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如何在繁重的工作、有限的资源和高精度的分析结果之间取得平衡,始终困扰着实验室的分析人员。为取得准确的分析结果,一般情况下有两个步骤是必不可少的,即高浓度样品的稀释和标准曲线的绘制。在使用离子色谱进行分析时,使用全自动化的解决方案可以大幅减少工作量,提高工作效率。在本篇文章中我们将向您介绍如何使用瑞士万通英蓝稀释技术对样品和标准品进行全自动稀释。

介绍

离子色谱通常采用外标法来定量,因此在分析时必须绘制标准曲线。绘制标准曲线所需的不同浓度的标准溶液,通常由一个高浓度的溶液稀释而来。此外,样品的稀释也至关重要,它不仅可以保护色谱柱和检测器,降低基质的影响,最主要的是可以保证测量浓度落在标准曲线范围内,确保结果的准确性。这些稀释过程都需要消耗大量的时间,而且还容易操作失误或引入污染。瑞士万通英蓝稀释前处理技术可以很好的解决这些问题。(表1)

 瑞士万通 800 Dosino顶端移液装置是实现这一目标的关键部件,这是一个精确且高度灵活的移液装置,在MagIC Net软件的控制下,它可以完成溶液稀释所需的所有移液动作,整个过程完全自动化,无需人工干预。

表1. 高浓度样品和标准溶液两种稀释方式的对比
手工稀释 全自动英蓝稀释
人为误操作

800Dosino顶端移液装置精准移液

耗费大量时间

全部自动进行,无需人工干预

步骤繁琐 一步稀释到位
容易引入污染 密闭管路内进行,无风险
Male lab techniocian standing next to an open ion chromatograph and a full autosampler.

本文将向您介绍如何使用瑞士万通英蓝稀释技术(MIDT)在g/L到µg/L浓度范围内对待测物进行精准稀释。MIDT包括自动绘制标准曲线和逻辑稀释两种,可以在扩展测量范围的同时提高分析结果的准确性和重复性,提高工作效率,节约检测成本。

瑞士万通英蓝稀释技术(MIDT)

稀释是最常见的样品前处理技术之一,通过对样品进行稀释,不但以降低基体效应保护色谱柱,还可以确保样品浓度在校准曲线范围之内。与手动稀释通常需要多步操作不同,自动化稀释可以在线直接完成,如动画1所示。

动画1:瑞士万通英蓝稀释技术原理
英蓝稀释中唯一需要手动操作的步骤就是将样品放到自动进样器的样品盘上,然后在软件中输入稀释倍数,整个稀释过程即可自动完成。Dosino加液装置可以将稀释所需的浓溶液精准地抽取到缓冲管中,然后Dosino加液装置改为排液模式,使用超纯水或其它稀释溶剂推动缓冲管中的浓溶液进入位于自动进样器上的液体处理站中的稀释容器(见图1),这样可以同时完成稀释溶剂的定量和对缓冲管的冲洗。混合溶液在稀释容器中充分混匀,随后被蠕动泵带入离子色谱定量环。与此同时,进样器的针头在液体处理站的清洗单元中进行清洗(见图1),稀释容器同样被完全清洗,避免样品残留。无需稀释的样品同样可采用此种方式进样。
图 1. 安装在自动进样器上的液体处理站(左),用于自动化稀释和清洗

稀释倍数可以在1-100之间自由选择,配置其它附件(如涂层进样针)的情况下稀释倍数可高达2000,只需将其输入到样品表中即可(图2)。

图 2. MagIC Net工作站展示了分析时所需填写的样品表及其规格(例如,方法、样品类型、进样体积和稀释倍数)。稀释倍数(以蓝色突出显示)可以根据各自样品中预期的分析物浓度进行调整。样品类型的选择至关重要,因为绘制标准曲线时是通过稀释定义的标准混合溶液自动进行的

英蓝逻辑稀释

MIDT的进阶版为英蓝逻辑稀释技术。该技术可根据标注曲线的范围自动确定样品的稀释倍数并继续分析样品(图3)。即便不同的待测离子需要不同的稀释倍数,系统也会完全自动地执行分析步骤,确保检测结果始终落在标准曲线范围内,保证结果的可靠性[3]。 

图 3. 瑞士万通逻辑稀释原理示意图。如果样品浓度超出标准曲线范围,软件会自动计算最佳稀释倍数稀释后再次分析,保证结果落在标准曲线范围内。

全自动标准曲线绘制

除样品外,标准品的稀释更是不在话下。因此瑞士万通可以通过稀释一个高浓度多离子混合标准品的方式得到多个浓度的混合标准品,从而自动绘制标准曲线,如图4所示 [2,4]。

图 4. 使用瑞士万通英蓝稀释技术自动绘制标准曲线示例。标准曲线各点所需浓度的阴阳离子溶液分别由高浓度的阴阳离子溶液自动稀释而来。表2中的相关系数可以说明该技术的准确性。

自动绘制标准曲线的优势在于其线性非常好,相关系数可达0.9999,多次进样的回收率在98%到101%之间(表2)[2,4]. 。


表2.使用瑞士万通英蓝稀释技术绘制的阴离子和阳离子标准曲线的相关系数。所有浓度的标准品溶液都从储备溶液稀释而来,稀释倍数分别为2、5、10、20和50,每个点重复测试三次。
阳离子 相关系数 回收率(%)稀释5倍 阴离子 相关系数 回收率(%)稀释5倍
锂离子 1.000000 100.7 氟离子 0.999984 99.4

钠离子

0.999998 101.1 氯离子 0.999993 100.6
钾离子 0.999999 101.0 亚硝酸根 0.999972 98.7
钙离子 0.999993 101.9 溴离子 0.999981 98.2
镁离子 0.999998 102.8 硝酸根 0.999981 98.6

 MIDT的应用领域

瑞士万通稀释技术在多个领域的应用都受到好评,如饮用水和自来水以及基质更加复杂的血液透析液、食品、饮料等。点击下方链接可以了解更多瑞士万通英蓝稀释技术,以及针对特别复杂的基质如何与其它英蓝样品前处理技术联用,在保护离子色谱系统和色谱柱的同时提高分析效率。

专家提问-IC:英蓝稀释技术可以和英蓝超滤、英蓝渗析样品前处理技术联用吗?

总结

瑞士万通英蓝稀释技术具有以下优势:

MIDT可全自动对样品和标准品进行稀释,始终保证检测结果落到标注曲线范围内,还可以进行逻辑计算和嵌套样品处理,大大提高了工作效率。整个稀释过程由MagIC Net软件控制,可以尽可能减少人为操作误差,提高检测结果的重复性。

瑞士万通英蓝稀释技术非常简单,只需增加一个英蓝稀释的配件包即可在配备有858专业样品处理器的离子色谱系统中增加该功能。它还可以与英蓝超滤和英蓝渗析联用,进一步提高分析效率并保护离子色谱系统。

瑞士万通英蓝稀释技术可以处理各种类型和各种浓度的样品,还可以对稀释和未稀释的样品进行管理。标准配置的英蓝稀释装置最大稀释倍数为100倍,添加附件扩展后稀释倍数可增加至2000。

整个过程可追溯,并自动计算检测结果。每个步骤和检测结果都可以按照用户的自定义汇总在报告中。

MIDT通过减少人工操作,大大降低了时间和检测成本,非常适合样品量大的实验室。

参考文献

[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.

作者
Süss

Dr. Elke Süss

离子色谱应用专家
瑞士万通国际总部,Herisau,瑞士

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Loof

Jonas Loof

Sr. Product Specialist Ion Chromatography (Automation and sample preparation)
Metrohm International Headquarters, Herisau, Switzerland

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