Determination of Perchlorate in Vegetation Samples Using Accelerated Solvent Extraction and Ion Chromatography
Aplikace | 2016 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Perchlorát je perzistentní a velmi rozpustný anion, který se kumuluje v pitné vodě, půdě a rostlinné biomase v blízkosti vojenských a průmyslových zdrojů. Díky schopnosti narušovat vstřebávání jódu štítnou žlázou představuje riziko pro lidské zdraví. Z toho důvodu je stanovení perchlorátu spolehlivou, citlivou a selektivní metodou kritické významnosti pro zajištění kvality potravin, životního prostředí a pitné vody.
Cílem práce bylo optimalizovat a validovat metodu urychlené extrakce rozpouštědlem (ASE) s iontovou chromatografií pro kvantifikaci perchlorátu v komplexních matricích, zejména v rostlinách, půdě a mléčných výrobcích. Studie porovnávala efektivitu ASE s konvenčními manuálními technikami (blending, sonikace) a hodnotila parametry přesnosti, opakovatelnosti a mez detekce.
Pro extrakci perchlorátu z 3–5 g rostlinného či půdního vzorku se využila ASE při 80 °C a tlaku 1500 psi. Extrakce probíhala ve třech statických cyklech po 5 minutách, následovaná vodním výplachem a dusíkovou purge. Do extrakční buňky byly vsypány směsi ionexových a adsorpčních sorbentů (OnGuard H, Ag, Ba, RP) a vrstva základní aluminy pro in-line čištění matrice. Výsledný extrakt byl filtrován 0,2 µm injekční filtrací a přímo analyzován.
Metoda dosahovala v široké škále matric (půda, seno, kukuřice, meloun, špenát, mléko) průměrných návratností 88–119 % a opakovatelnosti (RSD) menší než 9 %. Neprokázal se významný vliv složení matrice ani koncentrace analyzovaného chlorátu. Mez detekce (MDL) se pohybovala mezi 0,7 a 2,0 µg/kg, spolehlivý kvantifikační limit (RQL) byl v rozmezí 2,9–8,0 µg/kg. Chromatogramy ukázaly, že in-line čištění odstranilo většinu interferujících iontů (chlorid, síran) bez negativního dopadu na citlivost.
ASE šetří čas (extrakce 10–15 min vs. hodiny u manuálních postupů), minimalizuje spotřebu vody jako extrakčního činidla a umožňuje plnou automatizaci až 24 vzorků bez přerušení. In-line rozhraní s iontovou chromatografií zkracuje předanalytickou přípravu a zvyšuje laboratorní produktivitu při zachování vysoké přesnosti a citlivosti.
Další rozvoj může směřovat k rozšíření metodiky na komplexnější biologické a potravinářské vzorky, kombinaci s hmotnostní spektrometrií pro lepší selektivitu, redukci objemů extrakčního media pro ekologičtější provoz či vývoji přenosných zařízení pro terénní monitoring perchlorátů.
Urychlená extrakce rozpouštědlem ve spojení s on-line iontovou chromatografií představuje robustní, citlivý a rychlý postup pro stanovení perchlorátu v náročných matricích. Metoda nabízí významné úspory v čase a solventech, vysokou automatizaci a splňuje požadavky na přesnost, opakovatelnost i detekční limity na úrovni jednotek µg/kg.
Příprava vzorků, Iontová chromatografie
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Perchlorát je perzistentní a velmi rozpustný anion, který se kumuluje v pitné vodě, půdě a rostlinné biomase v blízkosti vojenských a průmyslových zdrojů. Díky schopnosti narušovat vstřebávání jódu štítnou žlázou představuje riziko pro lidské zdraví. Z toho důvodu je stanovení perchlorátu spolehlivou, citlivou a selektivní metodou kritické významnosti pro zajištění kvality potravin, životního prostředí a pitné vody.
Cíle a přehled studie
Cílem práce bylo optimalizovat a validovat metodu urychlené extrakce rozpouštědlem (ASE) s iontovou chromatografií pro kvantifikaci perchlorátu v komplexních matricích, zejména v rostlinách, půdě a mléčných výrobcích. Studie porovnávala efektivitu ASE s konvenčními manuálními technikami (blending, sonikace) a hodnotila parametry přesnosti, opakovatelnosti a mez detekce.
Použitá metodika
Pro extrakci perchlorátu z 3–5 g rostlinného či půdního vzorku se využila ASE při 80 °C a tlaku 1500 psi. Extrakce probíhala ve třech statických cyklech po 5 minutách, následovaná vodním výplachem a dusíkovou purge. Do extrakční buňky byly vsypány směsi ionexových a adsorpčních sorbentů (OnGuard H, Ag, Ba, RP) a vrstva základní aluminy pro in-line čištění matrice. Výsledný extrakt byl filtrován 0,2 µm injekční filtrací a přímo analyzován.
Použitá instrumentace
- ASE 200/300 Accelerated Solvent Extractor (Thermo Scientific Dionex)
- Iontový chromatograf ICS-2500 s GP50 Gradient Pump, EG50 eluent generator, AS40 autosampler a LC30 Chromatography Oven
- Kolony IonPac AS16 Analytical, AG16 Guard, Cryptand C1 Concentrator
- Suppressor ASRS ULTRA II a detektor CD25 s potlačenou vodivostí
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda dosahovala v široké škále matric (půda, seno, kukuřice, meloun, špenát, mléko) průměrných návratností 88–119 % a opakovatelnosti (RSD) menší než 9 %. Neprokázal se významný vliv složení matrice ani koncentrace analyzovaného chlorátu. Mez detekce (MDL) se pohybovala mezi 0,7 a 2,0 µg/kg, spolehlivý kvantifikační limit (RQL) byl v rozmezí 2,9–8,0 µg/kg. Chromatogramy ukázaly, že in-line čištění odstranilo většinu interferujících iontů (chlorid, síran) bez negativního dopadu na citlivost.
Přínosy a praktické využití metody
ASE šetří čas (extrakce 10–15 min vs. hodiny u manuálních postupů), minimalizuje spotřebu vody jako extrakčního činidla a umožňuje plnou automatizaci až 24 vzorků bez přerušení. In-line rozhraní s iontovou chromatografií zkracuje předanalytickou přípravu a zvyšuje laboratorní produktivitu při zachování vysoké přesnosti a citlivosti.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj může směřovat k rozšíření metodiky na komplexnější biologické a potravinářské vzorky, kombinaci s hmotnostní spektrometrií pro lepší selektivitu, redukci objemů extrakčního media pro ekologičtější provoz či vývoji přenosných zařízení pro terénní monitoring perchlorátů.
Závěr
Urychlená extrakce rozpouštědlem ve spojení s on-line iontovou chromatografií představuje robustní, citlivý a rychlý postup pro stanovení perchlorátu v náročných matricích. Metoda nabízí významné úspory v čase a solventech, vysokou automatizaci a splňuje požadavky na přesnost, opakovatelnost i detekční limity na úrovni jednotek µg/kg.
Reference
- Cheng Q., Liu F., Canas J. E., Anderson T. A. Talanta, 2005.
- Jackson W. A. et al. J. Agric. Food Chem., 2005, 53, 369.
- U.S. EPA Method 314.1, An Improved Method for Determining Sub-ppb Perchlorate in Drinking Water, 2005.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determination of Perchlorate in Vegetation Samples Using Accelerated Solvent Extraction and Ion Chromatography
2012|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Bruce Richter and Brett Murphy Thermo Fisher Scientific, Salt Lake City, UT, USA Introduction Perchlorate (ClO ) is an environmental contaminant that has been found in drinking, ground, and surface waters in several states within the United States. Most of…
Klíčová slova
perchlorate, perchlorateextraction, extractiondionex, dionexaccelerated, acceleratedonguard, onguardmelon, melonvegetation, vegetationresins, resinsmatrix, matrixsolvent, solventcleanup, cleanupspinach, spinachcorn, cornlssmfs, lssmfsrql
Food Safety Applications NotebookEnvironmental Contaminants - Environmental Contaminants
2012|Agilent Technologies|Příručky
• Biogenic Amines • Mycotoxins Food Safety Applications Notebook Environmental Contaminants Table of Contents Index of Analytes and Application Notes................................................................................................................................... 3 Introduction to Food Safety......................................................................................................................................................... 4 UltiMate 3000 UHPLC+ Systems.............................................................................................................................................. 5 IC and RFIC Systems.................................................................................................................................................................. 6 MS Instruments........................................................................................................................................................................... 7 Chromeleon…
Klíčová slova
biogenic, biogenicase, aseamines, aminesextraction, extractionsuppressed, suppressedipad, ipadconductivity, conductivityamperometric, amperometricaccelerated, accelerateddetermination, determinationfermented, fermentedpulsed, pulsedionpac, ionpacdetection, detectionamount
Accelerated Solvent Extraction Techniques for In-Line Selective Removal of Interferences
2015|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Tech nical Note 21 0 Accelerated Solvent Extraction Techniques for In-Line Selective Removal of Interferences Introduction Selective Extraction of Nonpolar Compounds Interferences may be extracted along with desired analytes during an extraction process. These unwanted co-extractables may interfere with analyte…
Klíčová slova
extraction, extractionaccelerated, acceleratedsolvent, solventselective, selectiveonguard, onguardgel, geltissue, tissuecell, cellfat, fatnonpolar, nonpolarfish, fishhexane, hexanealumina, aluminasilica, silicaadsorbents
Food Safety Applications Notebook - Agricultural Chemical Contaminants
2012|Agilent Technologies|Příručky
• Veterinary Drugs/Antibiotics • Pesticides Food Safety Applications Notebook Agricultural Chemical Contaminants Table of Contents Index of Analytes and Application Notes................................................................................................................................... 3 Introduction to Food Safety......................................................................................................................................................... 4 UltiMate 3000 UHPLC+ Systems............................................................................................................................................... 5 IC and RFIC Systems.................................................................................................................................................................. 6 MS Instruments........................................................................................................................................................................... 7…
Klíčová slova
ase, aseionpac, ionpacextraction, extractionammonium, ammoniumquaternary, quaternarycarbamate, carbamateaccelerated, acceleratedalkanol, alkanolsolvent, solventanimal, animalsubstrate, substratehydroxide, hydroxidepsa, psalatex, latexmeat