Speciation Applications Summary Ion Chromatography

Význam tématu

Speciace prvků umožňuje rozlišit toxické a netoxické formy chemických prvků v potravinách, vodě, farmaceutikách a biologických vzorcích. Klasický přístup s měřením celkového obsahu elementu nedokáže odlišit např. organický a anorganický arsen nebo různé oxidační stavy chromu, které se liší toxicitou a biochemickými vlastnostmi.

Cíle a přehled studie

Cílem souhrnného přehledu je představit aplikace hyfenované iontové chromatografie (IC) s indukčně vázanou plazmou hmotnostní spektrometrií (ICP-MS) v oblasti speciační analýzy. Text shrnuje metody a výsledky pro analýzu arseniku v jablečném džusu, rýžovém sirupu a moči, bromátů ve vodě, chromu ve vodě i hračkách, jodidů v kojenecké výživě, rtuti v léčivých přípravcích i kontaktních roztocích pro čočky.

Použitá metodika

Iontová chromatografie odděluje anionty a kationty na základě náboje, velikosti a polarizability, obvykle za pomoci kovově čisté kapiláry a mobilní fáze na bázi uhličitanů nebo kyselin. ICP-MS zajišťuje citlivou, element-specifickou detekci v rozsahu ppt, často v kinetickém (KED) nebo reakčním režimu.

Použitá instrumentace

• Dionex ICS-5000, ICS-6000 a ICS-900 IC systémy s kolonnami IonPac (AS7, AS19, CS5A, AG11 aj.).
• RFIC-EG eluentní generátory pro výrobu eluční fáze z deionizované vody.
• Thermo Scientific iCAP Q, RQ a TQ ICP-MS s Ni kužely a QCell buňkami pro odstraňování interferencí.

Hlavní výsledky a diskuse

• Arsenik: Rozlišení As(III), As(V) a organických forem (DMA, MMA, arsenobetaine) v potravinách a moči s MDL jednotek ng/g a spolehlivostí >90 %.
• Bromáty: Stanovení v pitné vodě při 0,3 µg/L splňující limity EPA s obnovami 99–100 %.
• Chrom: Separace a kvantifikace Cr(III) a Cr(VI) v pitných vodách i migrujících z hraček s dobrou přesností.
• Jód: Detekce jodidu a jodátu v kojenecké výživě pomocí IC-PAD s konverzí jodátu na jodid.
• Rtuť: Speciace anorganické a methylrtuti v bylinkových doplňcích a kontaktních roztocích s detekcí µg/L a vysokou přesností spikových obnov.

Přínosy a praktické využití metody

• Možnost cíleného hodnocení toxicity a bioakumulace na úrovni chemických forem.
• Vysoká citlivost, selektivita a multielementární detekce v jediném měření.
• Aplikace v potravinářském i environmentálním monitoringu, farmacii a QA/QC laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Využití HPIC systémů do 5000 psi a 4 µm částic pro rychlejší a efektivnější rozlišení.
• Masivní nasazení RFIC eluent generátorů pro stabilní pH a nízkou údržbu.
• Přechod na TQ ICP-MS pro pokročilé reakční buňky, lepší odstraňování interferencí a nižší detekční limity.
• Automatizace vzorkování a zpracování dat pro zvýšení propustnosti laboratoří.

Závěr

Hybridní přístup IC-ICP-MS se ukazuje jako klíčová technologie pro speciační analýzu, nabízející nízké detekční limity, vysokou reprodukovatelnost a široké spektrum aplikací v oblasti analytické chemie.

Reference

• Technické a aplikační poznámky Thermo Scientific: AN43099, AN43126, TN43357, AN43255, AN43227, AN43098, AN43175, AN37, AN43130, AN43141.
• Přehledové studie o speciaci As, Br, Cr, I a Hg v potravinách, vodách a farmaceutických přípravcích.