Open-channel chip-based solid-phase

Open-channel chip-based solid-phase extraction combined with inductively coupled plasma-mass spectrometry for online determination of trace elements in volume-limited saline samples
Tsung-Ting Shiha, Wei-Yu Chena, Yuh-Chang Suna, b, ,
Show more
DOI: 10.1016/j.chroma.2011.02.037
Get rights and content
Abstract
In this study, we used an automated online chip-based solid-phase extraction (SPE)–inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS) system for analyzing trace elements in small-volume saline samples (∼15 μL). The proposed method involved the adsorption of trace metal ions in the interior of a functionalized poly(methyl methacrylate) (PMMA) channel in order to separate these ions from saline matrices. The adsorption of transition metal ions was presumably dominated by the surface complexation between the carboxylate moieties in the interior of the PMMA channel and the metal ions, which facilitated the formation of metal–carboxylate complexes. The components of the proposed online analytical system used for the simultaneous detection of multiple trace metals in saline samples involved microdialysis (MD) sampling, an established chip-based SPE procedure, and ICP-MS. The SPE–ICP-MS hyphenated system was optimized, and then, the analytical reliability of this system was further confirmed by using it to analyze the certified reference materials—SRM 2670 (human urine) and SRM 1643e (artificial saline water). The satisfactory analytical results indicated that the proposed on-chip SPE device could be readily used as an interface for coupling the MD probe with the ICP-MS system. The dramatically reduced consumption of chemicals and “hands-on” manipulations enabled the realization of a simplified and relatively clean procedure with extremely low detection limits in the range of 5.86–76.91 ng L−1 for detecting Mn, Co, Ni, Cu, and Pb in 15-μL samples by ICP-MS. The effectiveness of an online MD–chip-based SPE–ICP-MS technique for continuous monitoring of trace elements in a simulated biological system was also demonstrated. To the best of our knowledge, this is the first paper to report the direct exploitation of a PMMA chip as an SPE adsorbent for online sample pretreatment and trace metal preconcentration prior to ICP-MS measurement.

Kết quả (Việt) 1:

Mở kênh chip dựa trên khai thác pha rắn kết hợp với ăngten cùng plasma Thánh Lễ spectrometry trực tuyến xác định của nguyên tố trong khối lượng giới hạn mặn mẫu
Tsung-Ting Shiha, Wei-Yu Chena, Yuh-Chang Suna, b,
Hiển thị nhiều hơn
DOI: 10.1016/j.chroma.2011.02.037
Get quyền và nội dung
trừu tượng
trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng một tự động trực tuyến dựa trên chip rắn-giai đoạn khai thác (SPE)-ăngten cùng plasma Thánh Lễ spectrometry (ICP-MS) hệ thống cho việc phân tích nguyên tố trong khối lượng nhỏ mặn mẫu (∼15 μL). Các phương pháp được đề xuất liên quan đến hấp phụ ion kim loại dấu vết trong nội thất của một kênh ngành poly(methyl methacrylate) (PMMA) nhằm tách biệt các ion từ saline ma trận. Hấp phụ của các ion kim loại chuyển tiếp có lẽ bị chi phối bởi complexation bề mặt giữa moieties carboxylate trong nội thất của các kênh PMMA và các ion kim loại, tạo điều kiện cho sự hình thành của khu phức hợp kim loại-carboxylate. Các thành phần của hệ thống phân tích trực tuyến được đề xuất sử dụng để phát hiện đồng thời nhiều dấu vết kim loại trong mặn mẫu tham gia microdialysis (MD) lấy mẫu, dựa trên chip thủ tục thành lập SPE một, và ICP-MS. Hệ thống SPE-ICP-MS hyphenated được tối ưu hóa, và sau đó, phân tích độ tin cậy của hệ thống này đã được thêm xác nhận bằng cách sử dụng nó để phân tích các tài liệu tham khảo được chứng nhận — SRM 2670 (nước tiểu của con người) và SRM 1643e (nhân tạo nước mặn). Kết quả khả quan phân tích chỉ ra rằng thiết bị được đề xuất SPE trên chip có thể được dễ dàng sử dụng như một giao diện cho khớp nối thăm dò MD với hệ thống ICP-MS. Việc tiêu thụ giảm đáng kể các hóa chất và thao tác "thực hành" cho phép thực hiện một thủ tục đơn giản và sạch sẽ tương đối với phát hiện rất thấp giới hạn trong phạm vi của 5,86-76.91 ng L−1 để phát hiện Mn, Co, Ni, Cu và Pb ở 15-μL mẫu bởi ICP-MS. Hiệu quả của một kỹ thuật MD-chip dựa trên SPE-ICP-MS trực tuyến để liên tục theo dõi của nguyên tố trong một hệ thống mô phỏng sinh học cũng đã được chứng minh. Tốt nhất của kiến thức của chúng tôi, đây là bài báo đầu tiên để báo cáo việc khai thác trực tiếp của một chip PMMA là một SPE tấm cho mẫu trực tuyến pretreatment và dấu vết kim loại preconcentration trước khi đo lường ICP-MS.

Kết quả (Việt) 2:

Mở kênh dựa trên chip chiết pha rắn kết hợp với quy nạp cùng phổ plasma có khối lượng xác định trực tuyến của các nguyên tố vi lượng giới hạn mẫu mặn
Tsung-Ting Shiha, Wei Yu-Chena, Yuh-Chang Suna, b,,
Hiển thị thêm
DOI: 10.1016 / j.chroma.2011.02.037
Nhận quyền và nội dung
Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng một chiết xuất tự động trực tuyến dựa trên chip pha rắn (SPE) hệ thống -inductively cùng phổ khối lượng plasma (ICP-MS) để phân tích nguyên tố vi lượng trong khối lượng nhỏ mẫu nước muối (~15 ml). Phương pháp đề xuất liên quan đến sự hấp thụ của các ion kim loại vi lượng trong nội thất của một nhiều chức hóa (methyl methacrylate) (PMMA) kênh để tách các ion từ ma trận mặn. Sự hấp thụ của các ion kim loại chuyển tiếp có lẽ đã được chi phối bởi các phức bề mặt giữa các gốc carboxylate trong nội thất của kênh PMMA và các ion kim loại, tạo điều kiện cho sự hình thành phức kim loại-carboxylate. Các thành phần của đề xuất hệ thống phân tích trực tuyến được sử dụng để phát hiện đồng thời nhiều kim loại vi lượng trong các mẫu nước muối sinh lý liên quan đến microdialysis (MD) lấy mẫu, một thủ tục SPE dựa trên chip được thiết lập, và ICP-MS. Hệ thống gạch nối SPE-ICP-MS đã được tối ưu hóa, và sau đó, phân tích độ tin cậy của hệ thống này đã được khẳng định hơn nữa bằng cách sử dụng nó để phân tích các vật liệu SRM chứng nhận tài liệu tham khảo 2670 (nước tiểu) và SRM 1643e (nước mặn nhân tạo). Kết quả phân tích thỏa đáng cho thấy các thiết bị SPE đề xuất trên chip có thể được dễ dàng sử dụng như một giao diện cho khớp nối thăm dò MD với hệ thống ICP-MS. Sự giảm bớt tiêu thụ các hóa chất và "thực hành" thao tác kích hoạt việc thực hiện một thủ tục đơn giản và tương đối sạch sẽ với giới hạn phát hiện rất thấp trong khoảng 5,86-76,91 ng L-1 để phát hiện Mn, Co, Ni, Cu, và Pb trong 15 ml mẫu bằng ICP-MS. Hiệu quả của một MD-chip dựa trên SPE-ICP-MS kỹ thuật trực tuyến để theo dõi liên tục của nguyên tố vi lượng trong một hệ thống mô phỏng sinh học cũng đã được chứng minh. Để tốt nhất của kiến thức của chúng tôi, đây là bài ​​báo đầu tiên thông báo việc khai thác trực tiếp của một chip PMMA là một vật liệu hấp phụ SPE cho tiền xử lý mẫu trực tuyến và theo dõi preconcentration kim loại trước khi ICP-MS đo lường.