Determination of 23 Nutritional, Essential and Toxic Elements in Urine by ICP-MS Using Alkaline Dilution

Význam tématu

Analýza stopových prvků v moči je klíčová pro hodnocení nutričního stavu, expozice toxickým kovům a sledování metabolických funkcí.
ICP-MS poskytuje vysokou citlivost a přesnost pro detekci prvků v mikrogramových a nižších koncentracích.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a validovat metodu pro simultánní stanovení 23 prvků v moči pomocí přístroje ICPMS-2050 LF s alkalickou ředicí matricí.
Metoda měla umožnit rychlou přípravu vzorku, minimalizovat paměťové efekty a zajistit přesnou kvantifikaci jak esenciálních, tak toxických prvků.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorků se uplatnila alkalická diluce (1:10) s roztokem obsahujícím amoniak, Triton X-100, EDTA a isopropanol, která stabilizuje pH, homogenizuje vzorek a potlačuje interferenční efekty uhlíku.
Instrumentace

• ICPMS-2050 LF s asynchronním autosamplerem AS-20 a cyklonickou usazovací komorou Twister
• Koaxiální tryska 0,4 ml/min, mini-torch, niklové kužely, Ar plazma plyn (9 L/min)
• Kolizně-reakční buňka pracující s plyny He a H₂ pro potlačení interferencí
• Software LabSolutions ICPMS s funkcí Extended Rinsing a kontrolou interních standardů

Hlavní výsledky a diskuse

Alkalická matice významně snížila paměťový efekt rtuti (carry-over pod 0,1 %) a stabilizovala jód.
Kalibrace pro Hg kombinovala matricově vázanou a volnou řadu, která vykázala velmi dobré sladění křivek.
Metoda byla stabilní přes 70 analýz, interní standardy vykázaly recoverie v rozmezí 80–120 %.
Limity stanovitelnosti (LOQ) všech 23 prvků odpovídají běžným referenčním rozmezím moči.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá příprava vzorku bez rizika ucpání kapilár nukleoproteinovými sraženinami
• Krátké doby analýzy (<3 min na vzorek) díky ProActive Rinsing a rychlým přepínacím časům buněk
• Komplexní sledování živin a toxických kovů v klinických, forenzních i environmentálních studiích
• Automatizovaná kontrola kvality a interních standardů pro jednotné výsledky

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace výsledků s elektronickými zdravotními záznamy pro okamžité vyhodnocení
• Rozšíření o další izotopy a nižší koncentrace díky pokročilým kolizně-reakčním technikám
• Aplikace v toxikologii, sportovní medicíně, pediatrii a environmentálním monitoringu

Závěr

Metoda ICPMS-2050 LF s alkalickou ředicí matricí prokázala vysokou citlivost, přesnost a stabilitu při stanovení 23 prvků v moči. Minimalizací paměťových efektů a automatizací analýzy nabízí spolehlivé a efektivní řešení pro klinické i výzkumné laboratoře.

Reference

1. Rose C., Parker A., Jefferson B., Cartmell E. The Characterization of Feces and Urine: A Review of the Literature to Inform Advanced Treatment Technology. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 2015.
2. Putnam D.F. Composition and Concentrative Properties of Human Urine. NASA Contractor Report, 1971.
3. Nelms S. ICP Mass Spectrometry Handbook. CRC Press, 2005.
4. Medical Laboratory Bremen. Analysen. Dostupné z mlhb.de/analysen, aktualizováno 21.05.2025.