HANDBOOK OF HYPHENATED ICP-MS APPLICATIONS - 2nd Edition
Příručky | 2015 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Ve výzkumu analytické chemie hrají hyfenované techniky klíčovou roli v cílené a vysoce citlivé detekci anorganických a organometalických analytů v komplexních matricích. Kombinace vysoce účinné separační techniky (např. kapalinové či plynové chromatografie, kapilární elektroforézy, field-flow frakcionace, gelové elektroforézy) s element-specifickou hmotnostní spektrometrií (ICP-MS) nebo s molekulárně-specifickou hmotnostní spektrometrií (ESI-MS, MALDI-MS) poskytuje jedinečné možnosti speciace prvků v biologických, environmentálních i průmyslových vzorcích. Umožňuje nejen určit celkovou koncentraci prvků, ale sledovat i jejich chemické formy (oxidační stavy, sloučeniny, komplexy), stanovit rozložení izotopů či přesně kvantifikovat i velmi nízké hladiny toxických či stopových analytů.
Cílem publikace je nabídnout široký přehled nových a ověřených aplikací hyfenovaných ICP-MS metod. Obsah je rozdělen do čtyř hlavních částí:
Veškeré aplikace sdružují dvě klíčové komponenty:
Přehled aplikací ukazuje, že hyfenované metody umožňují:
Hyfenované techniky ICP-MS nabízejí praktické výhody:
Očekávané směry rozvoje hyfenovaných metod zahrnují:
Hyfenované techniky s ICP-MS nadále dominují v oblasti speciace díky jedinečné schopnosti spojit elementární kvantifikaci s vysokou selektivitou a citlivostí separačních a molekulárních metod. Kombinace HPLC/GC/CE/FFF s ICP-MS a ESI-MS poskytuje bezprecedentní vhled do chemických forem prvků v potravinách, životním prostředí, biomatricích a materiálech dnešní doby. Předpokládá se, že inovace v oblasti nízkotokých trubic, reakčních buněk a multisenzorických přístrojových konfigurací ještě více rozšíří uplatnění těchto metod v různých oblastech výzkumu a průmyslu.
GC, HPLC, Iontová chromatografie, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ, GPC/SEC, LC/SQ, LC/IT, ICP/MS, Speciační analýza
ZaměřeníŽivotní prostředí, Potraviny a zemědělství
VýrobceAgilent Technologies, SCIEX
Souhrn
Význam tématu
Ve výzkumu analytické chemie hrají hyfenované techniky klíčovou roli v cílené a vysoce citlivé detekci anorganických a organometalických analytů v komplexních matricích. Kombinace vysoce účinné separační techniky (např. kapalinové či plynové chromatografie, kapilární elektroforézy, field-flow frakcionace, gelové elektroforézy) s element-specifickou hmotnostní spektrometrií (ICP-MS) nebo s molekulárně-specifickou hmotnostní spektrometrií (ESI-MS, MALDI-MS) poskytuje jedinečné možnosti speciace prvků v biologických, environmentálních i průmyslových vzorcích. Umožňuje nejen určit celkovou koncentraci prvků, ale sledovat i jejich chemické formy (oxidační stavy, sloučeniny, komplexy), stanovit rozložení izotopů či přesně kvantifikovat i velmi nízké hladiny toxických či stopových analytů.
Cíle a přehled
Cílem publikace je nabídnout široký přehled nových a ověřených aplikací hyfenovaných ICP-MS metod. Obsah je rozdělen do čtyř hlavních částí:
- HPLC-ICP-MS: stanovení organických a neorganických forem As, Se, Cr, Hg, Sb v potravinách, životním prostředí i biologiích matricích.
- GC-ICP-MS: detekce těkavých formy As, organotinných, sírových a fosforečných sloučenin v plynech, palivech a vodách.
- Multi-MS: paralelní element-specifická (ICP-MS) a molekulární (ESI-MS, MS/MS) detekce u biothiolů, phytochelatinů, lipidických a proteinových komplexů.
- Field-flow frakcionace (FFF)-ICP-MS: separace nano-/mikročástic a makromolekul podle velikosti, hustoty či složení s neprůstřelnou kvantifikací prvků.
Použitá metodika a instrumentace
Veškeré aplikace sdružují dvě klíčové komponenty:
- Separace: HPLC (anion/ kation exchange, reversed-phase nebo ion-pairing), GC (kapilární kolony DB-5MS, HP-5MS, Gaspro), CE (kapilární elektroforéza v kapilářích či gelech), FFF (asymmetric flow, thermal, centrifugation) nebo gelová elektroforéza (1D/2D slab-gel).
- Detekce: ICP-MS (Agilent 7500/7700) pro element-specifickou a izotopickou analýzu, ESI-MS/MS (Agilent 6150/6300, Ion Trap, Q-TOF) či MALDI-MS pro molekulární identifikaci. U FFF se často kombinuje se světelně-rozptylovými detektory (MALS, DLS).
Hlavní výsledky a diskuse
Přehled aplikací ukazuje, že hyfenované metody umožňují:
- Ultranízké detekční limity (ppt–ppb) pro toxické prvky (As, Se, Cr, Hg, Sb) i organometalické sloučeniny.
- Speciaci elementárních forem (AsIII/AsV, CrIII/CrVI, MeHg/HgII) a organických forem (arsenobetaine, selenometabolity, organotiny, phospholipidy) v potravinách, životních vzorcích a biologiích extraktech.
- Kvantifikaci bez standardů pomocí compound independent calibration a speciace-specifické izotopové ředění (SIDMS).
- Paralelní detekci prvku i organického skeletu, umožňující rychlou identifikaci a potvrzení struktury neznámých komplexů (biothioly, lipidické sloučeniny, proteiny) s ESI-MS/MS.
- Rozčlenění velikostní distribuce nanočástic v reálném prostředí (řeky, moře, kořenové exudáty rostlin) a stanovení adsorpce prvků v závislosti na velikosti či složení částic pomocí FFF-ICP-MS.
Přínosy a praktické využití metody
Hyfenované techniky ICP-MS nabízejí praktické výhody:
- Kvalifikovaná speciace v QA/QC a rutině v potravinářství, environmentální monitoringu, farmaceutických a biotechnologických výzkumech.
- Měření izotopických poměrů a SIDMS pro naprostou přesnost v trasování a kvantifikaci cílených forem.
- Detekci ultra-trace forem bez potřeby předchozího derivatizačního kroku nebo složité přípravy vzorku (např. SPME-GC-ICP-MS).
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekávané směry rozvoje hyfenovaných metod zahrnují:
- Snížení toků přímo na nano-laminární úroveň s ultralow flow kolony pro HPLC-ICP-MS a CE-ICP-MS.
- Integrované paralelní systémy multi-MS (ICP-MS + HR-ESI-MS/MS/orbitrap) pro jedinou analýzu s kvantifikací i vysokorozlišovací strukturní potvrzení.
- Automatizované vysokopropustné platformy pro screening biobank a screening ekologických vzorků.
- Rozšíření FFF-ICP-MS do oblasti materiálových věd a n účinných nanomateriálů.
Závěr
Hyfenované techniky s ICP-MS nadále dominují v oblasti speciace díky jedinečné schopnosti spojit elementární kvantifikaci s vysokou selektivitou a citlivostí separačních a molekulárních metod. Kombinace HPLC/GC/CE/FFF s ICP-MS a ESI-MS poskytuje bezprecedentní vhled do chemických forem prvků v potravinách, životním prostředí, biomatricích a materiálech dnešní doby. Předpokládá se, že inovace v oblasti nízkotokých trubic, reakčních buněk a multisenzorických přístrojových konfigurací ještě více rozšíří uplatnění těchto metod v různých oblastech výzkumu a průmyslu.
Reference
- Giddings J. C. (1966). Separation Science, 1, 123–125.
- Hasselöv M. et al. (1999). Anal. Chem., 71, 3497–3502.
- Pretorius W. G. et al. (1993). J. Anal. At. Spectrom., 8, 175–179.
- Mejia N. et al. (2005). J. Anal. At. Spectrom., 20, 1178–1183.
- Raab A. et al. (2009). Electrochim. Acta, 54, 3250–3256.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Coupling of ion chromatography and inductively-coupled plasma mass spectrometry
2017|Agilent Technologies|Příručky
Metrohm White Paper Coupling of ion chromatography and inductively-coupled plasma mass spectrometry By Katinka Ruth and Markus Läubli Online hyphenation of ion chromatography (IC) to inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP/ MS) is a powerful instrumental tool to handle some…
Klíčová slova
metrohm, metrohmpaper, paperwhite, whiteicp, icparsenic, arsenicspecies, speciesspeciated, speciatedmercury, mercuryspeciation, speciationchromium, chromiumselenium, seleniumisotope, isotopeinductively, inductivelythallium, thalliumsidms
Speciation Applications Summary Ion Chromatography
2017|Thermo Fisher Scientific|Příručky
Speciation Applications Summary Ion Chromatography Elemental Species Separation and Detection Table of contents Introduction Speciation Analysis 3 Complete inorganic analysis Periodic Table of Total Inorganic Analysis 4 Arsenic IC-ICP-MS speciation analysis of As in apple juice using the Thermo Scientific…
Klíčová slova
icp, icpicap, icapspeciation, speciationarsenic, arsenicmercury, mercurylod, lodinorganic, inorganiciodide, iodiderice, ricespecies, speciescoupled, coupledinductively, inductivelyversion, versionequivalent, equivalentdownload
Handbook of ICP-QQQ Applications using the Agilent 8800 and 8900
2022|Agilent Technologies|Příručky
5th Edition Handbook of ICP-QQQ Applications using the Agilent 8800 and 8900 Primer > Return to table of contents > Search entire document Foreword Agilent Technologies launched its 8800 Triple Quadrupole ICP-MS (ICP-QQQ) at the 2012 Winter Conference on Plasma…
Klíčová slova
return, returncontents, contentstable, tableicp, icpqqq, qqqcps, cpsgas, gasmass, massppt, pptcell, celldocument, documentconc, concentire, entiresearch, searchmode
Introducing the New Agilent 7700 Series ICP-MS; Improved Performance for Speciated Analysis
2016|Agilent Technologies|Postery
Introducing the New Agilent 7700 Series ICP-MS; Improved Performance for Speciated Analysis Introduction 7700 Series Design and Performance Agilent ICP-MS systems are widely used for speciation analysis in both research and routine laboratories, with many examples of applications combined with…
Klíčová slova
icp, icptin, tinspeciation, speciationorgano, organoamong, amongarsenic, arsenicbelow, belowtins, tinschromatogram, chromatogramtoxic, toxichlpc, hlpcshowing, showingcincinnati, cincinnatitpht, tphtselenate