Metrohm Inline Sample Preparation

Význam tématu

Iontová chromatografie vyžaduje čisté a homogenní vzorky bez částic či makromolekul, aby byla zajištěna dlouhá životnost kolony a spolehlivé výsledky. Ruční příprava vzorků je časově náročná, náchylná ke kontaminaci a omezuje throughput laboratoře. Metrohm Inline Sample Preparation (MISP) plně automatizuje přípravné kroky, zvyšuje přesnost, dobu odezvy i stopovatelnost každého kroku.

Cíle a přehled studie / článku

Popis rozsáhlé škály MISP technik určených pro iontovou chromatografii:

• Inline ultrafiltrace
• Inline dialýza
• Logical Inline Dilution
• Inteligentní Partial Loop Injection Technique
• Inteligentní Pick-up Injection Technique
• Inline extrakce
• Inline eliminace matrice
• Inline prekoncentrace
• Inline neutralizace
• Inline odstranění kationtů
• Inline kalibrace
• Vzorkování aerosolů a plynů (PILS, MARGA)
• Přístrojová řešení pro pevné vzorky a spalovací IC (815 Robotic Soliprep, CIC)

Použitá metodika a instrumentace

Studie uvádí kombinaci modulárního iontového chromatografu 940 Professional IC Vario s:

• 800 Dosino pro přesné dávkování kapalin (0,2 µL až 50 mL)
• 858 Professional Sample Processor pro autosamplery a peristaltické pumpy
• 942 Extension Module Vario LQH/Prep pro profesionální liquid handling
• Ultrafiltrační a dialyzační buňky s membránami 0,2 µm
• SPM rotor s kation-výměnnou pryskyřicí a regenerací
• 815 Robotic Soliprep pro homogenizaci a automatickou extrakci pevných vzorků
• PILS a MARGA pro aerosolové a plynné vzorky
• Combustion IC modul pro stanovení halogenů a síry

Hlavní výsledky a diskuse

MISP přináší plnou automatizaci přípravy vzorků, minimalizuje manuální zásahy, snižuje carryover (< 0,001 %), zkracuje dobu analýzy a prodlužuje životnost chromatografických kolon. Každá technika nabízí specifické výhody:

• Ultrafiltrace: odstranění částic, kolonií bakterií, prodloužení životnosti kolony
• Dialýza: separace olejů, bílkovin a makromolekul
• Inline ředění a inteligentní injekční techniky: optimální koncentrace v kalibračním rozsahu bez manuálního ředění
• Extrakce: automatické přenesení vodorozpustných analy­tů z organických matric
• Eliminace matrice a neutralizace: příprava agresivních a organických vzorků pro injekci
• Prekoncentrace a inline kalibrace: dosažení ng/L detekčních limitů s jedinou multi-ion standards
• Odstranění kationtů: zachycení kovových rušivých iontů bez SPE
• Online vzorkování plynů a aerosolů (PILS, MARGA) a spalovací CIC pro halogeny a síru

Přínosy a praktické využití metody

MISP nachází uplatnění v environmentálním monitoringu (povrchové a pitné vody, odpadní vody, aerosoly, plynné emise), v průmyslové analytice (farmacie, potravinářství, semikonduktory, energetika), v kontrolách kvality paliv a biopaliv, v biologických a petrochemických vzorcích a v on-line měření procesních parametrů. Automatizace zvyšuje throughput a snižuje náklady na pracovní sílu a spotřební materiál.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj očekáváme v integraci umělé inteligence pro autonomní rozhodování optimalizujících pracovních postupů, rozšíření hyphenovaných technik o hmotnostní spektrometrii, miniaturizaci přístrojů pro in-field analýzu, rozvoj eco-friendly reagentů a modulární řešení pro online monitoring náročných průmyslových procesů.

Závěr

Metrohm Inline Sample Preparation představuje komplexní a modulární platformu pro plně automatizovanou přípravu vzorků v iontové chromatografii. Zvyšuje spolehlivost, reprodukovatelnost a průchodnost analýz, zároveň snižuje kontaminační rizika a provozní náklady. Tato řešení posouvají hranice detekčních limitů i kapacity laboratoří.

Reference

Metrohm Inline Sample Preparation for precise and accurate analysis, Metrohm AG, Herisau 2022.