Triple Quadrupole ICP-MS or Single Quadrupole ICP-MS? Which Instrument is Right for Me?

Význam tématu

Interferenční spektra v ICP-MS představují významnou překážku při stanovení stopových prvků v různých matricích. Triple kvadrupólová ICP-MS (TQ-ICP-MS) umožňuje selektivní odstranění interferencí před i po kolizně-reakčním článku, čímž dosahuje nižších mezí stanovení a vyšší spolehlivosti výsledků než běžné jednovadrupólové systémy.

Cíle a přehled studie / článku

Článek porovnává principy a výhody využití TQ-ICP-MS oproti single kvadrupólové ICP-MS. Popisuje konstrukci tří kvadrupólů, různé režimy kolizně-reakčního článku a ukazuje, jak tato technologie rozšiřuje analytické možnosti při náročných aplikacích.

Použitá metodika

V TQ-ICP-MS je první kvadrupól (Q1) nastaven jako předfiltr, aby odfiltroval nízkomasové prekurzory z plazmatu. Druhý kvadrupól (Q2) funguje jako kolizně-reakční článek v režimu:

• kolizním (He) – kinetická diskriminace interferencí,
• reakčním (NH3, O2, H2) – selektivní reakce vedoucí k hmotnostnímu posunu cílových či interferenčních iontů.

Třetí kvadrupól (Q3) slouží jako finální hmotnostní filtr pro produktové ionty. Příklad: měření Ti v biologických roztocích se provádí na m/z 114 po reakci s NH3, čímž se vyhneme interferencím 48Ca, 32S16O a dalších.

Použitá instrumentace

Analytickou práci zajišťuje přístroj Thermo Scientific iCAP TQ ICP-MS vybavený:

• třemi lineárně uspořádanými kvadrupóly (Q1, Q2, Q3),
• integrovaným modulem pro řízení a omezení průtoku nebezpečných plynů,
• Qtegra Intelligent Scientific Data Solution Software s funkcemi "Get Ready" pro automatickou přípravu plazmy a kontrolu výkonu a "Reaction Finder" s předdefinovanými metodickými šablonami.

Hlavní výsledky a diskuse

Implementace třetího kvadrupólu umožňuje:

• efektivnější odstranění polymorfních interferencí již před kolizně-reakčním článkem,
• cílenou přípravu podmínek v Q2 pro různé analyty bez přítomnosti interferentů,
• nižší meze stanovení než u single kvadrupólu i při reaktivním režimu.

Případové studie ukazují úspěšné stanovení těžko analyzovatelných prvků (Se v půdách, Ti v biologických matricích) a přímou srovnatelnost režimu TQ a SQ v jedné analytické dávce.

Přínosy a praktické využití metody

TQ-ICP-MS nabízí:

• široké uplatnění v QA/QC laboratořích pro složité matrice,
• vyhovuje regulovaným analýzám vody, půdy a biolátkových vzorků,
• vysokou flexibilitu pro výzkumné projekty i rutinní kontraktační analýzy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávají se další inovace v kolizně-reakční chemii (nové plyny a směsi), pokročilá softwarová podpora s automatizovanou optimalizací metod a využití strojového učení pro predikci nejvhodnějšího režimu měření. Rozšíření aplikací do oblasti metabolomiky a nanočástic nabídne nové výzvy i příležitosti.

Závěr

Triple kvadrupólová ICP-MS představuje výrazný pokrok ve schopnosti potlačit interferenční signály a dosáhnout nižších mezí stanovení složitých vzorků. Kombinace hardwarové architektury a integrovaného softwaru Qtegra usnadňuje implementaci pokročilých metod i v rutinní praxi.

Reference

1. IUPAC Standard Definitions of Terms Relating to Mass Spectrometry; K. Murray a kol., Pure Appl. Chem., 2013, 85(7), 1515–1609