Agilent ICP-MS Journal (August 2014 – Issue 58)

Význam tématu

Laserová ablace spojená s ICP-MS, chemometrická analýza, zvýšení citlivosti při datování minerálů a speciation halogenovaných dezinfekčních vedlejších produktů představují klíčové inovace v analytické chemii. Tyto metody rozšiřují schopnosti detekce stopových prvků, zefektivňují pracovní postupy a zlepšují ověřování původu potravin a sledování kontaminantů ve vodách.

Cíle a přehled studie / článku

• Optimalizace integrace LA-ICP-MS: představení ESI NWR ActiveView plug-inu pro Agilent MassHunter pro synchronizované řízení laseru a ICP-MS.
• Určení původu čínského medu: použití ICP-MS a Agilent MPP pro chemometrické třídění dle botanického a geografického původu.
• Zvýšení citlivosti LA-ICP-MS přídavkem N₂ a úpravou čerpání: aplikace na radiometrické datování zirkonů U-Th-Pb.
• Speciace halogenovaných DBP: GC-ICP-MS analýza bromovaných a jodovaných těkavých organických látek v odpadních vodách před a po chloraminaci.
• Představení nové generace Agilent 5100 ICP-OES a přehled nabídky atomových spekterometrů.

Použitá metodika a instrumentace

• Laserová ablace ESI NWR aktivovaná plug-inem ActiveView integrovaným v Agilent ICP-MS MassHunter.
• Agilent 7700x a 7500 ICP-MS s vysokým vakuovým čerpadlem, jednookruhovým či duálním:
• MARS 6 mikrovlnný digestoř pro přípravu vzorků medu.
• Laurin Technic dvoukomorová buňka pro laserovou ablaci (193 nm, excimer).
• Agilent Mass Profiler Professional (MPP) software pro PCA, PLS-DA a BP-ANN.
• Agilent 7890A GC s GC-ICP-MS interfejsem (G3158C) pro speciaci halogenovaných látek.
• Agilent 5100 Synchronous Vertical Dual View ICP-OES s Dichroic Spectral Combiner a ICP Expert softwarem.

Hlavní výsledky a diskuse

• ESI ActiveView plug-in umožnil kompletní řízení laseru v MassHunteru, snížení chyb a zrychlení workflow LA-ICP-MS.
• Pomocí ICP-MS a MPP chemometrie byly čínské medy správně klasifikovány podle botanického původu s >97 % přesností.
• Přídavek N₂ ke carrier gazu a zvýšené čerpání snížilo tlak v rozhraní a zvýšilo 238U signál až 3,5×, což umožnilo přesné U-Pb datování zirkonů při malém průměru laserového bodu.
• GC-ICP-MS prokázalo vznik a přítomnost nových bromovaných a jodovaných DBP po chloraminaci, s citlivostí pro 79Br, 81Br a 127I.
• Nová 5100 ICP-OES nabízí synchronní vertikální dvojí zobrazení plazmy ve zkráceném čase analýzy a snížené spotřebě argonu.

Přínosy a praktické využití metody

• Integrovaný software a hardware výrazně zlepšují pracovní efektivitu a snižují manuální vstupy.
• Cílená chemometrická klasifikace umožňuje ověřovat původ potravin a odhalovat podvody.
• Zvýšená citlivost LA-ICP-MS rozšiřuje možnosti geochronologického datování i velmi malých minerálních zrnek.
• GC-ICP-MS umožňuje rychlé a selektivní stanovení halogenovaných organických kontaminantů v komplexních matricích vod.
• Flexibilní portfolio Agilent atomových spektrometrů pokrývá široké detekční limity i objemy vzorků.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozvoj interfejsů pro plně automatizované multimodální analýzy kovových stop.
• Pokročilá chemometrie a umělá inteligence pro prediktivní modely kvality potravin a životního prostředí.
• Optimalizace plynových módů a vakuových konfigurací pro maximální citlivost u nových ICP-MS a ICP-OES platform.
• Integrace vysokorozlišovacích hmotnostních analyzátorů (QQQ, TOF) s GC pro nelineární fragmentaci.
• Rozšířená aplikace MP-AES jako alternativy k AAS ve standardních laboratořích.

Závěr

Publikované studie ukazují synergii softwarových vylepšení, optimalizaci transportu a generace plazmy, využití chemometrie a nové instrumentace. Společně tyto přístupy rozšiřují schopnosti detekce, zefektivňují analýzy složitých vzorků a otevírají nové aplikační možnosti v environmentální, potravinářské, geologické i průmyslové analytice.

Reference

1. Chemometric Determination of the Botanical Origin for Chinese Honeys on the Basis of Mineral Elements Determined by ICP-MS, H. Chen et al., J. Agric. Food Chem. 2014, 62, 2443–2448.
2. Jackson S.E. et al., Chemical Geology, 211, 47-69 (2004).
3. Hirayama T. and Nesbitt R.W., Geochimica et Cosmochimica Acta, 59, 2491–2500 (1995).
4. Wiedenbeck M. et al., Geostandard Newsletter, 19, 1–23 (1995).
5. Black L.P. and Gulson B.L., BMR J. Australian Geol. Geophys., 3, 227–232 (1978).
6. Eggins S.M. et al., Quaternary Sci. Rev., 24, 2523–2538 (2005).
7. Durazo A. and Snyder S.A., Environ. Sci. Technol., 2013.
8. US EPA Stage 2 Disinfectants and Disinfection Byproducts Rule, Fed. Regist. 2006, 71(2), 387–493.