Robust and consistent data acquisition for the analysis of water samples using ICP-MS

Význam tématu

Analýza stopových prvků ve vodách pomocí ICP-MS je klíčová pro splnění přísných regulovaných metod v oboru pitné vody, potravinářství či farmacie. Robustní a spolehlivý provoz přístroje po dlouhé období minimalizuje náklady spojené s odstávkami, opakovanými analýzami a zajišťuje včasné a přesné výsledky pro interní i externí klienty.

Cíle a přehled studie

Studie se zaměřila na šestitýdenní nepřetržitou analýzu pitné vody na přístroji Thermo Scientific iCAP RQ ICP-MS s cílem:

• ověřit konzistentní výkon přístroje při rutiních provozních podmínkách,
• identifikovat užitečné intervaly údržby a postupy pro minimalizaci neplánovaných odstávek,
• demonstrovat možnosti automatizované kontroly kvality (QC) pomocí softwaru Qtegra ISDS.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu byla využita sestava:

• ICP-MS: Thermo Scientific iCAP RQ ICP-MS
• Autosampler: Teledyne CETAC ASX 560
• Režim měření: kinetická energie rozptylu (KED mode) s heliem
• Připrava vzorků: kohoutková voda acidifikovaná na 2 % HNO₃ a doplněná na 100 ng·mL⁻¹ zlata pro stabilizaci Hg
• Kalibrace: šestistupňové standardní kalibrační křivky pro jednotlivé prvky
• Kontroly kvality: vnitřní standardy, zatížené blanky, fortifikované blanky, párové vzorky a kontinuální sledování signálu
• Přednastavená údržba a čištění na základě indikací softwaru

Hlavní výsledky a diskuse

Během 27 dnů provozu (přibližně 4000 jednotlivých analýz) systém:

• pravidelně překračoval specifikované minimální hodnoty citlivosti o 11–44 %,
• udržoval oxidový poměr CeO/Ce pod 2 % a poměr zdvojených iontů Ba++/Ba pod 3 % ,
• v rámci více než 200 QC testů vykázal průměrnou návratnost 80–120 % s SD do ±6 %,
• pouze dvakrát došlo k přerušení sekvence z důvodu vyčerpání QC roztoku a jednou byla spuštěna automatická korekce kvůli driftu vnitřního standardu, který byl odstraněn vyčištěním nebulizéru a autotunem.

Přínosy a praktické využití metody

Implementace iCAP RQ ICP-MS s Qtegra ISDS nabízí:

• možnost nepřetržitého provozu s minimálními prostoji,
• snadný a rychlý přístup k údržbě klíčových komponent (nebulizér, komora, konusy),
• automatizované QC kontroly a vizualizace stavu přístroje pro rychlé rozhodování,
• flexibilitu v analýze různých typů vod bez nutnosti častých výměn konverzních sad.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace prediktivní údržby s využitím strojového učení a analýzy hardwarových parametrů v reálném čase.
• Rozšíření softwarových nástrojů pro automatizaci přípravy vzorků a správu dat v LIMS.
• Využití multi-mode analýz pro další matice jako odpadní vody, půdy nebo bioptické vzorky.
• Propojení s cloudovými platformami pro vzdálený dohled a správu laboratoře.

Závěr

Studie prokázala, že iCAP RQ ICP-MS poskytuje stabilní a spolehlivý výkon při dlouhodobých rutinních analýzách vod, umožňuje minimalizovat čas strávený údržbou a automatizovat kontrolu kvality v souladu s regulovanými metodami.