb hladin s potlačením interferencí helium KED režimem.
• Alternativní bílkoviny (cvrččí prášek, reishi, mandlová a cizrnová mouka) prokázaly přesné stanovení regulovaných prvků dle FDA EAM 4.7 a průzkum ~70 prvků Quick Scan režimem.
• Fingerprinting 150 indických čajů spočívající v měření 68 prvků a následné PCA, SVM a LDA klasifikaci umožnil 100% správné přiřazení regionu původu s vysokou mírou jistoty.

Přínosy a praktické využití metody

• Podpora QA/QC výrobních procesů v battery industry a vývoje nových LIB materiálů.
• Ověření bezpečnosti a souladu doplňkových potravin a alternativních zdrojů bílkovin.
• Ochrana výrobků před padělky a potvrzení geografického původu prémiových potravin.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj směřuje k integraci nanočásticového monitoringu, pokročilé chemometrii pro víceprvkové datové analýzy a plné automatizaci vzorkování. Nové reaktivní buňky a pokročilé proudové systémy otevřou cestu ke snížení DL na úrovně sub-ppt a širší aplikaci v environmentální i biomedicínské analytice.

Závěr

Agilent ICP–MS v heliovém režimu představuje univerzální platformu pro citlivou multielementovou analýzu ve složitých matricích. Ukázky z bateriové výroby, potravinových surovin a autentizace čajů potvrzují jeho význam pro průmyslové i výzkumné aplikace.

Použitá instrumentace

• Agilent 7850 a 7900 Single Quadrupole ICP–MS
• Agilent 8900 Triple Quadrupole ICP–MS
• Ultra High Matrix Introduction (UHMI)
• ORS4 buňka pro He KED a H2 režim
• SPS 4 autosampler
• Software IntelliQuant a Mass Profiler Professional (MPP)
• GC a GC/MSD pro analýzu plynů a organických sloučenin

Reference

• Accurate ICP–MS Analysis of Elemental Impurities in Electrolyte Used for Lithium-Ion Batteries, Agilent pub. 5994-5363EN
• ICP–MS Analysis of Trace Elements in LIB Cathode Materials, Agilent pub. 5994-5509EN
• Quantifying Metal Impurities in Li-Ion Battery Raw Materials by ICP-MS/MS, Agilent pub. 5994-5341EN
• ICP–MS Analysis of Heavy Metals and Other Trace Elements in Alternative Proteins Per US FDA EAM 4.7, Agilent pub. 5994-5303EN
• Determination of Heavy Metals and Trace Elements in Alternative Meats Per EAM 4.7, Agilent pub. 5994-5181EN
• Authenticating Geographical Origin of Tea Using ICP-MS and MPP, Agilent pub. 5994-4583EN
• FAO: Tea | FAO | Food and Agriculture Organization of the United Nations
• Indian Chamber of Commerce: Tea - Indian Chamber of Commerce