Çok yönlü, yüksek hassasiyetli numune işleme için MiPT ile laboratuvar verimliliğinin optimize edilmesi

İyon kromatografide (IC) en çok kullanılan enjeksiyon tekniği tam loop enjeksiyonudur. Bu teknik hem kolay hem de yüksek oranda tekrarlanabilirdir. IC sistemi her zaman aynı hacmi enjekte edecek şekilde kalibre edildiğinden, enjeksiyon döngüsü hacminin mutlak değeri önemli değildir. Ancak bazı durumlarda IC'ye değişken hacimlerde numune veya standart enjekte etmek daha uygun olabilmektedir. "Parçasal-loop enjeksiyon" olarak adlandırılan bu durum IC analizini daha esnek ve kullanışlı bir hale getirmektedir. Metrohm akıllı Parçasal-Loop Enjeksiyon Tekniği (MiPT), bunu bir Dosino tarafından gerçekleştirilen tam otomatik sıvı işleme adımları ile başka bir hassasiyet seviyesine taşımaktadır.

Parçasal-loop enjeksiyon tekniği nasıl çalışmaktadır?

Parçasal loop enjeksiyonu gerçekleştirmek için, büyük bir loop (tipik olarak 250 µL) kısmen örnek çözeltisi ile doldurulmakta ve daha sonra IC'ye enjekte edilmektedir. Enjekte edilen hacim, kromatografik yazılımda (ör. MagIC Net) nihai konsantrasyonun otomatik olarak hesaplanması için kullanılmaktadır.

Metrohm akıllı Parçasal-Loop Enjeksiyon Tekniği (MiPT) kullanılarak, 800 Dosino örnek çözeltisini (veya standart çözeltiyi) örnek şişesinden tampon borusuna aspire ederken örnek valfini devre dışı bırakmaktadır (Şekil 1, sol). Numune valfini doldurmak için "fill" pozisyonuna değiştirdikten sonra, Dosino loop'u belirtilen numune hacmiyle doldurmaktadır (Şekil 1, orta). Kısmen doldurulan numune loop'u daha sonra IC'ye enjekte edilmektedir (Şekil 1, sağ). 250 µL loop durumunda, enjekte edilen örnek hacmi 4 µL ile 200 µL arasında değişkenlik gösterebilir.

Şekil 1. Parçasal-loop enjeksiyon süreci. 1) Örnek (kırmızı) bir tampon döngüsüne (solda) aktarılır. 2) Enjeksiyon valfi, örnek loopunu Dosino tarafından tam olarak tanımlanmış bir örnek hacmiyle doldurmak için "fill" pozisyonuna geçirilir. 3) Örnek hacmi iyon kromatografiye enjekte edilir [1,2].

MiPT sürecinin tamamı, Animasyon 1'de gösterildiği gibi tamamen otomatiktir. MiPT, değerli laboratuvar zamanından ve ekipman maliyetlerinden tasarruf sağlarken, insan hatası ve taşıma riskini tamamen minimuma indirir (<%0,001).

Animasyon 1: Metrohm akıllı Parçasal-Loop Enjeksiyon Tekniği (MiPT) kurulumu.
800 Dosino (ortada), örneği bir tampon döngüsüne aktarmaktadır. Dosino (0.2 μL'ye kadar hassas) kullanılarak, örnek loopu doğru miktarda örnek veya standart ile doldurularak iyon kromatografiye enjekte edilir.

MagIC Net yöntemine mantıksal özellikler dahil edilerek, seyreltilmemiş numunelerin enjeksiyon hacmi, ölçülen konsantrasyon kalibrasyon aralığına uyacak şekilde otomatik olarak ayarlanabilmektedir. Otomasyon, genel analiz verimliliğini artırmakta ve mantıksal MiPT'yi, hassasiyetin çok önemli olduğu sıralı ve yüksek verimli analizler için mükemmel hale getirmektedir.

MiPT ile kolaylaştırılmış enstrüman kalibrasyonu

Metrohm Inline Seyreltme Tekniği (MIDT) gibi, MiPT de tek bir çoklu iyon standardı kullanarak kalibrasyon sürecini basitleştirmektedir. Şekil 2, MiPT kullanarak doğru ve otomatik kalibrasyon prosedürünü göstermektedir [3]. Bu kolaylaştırma, analitik iş akışının verimliliğini ve doğruluğunu daha da artırmaktadır.

Şekil 2. MiPT ile otomatik kalibrasyon sayesinde performansın artırılması. Farklı analit konsantrasyonlarına karşılık gelen eksiksiz bir kalibrasyon aralığı elde etmek için farklı enjeksiyon hacimleriyle çoklu enjeksiyonlar gerçekleştirilmektedir. Enjeksiyon hacimleri 4 ila 200 mikrolitre arasında bir aralığı kapsamaktadır.

Hem kalibrasyon hem de numune enjeksiyonu için tekrarlanabilirlik, doğruluk ve hassasiyet mükemmel seviyededir (Şekil 3). MiPT, kullanıcılara hem verimli bir tek standarttan kalibrasyon hem de kalibre edilen aralığa uyacak şekilde farklı hacimlerde numune enjekte etme esnekliği içeren farklı konsantrasyonlara sahip numuneleri analiz etmek için tam otomatik ve güvenilir bir yol sunmaktadır.

Şekil 3. MiPT ile gerçekleştirilen çoklu enjeksiyonların performansı. 500 μg/L karışık katyon standardının çoklu enjeksiyonlarının (enjeksiyon hacimleri her biri 2 μL, 10 μL, 100 μL ve 200 µL olmak üzere altı kez) üst üste çakıştırılması (ofset ile) gösterilmektedir. Genel hassasiyet <%0,1 RSD ve >%98 geri kazanım ile çok yüksektir. Numune işleme iki dakikadan az sürmektedir.

MiPT, Metrohm tarafından sunulan ve en sık kullanılan enjeksiyon tekniklerinden biridir. Çeşitli su türlerinin çevresel analizlerinden, elektronik sektöründeki kalite kontrole ve hatta yiyecek ve içecek analizlerine kadar birçok uygulama alanı bulunmaktadır. Daha fazlasını bu makalenin sonunda yer alan bilgi birikiminiz bölümünde okuyabilirsiniz!

MiPT, IC analizi için birçok avantaj sunar

Tek bir standarttan kalibrasyon ve örnek konsantrasyonu kalibrasyon aralığını aştığı durumlarda (manuel veya mantıksal bir otomatik yöntem olarak), 4-200 µL (seyreltme faktörü 1:50) değişken miktarlarda ayarlanabilir enjeksiyon hacimleri.

MiPT, 858 Professional Sample Processor veya 889 Sample Center ile her Metrohm IC sistemine adapte edilebilmekte ve Metrohm Inline Ultrafiltrasyon ile birlikte de kullanılabilmektedir.

Dosino'nun bir tampon döngüsü (Şekil 1) ve tam otomatik kapsamlı durulama prosedürü (Animasyon 1) ile korunması sayesinde ppb (µg/L) ve ppm (mg/L) konsantrasyonlarında analit içeren numuneleri minimum taşıma riski ile analiz edebilmektedir.

Yenilikçi ve hassas Dosino cihazı sayesinde doğruluk ve tekrarlanabilirlik garanti edilmektedir.

Kalibrasyon dahil tüm adımlar tamamen otomatiktir, bu da değerli laboratuvar zamanından tasarruf edilmesini ve analizin daha hızlı, daha güvenilir ve insan kaynaklı hatalardan arındırılmış olmasını sağlamaktadır.

Sonuç

Metrohm akıllı Parçasal-Loop Enjeksiyon Tekniği ve Metrohm Inline Seyreltme Tekniği, iyon kromatografide önemli bir gelişmeyi temsil etmektedir (Tablo 1). Kalibrasyon veya örnek seyreltme gibi önemli adımları otomatikleştiren ve en yüksek hassasiyeti sunan bu teknikler, analizlerin doğruluğunu ve güvenilirliğini artırmakta ve laboratuvarda önemli ölçüde zaman ve maliyet tasarrufuna katkıda bulunmaktadır.

**Tablo 1.** Metrohm Inline Seyreltme Tekniği ile Metrohm akıllı Parçasal-Loop Enjeksiyon Tekniğinin Karşılaştırılması.
Teknik:	Inline Seyreltme (MIDT)	Parçasal-Loop Enjeksiyon (MiPT)
Konsantrasyon aralığı	mg/L ila g/L	µg/L ila mg/L
Kalibrasyon aralığı	1:2000	1:100
Örnek konsantrasyon aralığı	1:4,000,000	1:5000
Olası kombinasyonlar	Ultrafiltrasyon, diyaliz, dahili loop enjeksiyonu	Ultrafiltrasyon
Seyreltme faktörü	1:2000	1:50
Bir standarttan otomatik kalibrasyon	Evet	Evet
Mantıksal seyreltme/değişken parçasal-loop enjeksiyonu	Evet	Evet
Nested programlama	Evet	Hayır
Örnek hazırlama süresi	Yaklaşık 5 dakika	Yaklaşık 2 dakika

Referanslar

[1] Seubert, A.; Frenzel, W.; Schäfer, H.; et al. Monograph: Sample Preparation Techniques for Ion Chromatography, 2nd ed.; Metrohm AG: Herisau, Switzerland, 2021. 8.108.5070

[2] Metrohm AG. Metrohm Inline Sample Preparation; Metrohm AG: Herisau, Switzerland, 2022. 8.940.5004

[3] Hartmann, T.; Czyborra, S. Straightforward Multipoint Calibration Using a Single Standard. 8.000.6042