Pha loãng mẫu tự động trực tuyến: Nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong sắc ký ion

Các kỹ thuật viên phòng thí nghiệm thường gặp khó khăn trong việc cân bằng độ chính xác cao mà công việc phân tích của họ yêu cầu với khối lượng công việc đầy đủ và tài nguyên hạn chế. Để có được kết quả chính xác và đáng tin cậy, hai quy trình cơ bản thường được yêu cầu để đảm bảo độ chính xác tuyệt đối: hiệu chuẩn hệ thống phân tích và pha loãng mẫu có nồng độ cao. Khi sử dụng sắc ký ion, các giải pháp tự động hoàn toàn có sẵn để giảm bớt công việc thủ công trong phòng thí nghiệm và tạo điều kiện thuận lợi cho hiệu quả công việc. Các bước chuẩn bị mẫu như pha loãng có thể được thực hiện tự động với Kỹ thuật Pha loãng Nội tuyến Metrohm.

Bài viết gồm những nội dung sau:

1. Giới thiệu
2. Kỹ Thuật Pha Loãng Nội Tuyến Metrohm (MIDT)
3. Pha Loãng Nội Tuyến Logic
4. Hiệu chuẩn tự động
5. Lĩnh vực ứng dụng của MIDT
6. Kết luận

1. Giới thiệu

Định lượng trong sắc ký ion (IC) yêu cầu một hiệu chuẩn bao phủ phạm vi đo lường đã được xác định [1,2]. Các chuẩn hiệu chuẩn cần thiết với các nồng độ khác nhau thường được chuẩn bị từ chuẩn nồng độ cao thông qua pha loãng thủ công. Pha loãng mẫu cũng rất quan trọng trong sắc ký ion để bảo vệ cột tách và bộ dò, giảm thiểu ảnh hưởng của ma trận, và chủ yếu là đảm bảo nồng độ đo được nằm trong phạm vi đã hiệu chuẩn. Các quy trình này tốn thời gian và có nguy cơ cao về sai sót của con người và ô nhiễm. Giải pháp tự động hoàn toàn thông minh nội tuyến của Metrohm cho việc pha loãng và hiệu chuẩn vượt qua những thách thức này (Bảng 1).

Metrohm 800 Dosino là chìa khóa để duy trì độ chính xác và độ chính xác cần thiết trong quy trình tự động hoàn toàn này. Đây là một thiết bị định lượng chính xác và linh hoạt cao. Với phần mềm MagIC Net IC, tất cả các công việc xử lý chất lỏng và định lượng được kiểm soát và tự động hoàn toàn – không cần can thiệp thủ công.

2. Kỹ Thuật Pha Loãng Nội Tuyến Metrohm (MIDT)

Một trong những kỹ thuật chuẩn bị mẫu lâu đời nhất là pha loãng. Việc pha loãng mẫu thường cần thiết không chỉ để bảo vệ cột tách và cải thiện sự phân tách các chất phân tích, mà còn để đảm bảo rằng phạm vi làm việc của phương pháp IC không bị vượt quá. Thay vì thực hiện nhiều bước thủ công, quy trình này có thể được thực hiện trực tuyến bằng hệ thống tự động như được mô tả trong Animation 1.

Hệ số pha loãng có thể được lựa chọn tự do trong phạm vi đo lường không pha loãng đến 1:100, hoặc lên đến 1:2000 với các thiết bị bổ sung cần thiết (ví dụ: kim thép phủ lớp cho việc lấy mẫu). Hệ số pha loãng đơn giản được thêm vào bảng mẫu (Hình 2).

3. Pha Loãng Nội Tuyến Logic

Một sự phát triển tiếp theo của MIDT là «Pha Loãng Nội Tuyến Logic». Trong trường hợp này, hệ thống tự động xác định hệ số pha loãng lý tưởng dựa trên phạm vi hiệu chuẩn và tiến hành phân tích mẫu (Hình 3).  Ngay cả khi cần các hệ số pha loãng khác nhau cho các chất phân tích khác nhau, hệ thống sẽ thực hiện các bước cần thiết hoàn toàn tự động. Điều này đảm bảo kết quả có độ tin cậy cao, vì chúng luôn nằm trong phạm vi hiệu chuẩn [3]. 

4. Hiệu chuẩn tự động

Tất nhiên, không chỉ mẫu mà cả chuẩn cũng có thể được pha loãng theo cách này. Do đó, Metrohm cung cấp khả năng hiệu chuẩn tự động, tức là chỉ cần một chuẩn đa ion duy nhất. Hệ thống pha loãng chuẩn có nồng độ cao này với các hệ số pha loãng khác nhau và thực hiện hiệu chuẩn đa điểm như được mô tả trong Hình 4 [2,4].

Chất lượng vượt trội của quy trình hiệu chuẩn tự động được thể hiện qua các hệ số tương quan cao (0.9999) và tỷ lệ phục hồi cho nhiều lần tiêm nằm trong khoảng từ 98% đến 101% (Bảng 2) [2,4].

5. Lĩnh vực ứng dụng của MIDT

Có nhiều lĩnh vực ứng dụng lý tưởng cho việc sử dụng Metrohm Inline Dilution. Các ứng dụng này bao gồm phân tích nước uống và nước máy, cũng như các ma trận phức tạp hơn như dung dịch lọc máu hoặc mẫu thực phẩm và đồ uống. Tìm hiểu thêm từ chuyên gia ứng dụng IC của chúng tôi về giải pháp tối ưu để tăng cường hiệu quả và bảo vệ tối đa hệ thống IC và các cột IC, đặc biệt là đối với các ma trận mẫu phức tạp.

Ask the expert – IC: Can I combine inline dialysis or inline ultrafiltration with inline dilution?

6. Kết luận

Tóm lại, MIDT sẽ mang lại các lợi ích sau cho phân tích của bạn:

Tài liệu tham khảo

[1] Weiss, J.; Shpigun, O. Handbook of Ion Chromatography, 4th ed.; Wiley-VCH: Hoboken, New Jersey, USA, 2016; Vol. 3.

[2] Seubert, A.; Frenzel, W.; Schäfer, H.; Bogenschütz, G.; Läubli, M. Monograph: Sample Preparation Techniques for Ion Chromatography, 2nd ed.; Metrohm AG: Herisau, Switzerland, 2021.

[3] Metrohm AG. Metrohm Inline Sample Preparation; Metrohm AG: Herisau, Switzerland, 2014.

[4] Hartmann, T.; Czyborra, S. Straightforward Multi-Point Calibration Using a Single Standard.

Your knowledge take-aways

Technical Poster: Straightforward multipoint calibration using a single standard

Technical Poster: Automated logical dilution for ion chromatographic determinations

Blog post: Boost your environmental analysis with Metrohm automated ion chromatography

Application Note: Quality test of an automatic and direct 1:2000 dilution applying Inline Dilution Technique

Application Note: Combination of Inline Dilution with subsequent Inline Ultrafiltration and automatic calibration

On-demand webinar: Automatic calibration in ion chromatography

On-demand webinar: Improving your analytics for beverage analysis