Agilent ICP-MS Journal (November 2022, Issue 90)

Význam tématu

Rychlý rozvoj alternativních zdrojů bílkovin a stále přísnější požadavky na čistotu chemikálií v polovodičovém průmyslu vyžadují citlivé a spolehlivé metody pro stanovení stopových prvků, těžkých kovů a kovových nanopartikulí. ICP-MS a ICP-QQQ techniky s výkonným ovládacím a datovým softwarem MassHunter představují klíčový nástroj pro zajištění kvality surovin a výrobků.

Cíle a přehled studie / článku

• Popis aplikace US FDA EAM 4.7 pro multielementární analýzu těžkých kovů a stopových prvků v alternativních bílkovinách (rostlinných, houbových, hmyzí a kultivovaném masu).
• Představení nové verze softwaru Agilent ICP-MS MassHunter v. 5.2 a jejích klíčových funkcí pro řízení přístrojů a analýzu dat.
• Ukázka ultratrace analýzy rozpuštěných i částicových kontaminantů v n-methyl-2-pyrrolidonu (NMP) pro polovodičové aplikace.
• Popis inovací v chromatografické kalibraci (multi-injekční CIC) a funkce normalizace měřených prvků na 100 % pro LA-ICP-MS.

Použitá metodika a instrumentace

• ICP-MS a ICP-QQQ (Agilent 7850, 7900, 8900) pro stanovení rozpuštěných prvků a spICP-MS pro analýzu kovových nanopartiklí.
• Mikrovlnná digesce vzorků pro potravinářské a média pro kultivaci buněk.
• HPLC/GC interfaced s ICP-MS MassHunter v. 5.2, vč. modulů pro multi-injekční CIC a sumaci dat na 100 %.
• Laserová ablace spojená s ICP-MS pro prostorovou distribuci stopových prvků.

Hlavní výsledky a diskuse

• Validace EAM 4.7 na Agilent 7850 pro alternativní proteiny pro 48hodinový provoz s opakovatelnými výsledky a vysokou spolehlivostí výkonu.
• Multielementární spICP-MS analýza 14 kovových prvků v nanopartiklech v různých stupních čistoty NMP potvrdila účinné rozlišení a kvantifikaci i při ultranízkých koncentracích.
• Rozšíření počtu hmotností pro sNP analýzu bez limitu prvků v jedné vzorkové lahvičce.
• Multi-injekční CIC kalibrace umožňuje škálovat odezvu prvku z různých sloučenin měřených v samostatných vzorcích.
• Funkce normalizace na 100 % pro LA-ICP-MS zajišťuje přesnější korekci variability ablačního výtěžku bez nutnosti matricově vázaných standardů.

Přínosy a praktické využití metody

• Uplatnění validovaných ICP-MS postupů při kontrole kvality potravinových inovací a médii pro kultivované maso.
• Možnost monitoringu ultracistých chemikálií a polovodičových rozpouštědel pod aktuálními požadavky SEMI.
• Zvýšená flexibilita analýzy v chromatografii, nanopartiklech i laserové ablaci díky pokročilému softwaru.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozvoj integrovaných softwarových modulů pro automatizované vyhodnocování nanopartikulí a spektrálních interferencí.
• Návrh nových průmyslových standardů pro ultranízké limity kontaminantů v ekosystémech potravin i polovodičů.
• Využití umělé inteligence pro prediktivní údržbu přístrojů a optimalizaci analytických protokolů.

Závěr

Nová verze softwaru MassHunter v. 5.2 společně s rozšířenými metodami ICP-MS a ICP-QQQ poskytuje pokročilé nástroje pro spolehlivou multi-elementární a nanopartikulární analýzu v různých odvětvích od potravinářství po polovodiče. Inovativní funkce CIC a normalizace na 100 % významně zefektivňují kalibraci a vyhodnocení dat i tam, kde chybí vhodné referenční materiály.

Reference

• Patrick J. Gray, William R. Mindak, John Cheng, US FDA Elemental Analysis Manual, 4.7, Final version 1.2 (February 2020)
• Determination of Heavy Metals and Trace Elements in Alternative Meats Per EAM 4.7 Method for ICP-MS, Agilent publication 5994-5181EN
• SEMI F104 – Test Method for Evaluation of Particle Contribution of Components Used in Ultrapure Water and Liquid Chemical Distribution Systems
• SEMI C33-0213 – Specifications for n-Methyl-2-Pyrrolidone (2013)
• High-purity Solvent and Acid, FujiFilm Wako Pure Chemical Corporation
• Elemental and Particle Analysis of N-Methyl-2-Pyrrolidone (NMP) by ICP-QQQ, Agilent publication 5994-5365EN