Waiting
Traitement de la connexion…

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Chemistry
Click here for the English version

Chemistry

Подготовка образцов пищевых продуктов с использованием гомогенизации и влажного кислотного разложения с помощью микроволновой печи для многоэлементного определения с помощью ИСП-МС

Published: December 22, 2023 doi: 10.3791/65624
Automatic Translation
1, 1, 1
1Faculty of Chemistry and Chemical Engineering, University of Maribor

Summary

Представленный протокол описывает гомогенизацию образцов с помощью лабораторного миксера, кислотное разложение образцов пищевых продуктов с использованием смеси 68 мас.% HNO3 и 30 мас.% H2O2 путем влажного кислотного разложения с помощью микроволновой печи, а также многоэлементное определение, выполненное с помощью масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой.

Abstract

Подготовка образцов имеет решающее значение для определения элементов, и существуют различные методы, один из которых включает гомогенизацию с последующим кислотным разложением. При работе с образцами на этапе подготовки требуется особая осторожность, чтобы исключить или свести к минимуму потенциальное загрязнение и потери анализируемого вещества. Гомогенизация — это процесс, при котором одновременно уменьшается размер частиц и равномерно распределяются компоненты пробы. После гомогенизации образец подвергается кислотному разложению, в ходе которого он переваривается кислотами и вспомогательными химикатами при повышенных температурах, превращая твердые образцы в жидкое состояние. В этом процессе металлы в исходном образце вступают в реакцию с кислотами с образованием водорастворимых солей. Образцы, полученные путем кислотного разложения, пригодны для элементного анализа с использованием таких методов, как масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой, оптическая эмиссионная спектроскопия с индуктивно-связанной плазмой, атомно-абсорбционная спектроскопия, электрохимические методы и другие аналитические методы. В данной работе подробно описана подготовка образцов пищевых продуктов для многоэлементного определения с использованием масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Пошаговая процедура включает в себя процесс гомогенизации с использованием смесителя лабораторного размера с керамическими лопастями с последующим кислотным разложением в закрытых сосудах с использованием влажного кислотного разложения с помощью микроволновой печи. Вспомогательным реагентом служит смесь 5,0 мл 68 мас.%HNO3 и 1,0 мл 30 мас.%H2O2. В этом руководстве приводится объяснение процессов, связанных с обоими этапами.

Introduction

Элементный анализ — это аналитический процесс определения элементного состава различных образцов. Его можно использовать для контроля поступления металлов в организм человека (особенно тяжелыхметаллов1), поскольку их высокие концентрации могут вызвать нежелательные проблемы со здоровьем. Тяжелые металлы также являются одним из основных загрязнителей окружающей среды, поэтому необходим контроль их присутствия в окружающей среде2. Кроме того, элементный анализ может быть использован для определения географического происхождения пищевыхпродуктов3 и контроля качества продовольственных и водныхресурсов4. Кроме того, он используется для определения микро- и макроэлементов в почвах5 и для получения информации о геологических процессах на протяжении всей истории путем изучения химического состава минералов и отложений6. Также были проведены исследования по определению присутствия редких металлов в электрических и электронных отходах для дальнейшей регенерации металлов7, для оценки успешности медикаментозного лечения8 и для проверки элементного состава металлических имплантатов9.

Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС) и оптико-эмиссионная спектроскопия с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-ОЭС) являются широко используемыми методами элементного анализа различных образцов10. Они позволяют одновременно определять несколько элементов с пределами обнаружения (LOD) и пределом количественного определения (LOQ) от нг/л. В целом, ИСП-МС имеет более низкие значения LOD11 и более широкий диапазон линейных концентраций по сравнению с ИСП-ОЭС12. Другими методами определения элементного состава являются микроволновая плазменная оптико-эмиссионная спектрометрия13 и несколько вариантов атомно-абсорбционной спектроскопии (ААС), включая пламенную атомно-абсорбционную спектроскопию, электротермическую атомно-абсорбционную спектроскопию2, атомно-абсорбционную спектроскопию холодного пара и атомно-абсорбционную спектроскопию генерации гидридов14. Кроме того, элементное определение с низким LOD и LOQ возможно с помощью различных электроаналитических методов, особенно с помощью вольтамперометрии с анодной зачисткой15,16. Конечно, существуют и другие методы определения элементного состава образцов, но они применяются не так часто, как вышеупомянутые.

Прямое элементное определение твердых образцов возможно с помощью лазерно-индуцированной спектроскопии пробоя и рентгенофлуоресценции17. Однако для элементного определения с помощью ICP-MS, ICP-OES и AAS необходимо перевести твердые образцы в жидкое состояние. С этой целью проводят кислотное разложение с использованием кислот и вспомогательных реагентов (в большинстве случаевН2О2). Кислотное разложение проводят при повышенной температуре и давлении, превращая органическую часть пробы в газообразные продукты и превращая металлические элементы в водорастворимые соли, растворяя их таким образом в растворе18.

Существует два основных типа кислотного пищеварения: пищеварение в открытых сосудах и пищеварение в закрытых сосудах. Разложение в открытых сосудах экономическиэффективно14 , но имеет ограничения, такие как максимальная температура сбраживания, которая совпадает с температурой кипения кислот при атмосферном давлении. Образец можно нагревать на конфорках, нагревательных блоках, водяных банях, песчаных ваннах2 и микроволнах19. При нагревании образца таким образом большая часть выделяемого тепла теряется в окружающую среду20, что увеличивает время разложения14. К другим недостаткам сбраживания в открытых сосудах относятся больший расход химикатов, большая возможность загрязнения окружающей средой и возможные потери аналитов из-за образования летучих компонентов и их испарения из реакционной смеси21.

Системы с закрытыми сосудами более удобны для разложения органических и неорганических образцов по сравнению с системами с открытыми сосудами. В системах с закрытыми сосудами для нагрева образцов используются различные источники энергии, такие как кондуктивный нагрев и микроволны22. Методы разложения, использующие микроволны, включают микроволновое сжигание23, системы с одной реакционной камерой24 и широко используемое микроволновое разложение влажной кислотой (MAWD)25,26. MAWD допускает разложение при более высоких рабочих температурах, в диапазоне от 220 °C до 260 °C, и максимальном давлении до 200 бар, в зависимости от условий работы прибора27.

Эффективность и скорость MAWD зависят от нескольких факторов, включая химический состав образцов, максимальную температуру, температурный градиент, давление в реакционном сосуде, количество добавляемых кислот и концентрацию используемых кислот28. При MAWD полное кислотное разложение может быть достигнуто за несколько минут из-за более высоких условий реакции по сравнению с более длительным разложением в системах с открытыми сосудами. В MAWD требуются меньшие объемы и концентрации кислот, что соответствует действующим рекомендациям по «зеленой» химии29. При MAWD для выполнения кислотного разложения требуется меньшее количество образца по сравнению с разложением в открытом сосуде, обычно достаточно до 500 мг образца 30,31,32. Могут быть переварены большие количества образцов, но для них требуется большее количество химикатов.

Поскольку прибор для MAWD автоматически контролирует условия реакции, а человек не вступает в прямой контакт с химическими веществами во время нагревания, MAWD безопаснее в эксплуатации, чем пищеварение в открытых сосудах. Тем не менее, человек всегда должен действовать с осторожностью при добавлении химических веществ в реакционные сосуды, чтобы предотвратить их контакт с телом и причинение вреда. Реакционные сосуды также необходимо открывать медленно, так как во время кислотного разложения внутри них создается давление.

Несмотря на то, что кислотное разложение является полезным методом подготовки образцов для элементного определения, человек, выполняющий его, должен знать о его возможных ограничениях. Кислотное разложение может подходить не для всех образцов, особенно для образцов со сложной матрицей, а также для образцов с высокой реакционной способностью или взрывной реакцией. Поэтому состав образца всегда следует оценивать, чтобы выбрать подходящие химические вещества и условия реакции для полного разложения, при котором в растворе растворяются все необходимые элементы. Другие проблемы, которые пользователь должен учитывать и решать, - это примеси и потери аналитов на каждом этапе пробоподготовки. Кислотное разложение всегда должно выполняться в соответствии с определенными правилами или с использованием протоколов.

Протокол, описанный ниже, содержит инструкции по гомогенизации проб пищевых продуктов в смесителе лабораторного размера, процедуре очистки компонентов смесителя, правильному взвешиванию пробы, добавлению химикатов, выполнению кислотного разложения с помощью MAWD, очистке реакционных сосудов после завершения разложения, подготовке образцов к элементному определению и выполнению количественного многоэлементного определения с помощью ICP-MS. Следуя приведенным ниже инструкциям, можно подготовить образец, пригодный для элементного определения, и выполнить измерения переваренных образцов.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Гомогенизация образца

  1. С помощью чистого керамического ножа вручную нарежьте образцы продуктов (брокколи, грибы, сосиски и лапшу) на более мелкие кусочки, чтобы ускорить процесс сушки. Подготовьте достаточное количество образцов как минимум для 6 повторений кислотного разложения (убедитесь, что минимальная масса высушенных образцов составляет 1500 мг).
    ПРИМЕЧАНИЕ: При увеличении площади поверхности образца большая часть образца подвергается воздействию нагретого окружающего воздуха, увеличивая скорость испарения воды.
  2. Поместите образец в стеклянный стакан объемом 250 мл и высушите его при температуре 105 °C до постоянного веса с помощью сушилки.
  3. Извлеките стеклянный стакан с образцом из сушилки и вставьте его в эксикатор.
  4. Дайте образцу остыть до комнатной температуры.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Образцы должны взвешиваться при постоянной температуре, чтобы гарантировать, что вес точно отражает массу. Колебания температуры могут влиять на объем и плотность измеряемых образцов.
  5. Откройте эксикатор и перенесите стеклянный стакан с образцом на аналитические весы. Измерьте вес стеклянного стакана с образцом.
  6. После завершения взвешивания поместите образец обратно в сушилку.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Если образец значительно уменьшился во время сушки, его можно перенести в стакан меньшего размера с помощью пластикового шпателя для более удобного взвешивания.
  7. Повторяйте процесс, описанный в шагах 1.3-1.6, до тех пор, пока не будет достигнут постоянный вес образца.
  8. Поместите высушенный гетерогенный образец в стакан смесителя (см. Таблицу материалов), следя за тем, чтобы он не превышал максимальный объем стакана смесителя.
  9. Вставьте стакан миксера в смеситель и закройте защитную дверцу (Рисунок 1).
  10. Нажмите кнопку запуска , чтобы активировать лезвия для измельчения и смешивания образца.
  11. Выполняйте измельчение до тех пор, пока образец не превратится в мелкий порошок или однородную пасту. Чтобы добиться такого продукта, повторите процесс шлифовки несколько раз.
  12. Когда проба будет гомогенизирована, выключите смеситель, откройте защитную дверцу и снимите стакан смесителя.
  13. Извлеките гомогенизированный образец из стакана миксера и переложите его в чистый стеклянный стакан объемом 50 мл с помощью чистого пластикового шпателя (Рисунок 2).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Если образец слишком твердый и потенциально может повредить компоненты смесителя, такие как лопасти и стакан смесителя, его можно гомогенизировать другими способами, например, измельчить в ступке. Смесители обычно не подходят для гомогенизации твердых материалов, замороженных образцов или легковоспламеняющихся образцов, которые могут повредить компоненты смесителя. Использование органических растворителей в смесителе не рекомендуется.
    ВНИМАНИЕ: Используйте защитное снаряжение и убедитесь, что дверца миксера достаточно закрыта, так как лопасти миксера вращаются с высокой скоростью.

2. Очистка смесителя

  1. Добавьте сверхчистую воду (см. Таблицу материалов) к отметке пустого стакана смесителя.
  2. Вставьте стакан миксера в миксер и выполните стандартную процедуру смешивания.
  3. Выньте стакан из смесителя и вылейте сточные воды. При необходимости повторите процесс со сверхчистой водой несколько раз, пока вода не останется чистой даже после смешивания.
  4. Снимите загрязненные лопасти и мембранный разделитель со смесителя и тщательно промойте их сверхчистой водой.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Используйте нейтральные моющие средства для повышения эффективности очистки, особенно при работе с образцами с высоким содержанием жира, так как жир легко прилипает к поверхности лабораторного инвентаря.
    ВНИМАНИЕ: Надевайте соответствующие средства защиты, такие как перчатки, при снятии и очистке лезвий, чтобы снизить риск возможных травм от их острых краев.
  5. Высушите очищенные компоненты в сушилке при температуре 105 °C и снова вставьте их в смеситель.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Перед повторной установкой в смеситель убедитесь, что компоненты смесителя полностью высохли, чтобы предотвратить попадание воды в следующий образец.

3. Взвешивание образца

  1. Снимите крышку с реакционного сосуда 33 трифторметоксил-политетрафторэтилена TFM-PTFEобъемом 100 мл.
  2. Поместите открытый реакционный сосуд на аналитические весы и убедитесь, что весы выровнены и обнулены перед каждым измерением (Рисунок 3).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Взвешивание должно производиться при комнатной температуре. Избегайте мест, где сильные колебания температуры и поток воздуха могут повлиять на измеряемый вес. Убедитесь, что зона взвешивания чистая и не содержит загрязняющих веществ.
  3. Переложите гомогенизированную пробу в реакционный сосуд с помощью пластикового шпателя и взвесьте 250 мг образца. Не взвешивайте образец ниже минимального предела веса аналитических весов.
  4. После завершения взвешивания накройте реакционный сосуд крышкой, чтобы защитить образец от загрязнения.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Превышение предельного веса процедуры разложения может привести к неполному перевариванию. Обращайтесь с образцами и реакционными сосудами осторожно, чтобы избежать внешнего загрязнения.

4. Добавление кислоты

  1. Налейте примерно 40,0 мл 68 мас.% HNO3 и 5,0 мл 30 мас.%H2O2 в отдельные стеклянные стаканы по 50 мл соответственно.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Химикаты должны быть высокой чистоты с примесями следов металлов менее 1,0 мкг/л (ppb), в идеале в диапазоне нг/л (ppt). Примеси следов металлов влияют на точность и воспроизводимость элементного определения.
  2. Поместите реакционные сосуды в вытяжной шкаф, откройте крышки и добавьте указанные ниже объемы 68 мас.% HNO3 и 30 мас.%H2O2 автоматическими пипетками объемом 1 мл или 5 мл в соответствии со следующими спецификациями:
    1. Брокколи, грибы, сосиски и лапша; на 250 мг образца добавляют 5,0 мл 68 мас.%HNO3 и 1,0 мл 30 мас.%H2O2. Подготовьте по три реплики для каждого образца.
    2. Для определения точности метода (в терминах восстановления, Rec) используют процедуру, описанную в шаге 4.2.1, и добавляют 37,5 мкл многоэлементного стандартного раствора ИСП 100 мг/л (см. таблицу материалов) в реакционные сосуды с помощью автоматической пипетки объемом 200 мкл. Для каждого образца подготовьте три реплики.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Объем 37,5 мкл был выбран, так как он соответствует увеличению на 15,0 мкг/л для спайковых растворов образцов по сравнению с концентрацией в нешипованных растворах образцов. Кроме того, увеличение концентрации для спайкового раствора образцов соответствует конечной концентрации, которая все еще находится в линейном диапазоне концентраций для каждого измеряемого аналита.
    3. Подготовьте заготовку пробы, используя тот же объем 68 мас.% HNO3 и 30 мас.%H2O2 , который использовался для разложения образцов пищевых продуктов на этапе 4.2.1. Для заготовки образца не добавляйте его в реакционные сосуды.
      ВНИМАНИЕ: HNO3 , используемый для пищеварения, вызывает коррозию и выделяет пары. По этой причине добавление кислоты необходимо выполнять в вытяжном шкафу. Необходимо использовать стандартные средства лабораторной защиты (перчатки, защитные очки и лабораторный халат). При попадании кислоты пораженный участок нужно немедленно промыть под струей холодной воды, а также обратиться за медицинской помощью.
  3. Накройте реакционные сосуды крышкой и дайте образцам вступить в реакцию с добавлением 68 мас.% HNO3 и 30 мас.% H2O2 в течение 2-3 мин.
  4. Навинтите резьбовую крышку на сосуд и затяните крышки.
  5. Встряхните реакционный сосуд легкими движениями рук, чтобы образцы полностью растворились в химических веществах.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Не оставляйте образцы на стенках или крышках реакционных сосудов, так как существует вероятность того, что они не будут полностью переварены.

5. Влажное кислотное разложение с помощью микроволновой печи

  1. Включите микроволновую систему (см. Таблицу материалов) для кислотного разложения, нажав кнопку запуска (Рисунок 4).
  2. Откройте дверцу микроволновой печи и снимите решетку.
  3. Распределите закрытые реакционные сосуды симметрично в штативе, чтобы обеспечить равномерное облучение образцов микроволнами.
  4. Вставьте стойку в микроволновую камеру и установите ее на держатель (рисунок 5).
  5. Закройте дверцу микроволновой печи.
  6. Установите подходящую программу пищеварения на сенсорном экране микроволновой печи с помощью инструмента в форме ручки. Выберите подходящий температурный градиент, конечную температуру и количество образцов, подлежащих разложению. Рекомендуемая программа переваривания для различных образцов пищи приведена ниже:
    1. Брокколи, шампиньоны, сосиски и лапша: 10 минут до 160 °C, 10 минут до 200 °C, 15 минут при 200 °C, максимальная мощность 900 Вт.
  7. Запустите программу сбраживания и следите за изменением условий реакции на экране. Остановите процесс сбраживания, если температура не повышается по предписанной программе.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Во время пищеварения на экране микроволновой печи могут наблюдаться внезапные скачки температуры. Они возникают, когда образцы вступают в экзотермическую реакцию с химическими веществами. Микроволновая система автоматически регулирует температуру, регулируя выходную мощность.
  8. Подождите, пока не завершится микроволновое разложение и температура образца не снизится.
  9. Откройте дверцу микроволновой печи и выньте решетку из камеры микроволновой печи. Закройте дверцу и выключите прибор.
  10. Снимите реакционные сосуды со штатива и подождите, пока они остынут до комнатной температуры.
  11. Медленно открывайте крышки вручную, чтобы выпустить газы, образующиеся при кислотном разложении. Поверните реакционные сосуды в направлении вытяжного шкафа (рисунок 6).
  12. Полностью снимите крышку и промойте крышку и стенки реакционного сосуда небольшим количеством сверхчистой воды.
  13. Количественно переносят содержимое реакционного сосуда в чистую стеклянную мерную колбу объемом 25 мл через стеклянную воронку путем многократного промывки крышки и реакционного сосуда сверхчистой водой.
  14. Разбавляют пробу сверхчистой водой до метки мерной колбы. Закройте мерную колбу пробкой и перемешайте содержимое мерной колбы.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Дальнейшее разбавление сброженных образцов сверхчистой водой должно быть выполнено, так как они должны содержать менее 5% (V/V) остаточной кислоты34 и менее 2 г/л растворенных элементов, также называемых общими растворенными твердыми веществами35.
  15. Возьмите пластиковый шприц объемом 20 мл и соедините его с полиамидным шприцевым фильтром (диаметр 25 мм, размер пор 0,20 мкм). Наполните пластиковый шприц разбавленным образцом и отфильтруйте его содержимое в пластиковую центрифужную пробирку объемом 50 мл, прикладывая давление. Используйте новый пластиковый шприц и шприцевой фильтр для каждого образца, чтобы избежать перекрестного загрязнения.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Образцы должны быть отфильтрованы для удаления любых нерастворимых материалов или твердых частиц, которые могут остаться непереваренными после MAWD. Эти частицы могут мешать измерениям элементного определения, засоряя компоненты прибора. При фильтрации образцов убедитесь, что вы выбросили первые пару капель. Используйте гидрофильные фильтры (из полиамида) для водных растворов. Гидрофобные фильтры (ПТФЭ) не подходят для фильтрации водных растворов, так как они требуют более высокого приложенного давления, что может привести к разрыву мембраны36.
  16. Закройте пластиковую центрифужную пробирку объемом 50 мл завинчивающейся крышкой и поместите образец в холодильник до проведения измерений.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Переваренные образцы хранят в холодильнике при более низких температурах, чтобы сохранить их и продлить срок хранения.

6. Очистка реакционных сосудов

  1. После того, как вываренные образцы были переложены в мерные колбы по 50 мл, добавьте в реакционные сосуды 5,0 мл 68 мас.% HNO3 и 5,0 мл сверхчистой воды с автоматическими пипетками по 5 мл.
  2. Закройте реакционные сосуды крышками и вставьте их в штатив. Перенесите решетку в камеру микроволновой печи.
  3. Примените следующую микроволновую программу: 15-минутное увеличение до 160 °C, 10-минутное увеличение до 180 °C, максимальная мощность 900 Вт.
  4. Мониторинг условий реакции во время нагревания. После завершения нагрева дайте реакционным сосудам остыть.
  5. Откройте микроволновую печь, снимите реакционные сосуды со стойки и медленно откройте их в вытяжном шкафу.
  6. Выбросьте содержимое реакционных сосудов в пластиковые контейнеры для отходов.
  7. Промойте реакционные сосуды сверхчистой водой, чтобы удалить излишки материала или химикаты.
  8. Перед следующим использованием высушите реакционные сосуды в сушилке при температуре 105 °C.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Та же микроволновая процедура (время, мощность, градиент температуры и объем химических веществ), используемая для кислотного разложения образцов, может быть использована для очистки реакционных сосудов. В качестве альтернативы реакционные сосуды можно очистить без микроволновой системы, погрузив их в концентрированный HNO3 или HCl на несколько часов и промыв сверхчистой водой.

7. Многоэлементное определение с помощью ИСП-МС

  1. Возьмите из холодильника пластиковые центрифужные пробирки объемом 50 мл с переваренными образцами и дайте им нагреться до комнатной температуры.
  2. Разбавляют образцы в 10 раз, чтобы уменьшить концентрацию кислоты в переваренном образце и уменьшить концентрацию компонента матрицы пробы. С помощью автоматической пипетки перелейте 2,50 мл образца в стеклянную мерную колбу объемом 25 мл, а затем наполните ее до метки сверхчистой водой.
  3. Переложите разбавленные образцы в пластиковые пробирки объемом 15 мл и поместите их в соответствующие положения автосамплера.
  4. Подготовьте прибор ICP-MS (см. Таблицу материалов) для измерений:
    1. Включите вентиляцию и чиллер, который снабжает ИСП-МС охлаждающей водой и охлаждает его компоненты.
    2. Используйте совместимое программное обеспечение, чтобы убедиться, что промывочный раствор (1 мас.% HNO3) непрерывно поступает из автосамплера в ICP-MS без пульсаций.
    3. Откройте газовые баллоны Ar (чистота 99,999%) и He (чистота 99,999%) для подачи обоих газов в ICP-MS. Проверьте расход газа в программном обеспечении и при необходимости отрегулируйте его.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Используйте ячейку столкновения с гелийским газом, когда ожидаются спектральные интерференции из-за образования многоатомных ионов (например, 40Ar16O+ , интерферирующих с 56Fe+)37.
    4. Запустите плазму и откалибруйте прибор с помощью настроечного раствора (см. Таблицу материалов).
    5. После калибровки прибора (положение резака, напряжение усиления, напряжение объектива, масса/разрешение, калибровка импульсного/аналогового (P/A), калибровка базы данных (DB) и проверка) выберите нужный метод измерения и выполните измерения.
  5. При работе с неизвестными образцами выполняют полуколичественное определение, чтобы получить информацию о том, какие элементы присутствуют в образце и их примерную концентрацию.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Рекомендуется дополнительно разбавлять образцы для полуколичественного определения, так как детекторы имеют предел концентрации элементов, которые они могут обнаружить за один раз. Более низкие концентрации образца могут продлить срок службы компонентов прибора.
  6. После получения данных о приблизительных концентрациях элементов в пробах, создайте метод количественного элементного определения в программном обеспечении. Выберите условия эксплуатации ИСП-МС (таблица 1) и выберите нужные элементы (в данном случае Cu, Fe, Mn и Zn). Определяют количество и концентрации растворов эталона, необходимые для создания градуировочного графика (иногда называемого аналитической кривой или рабочей кривой) (табл. 1).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Подготовьте не менее шести различных концентраций в качестве калибровочных точек для калибровочной кривой.
  7. Приготовьте растворы стандарта для градуировочного графика. С помощью автоматических пипеток пипетки отпилевывают необходимый объем 100 мг/л многоэлементных стандартных растворов в стеклянные мерные колбы по 25 мл, готовят растворы стандартов со следующими концентрациями: 1,0 мкг/л, 2,5 мкг/л, 5,0 мкг/л, 10,0 мкг/л, 20,0 мкг/л, 30,0 мкг/л, 40,0 мкг/л, 50,0 мкг/л. Наполнить колбы до метки 1 мас.% HNO3. Дополнительно подготовьте калибровочную заготовку с использованием 1 мас.% раствора HNO3 .
  8. Перелейте приготовленные растворы стандарта и образцов в пластиковые пробирки объемом 15 мл, поместите их в автосамплер и запустите прибор, следуя процедуре, описанной в шаге 7.4.
  9. Выполните количественное измерение выбранных элементов с помощью методики калибровочной кривой.
  10. После завершения измерений выключите плазму, закройте подачу аргенсионарного и полугасного газов, выключите охладитель ИСП-МС и выключите систему вентиляции.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Гомогенизация
Все образцы высушивали до постоянной массы с помощью лабораторной сушилки, чтобы исключить любую влагу. Перенос образца в эксикатор позволил ему остыть до комнатной температуры, не связывая влагу из окружающей среды. Затем образцы пищевых продуктов гомогенизировали с помощью лабораторного миксера для получения мелкодисперсного порошка. Полученные гомогенизированные частицы были однородными по размеру и равномерно распределенными, что обеспечивало репрезентативность подобразцов (образцов, взятых из более крупного образца), используемых для кислотного разложения. Образцы легко извлекались из стакана миксера с помощью пластиковой лопатки, за исключением образца сушеного мяса, который было сложнее удалить из-за более высокого содержания жира. Более высокое содержание жира привело к тому, что образец частично прилипал к стеклянным стенкам стакана миксера. Сравнение свежих, сушеных и гомогенизированных образцов приведено на рисунке 2.

Компоненты прибора пришлось несколько раз очищать сверхчистой водой, чтобы удалить все частицы пищи, оставшиеся в смесителе.

Необходимо следить за тем, чтобы взвешенная масса образца не превышала максимально допустимого значения в реакционных сосудах. Взвешивание проводилось с помощью аналитических весов при постоянной температуре, а также использовался пластиковый шпатель, чтобы избежать загрязнения металлами, которое может возникнуть от металлических шпателей.

Кислотное разложение
Все образцы, использованные в протоколе, представляли собой образцы пищи, содержащие различное количество углеводов, белков и жиров. HNO3 в сочетании с H2O2 подходит для расщепления этих молекул, и другие химические вещества не требуются. Химикаты обрабатывались в вытяжном шкафу, так как HNO3 образует пары. После добавления химических веществ в реакционные сосуды TFM-PTFE крышки устанавливались в верхней части реакционных сосудов и хорошо герметизировались, чтобы избежать возможного загрязнения и потери аналита. Реакционные сосуды были симметрично распределены в стойке для обеспечения равномерного микроволнового облучения внутри СВЧ-системы.

Во время кислотного разложения дверца микроволновой системы была закрыта, и дверь не могла быть открыта до конца протокола. Весь процесс кислотного сбраживания можно отслеживать на экране устройства, показывая изменение температуры со временем (рисунок 7).

После завершения кислотного разложения и охлаждения растворов сброженных образцов до комнатной температуры реакционные сосуды открывали в вытяжном шкафу. Их открывали как можно медленнее. Если давление сбрасывается слишком быстро, даже мелкие капли реакционной смеси могут вырваться наружу, что приведет к потере аналита. При вскрытии реакционных сосудов выделялся желтый или желто-оранжевый газ (рис. 8). Окраска паров может быть отнесена к NO2, который образует оранжевые пары при более высоких температурах. Повышение давления в реакционных сосудах происходило из-за окисления образцов пищевых продуктов HNO3, в результате чего образовывались такие газы, какCO2,H2O, NO, и др. После дегазации реакционных сосудов в реакционном сосуде оставался светло-желтый или бесцветный раствор сброженного образца, что указывало на то, что было достигнуто полное кислотное разложение с помощью MAWD. Это было дополнительно подтверждено отсутствием видимых частиц, оставшихся в растворе.

Заключительный этап пробоподготовки включал разбавление сброженных образцов сверхчистой водой для снижения остаточной кислотности (РА). Высокие значения RA мешают измерениям, увеличивая фоновый сигнал. Разбавление также снижает концентрацию ионов металлов в жидком образце26. При переносе раствора сброженных образцов в мерные колбы компоненты реакционного сосуда тщательно промывали сверхчистой водой для полного переноса аналита. Одна из возникающих проблем заключается в том, что мелкие капли сверхчистой воды, которая может содержать интересующий нас аналит, прилипают к стенкам реакционных сосудов. После разбавления сверхчистой водой до отметки 25 мл все образцы становились бесцветными. Конечные растворы сброженных образцов содержали водорастворимые соли, так как металлические элементы, присутствующие в пробе, вступали в реакцию с HNO3 с образованием хорошо растворимых нитратов. Методы элементного анализа позволяют определить ионы металлов, образующие водорастворимые соли. При фильтрации разбавленных растворов важно отбросить первые несколько капель, чтобы убедиться, что любые частицы или загрязнения удалены. После фильтрации растворы плотно закрывали, чтобы предотвратить утечку, а затем хранили в холодильнике.

Основным ограничением процедуры кислотного разложения является пропускная способность пробы. Система MAWD может переваривать только ограниченное количество образцов за один раз. Кроме того, каждый этап сбраживания и последующей пробоподготовки может занять несколько часов. Кроме того, очистка реакционных сосудов также отнимает много времени, но крайне важно свести к минимуму риск перекрестного загрязнения между образцами.

Многоэлементное определение с помощью ИСП-МС
Для каждого элемента была построена градуировочная кривая. Они были получены путем построения графика зависимости интенсивности от концентраций анализируемого вещества (рис. 9). Диапазоны линейных концентраций для всех измеряемых элементов находились в диапазоне от 1,0 мкг/л до 50,0 мкг/л.

LOD и LOQ для каждого элемента были рассчитаны с использованием уравнений 1 и 2 соответственно. В обоих уравнениях s blank представляет собой стандартное отклонение нескольких измерений калибровочной заготовки (10 повторов)38,39, а b1 представляет собой наклон калибровочной кривой.

Equation 1(1)

Equation 2(2)

Полученные LOD составили 0,5 нг/л, 2,8 нг/л, 2,8 нг/л и 3,2 нг/л для Mn, Cu, Fe и Zn соответственно. Полученные LOQ составили 1,6 нг/л, 9,2 нг/л, 9,5 нг/л и 10,8 нг/л для Mn, Cu, Fe и Zn соответственно.

Было выполнено шесть повторных разложений каждого образца. Три повторных разложения каждого образца были выполнены без добавления растворов стандарта, и три повторных разложения были выполнены с добавлением раствора известного количества стандартного аналита для проверки точности (тест на восстановление спайков40) и прецизионности всей методологии. Для определения точности перед процедурой сбраживания 37,5 мкл многоэлементного стандартного раствора ВСП 100 мг/л пипетировали в реакционные сосуды, содержащие образец, что приводило к увеличению концентрации на 15,0 мкг/л в образцах с шипами, которые были разбавлены в 10 раз. Это также соответствовало увеличению на 15,0 мкг на грамм образца для каждого измеренного иона металла. Точность и прецизионность определяли с помощью Rec и относительного стандартного отклонения (RSD) соответственно.

Точность аналитического метода может быть оценена с помощью теста на восстановление спайков. Для этого к образцу добавляют раствор с известным количеством стандарта аналита, который затем переваривают в тех же условиях реакции, что и образцы, которые не имеют шипов41. Rec рассчитывается с использованием уравнения 3, где γi — измеренная концентрация образцов с шипами после разложения, а γt — определенная концентрация образца без шипов с учетом увеличения добавленного раствора стандарта аналита. Значения γi и γt являются средними значениями трех репликаций. Аналитический метод считается точным, когда Rec находится в диапазоне 80,00%-120,00%42.

Equation 3(3)

Точность аналитического метода оценивается с помощью RSD. Он описывает близость совпадения между независимыми результатами, которые были получены с помощью нескольких повторных измерений. RSD вычисляется с использованием уравнения 4, где sm представляет собой стандартное отклонение повторных измерений для определения концентрации, а Equation 4 представляет собой среднее значение определенных концентраций. Аналитический метод считается точным, если значение RSD ниже 20,00%43.

Equation 5(4)

Все пробы разбавляли сверхчистой водой в 10 раз перед измерениями ИСП-МС (для первой серии измерений). Разбавление снижало концентрацию матричных компонентов, вводимых в анализатор. Более того, при разбавлении образца РА уменьшается. Высокая RA может поставить под угрозу эффективность ионизации плазмы или привести к проблемам с матричной интерференцией. Если концентрация аналитов после первого набора измерений ниже LOQ, коэффициент разбавления должен быть ниже 10. Количественное определение ионов металлов проводили с помощью градуировочного графика. Значения рассчитанных результатов должны иметь ту же точность (то же число значащих цифр), что и решение стандарта, используемого для калибровки. Содержание ионов металлов в образце выражали в мкг на грамм массы (мкг/г). Это было достигнуто путем умножения измеренной массовой концентрации анализируемого образца на коэффициент разбавления для получения концентрации в исходной сброженной пробе. Затем эту массовую концентрацию умножали на объем расщепленного образца (25 мл), а затем делили на начальную взвешенную массу гомогенизированного образца (исходная взвешенная масса — это масса образца, который был взвешен в реакционном сосуде для MAWD). Все значения отображаются в среднем за три репликации.

Содержание элементов, приведенных ниже, приведено в виде Equation 4 ± см. Содержание Cu, Mn и Zn в образце брокколи составило 5,9 ± 0,5 мкг/г, 32,5 ± 2,7 мкг/г и 42,8 ± 0,2 мкг/г соответственно. Определенная массовая концентрация железа в образцах брокколи превысила верхнюю границу линейного диапазона концентраций калибровочной кривой (т. е. 50,0 мкг/л). Таким образом, раствор образца разбавляли сверхчистой водой в 2 раза, и проводили измерение этого раствора методом ИСП-МС. Результаты показали, что брокколи содержала 63,0 ± 1,9 мкг/г железа.

Для гриба содержание Zn, Fe, Cu и Mn составило 35,6 ± 1,4 мкг/г, 30,4 ± 1,3 мкг/г, 18,5 ± 1,0 мкг/г и 5,4 ± 0,3 мкг/г соответственно. Колбасные изделия содержали 42,2 ± 0,9 мкг/г железа, 25,1 ± 2,6 мкг/г Zn и 1,0 ± 0,1 мкг/г Cu. Многоэлементное определение с помощью ИСП-МС сброженного раствора, разбавленного в 10 раз, показало, что концентрация Mn ниже нижней границы линейного диапазона концентраций (т.е. 1,0 мкг/л). Таким образом, исходный раствор образца колбасы разбавляли только в 5 раз, а многоэлементное определение с помощью ИСП-МС повторяли. Содержание Mn в образцах колбасных изделий определено на уровне 0,9 ± 0,3 мкг/г. Лапша содержала 5,4 ± 2,8 мкг/г Zn, 10,3 ± 1,2 мкг/г Fe, 1,6 ± 0,3 мкг/г Cu и 7,5 ± 0,2 мкг/г Mn.

Rec для всех аналитов, измеренных во всех четырех пробах, находился в диапазоне 80,00%-120,00%, что указывает на точность аналитического метода. Расчеты показали, что аналитический метод был точным, так как значения RSD были ниже 20,00%, за исключением RSD для Zn в образцах лапши. Результаты представлены в таблице 2.

Figure 1
Рисунок 1: Лабораторный смеситель, используемый для гомогенизации образцов пищевых продуктов. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 2
Рисунок 2: Сравнение свежих, сушеных и гомогенизированных образцов. (А-Г) Свежие образцы брокколи, грибов, колбасы и лапши. (E-H) сушеные образцы брокколи, грибов, колбасы и лапши. (I-L) гомогенизированные образцы брокколи, грибов, колбасы и лапши. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 3
Рисунок 3: Взвешивание образца на аналитических весах. Выполняется это сверху, открывая верхнюю створку. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 4
Рисунок 4: Микроволновая система. Микроволновая система кислотного сбраживания с боковым сенсорным экраном для выбора условий реакции и контроля процесса кислотного сбраживания. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 5
Рисунок 5: Компоненты, используемые для кислотного разложения в микроволновой печи. (A) Решетка с 14 реакционными сосудами для кислотного разложения внутри камеры микроволновой печи. (B) Реакционные сосуды TFM-PTFE состоят из 3 частей. После того, как сосуды закрыты крышками, ни образец, ни газы не могут выйти из реакционных сосудов или попасть в них. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 6
Рисунок 6: Внутренняя часть реакционных сосудов при открытии в вытяжном шкафу. (А) Желто-оранжевая окраска паров обусловлена NO2 , образующимся при кислотном разложении. (Б) Желтая окраска раствора сброженной пробы после того, как большая часть газов покинула реакционный сосуд. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 7
Рисунок 7: Изменение температуры во времени. График, показывающий изменение температуры в зависимости от времени во время кислотного разложения с помощью MAWD. T2 обозначает температуру реакционной смеси внутри реакционных сосудов. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 8
Рисунок 8: Открытие реакционных сосудов под вытяжным шкафом, где выделяются желто-оранжевые газы. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 9
Рисунок 9: Пример градуировочного графика для Mn. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 10
Рисунок 10: Прибор ИСП-МС, используемый для многоэлементного определения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Таблица 1: Условия эксплуатации прибора ИСП-МС. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.

Таблица 2: Значения Rec и RSD брокколи, грибов, колбасы и лапши. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Гомогенизация
Для обеспечения воспроизводимых результатов элементного определения необходимо гомогенизировать образцы перед кислотным разложением из-за их сложной и неоднородной структуры и состава. Гомогенизация направлена на устранение конституциональной и распределительной гетерогенности. Смешивание образца сводит к минимуму неоднородность распределения за счет равномерного перераспределения компонентов по всему образцу. Аналогичным образом, при уменьшении размера частиц до однородного размера конституциональная гетерогенностьуменьшается44. Подвыборки, полученные из гомогената, должны содержать то же соотношение компонентов, что и исходный образец, чтобы быть репрезентативным45.

Гомогенизация достигается путем приложения силы для разбиения образца на более мелкие частицы46. Образцы могут быть гомогенизированы путем резки, измельчения, резки, дробления, измельчения или смешивания. Однако соответствующий метод должен учитывать степень твердости, хрупкости, абразивности, эластичности, формы и способности образца прилипать к компонентам гомогенизатора по методу47.

Образец может быть измельчен вручную с помощью пестика и ступки или измельчен в различных мельницах (ножевая мельница, режущая мельница, шаровая мельница, смесительная мельница и т. д.) и других формах гомогенизаторов48. Небольшие лабораторные смесители с керамическими или металлическими лопастями обычно используются для гомогенизации, поскольку они быстро уменьшают размер частиц за счет распада и одновременного смешивания образца. Измельчение образцов в более мелкие однородные частицы увеличивает удельную площадь поверхности, что ускоряет кислотное разложение с помощью MAWD.

Тем не менее, необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать загрязнения из-за истирания во время шлифования. Образцы не должны быть гомогенизированы лопастями, содержащими те же металлы, что и элементы, определяемые после кислотного разложения. Следовательно, керамические лезвия используются чаще, чем металлические. Гомогенизация часто является основным фактором, способствующим перекрестному загрязнению, как правило, из-за неправильно очищенного инвентаря и компонентов приборов, что приводит к систематическим ошибкам. После использования каждый компонент смесителя следует тщательно очистить и промыть сверхчистой водой.

Криогенное измельчение используется при гомогенизации образцов, которые труднее разбить. Образец замораживают с использованием жидкого азота (который имеет -196 °C), что делает его хрупким и облегчает гомогенизацию49,50.

Кислотное разложение
Одной из наиболее часто используемых окисляющих кислот в процессах кислотного сбраживания является HNO3. Обычно его используют в сочетании с низким количествомH2O2, что увеличивает окислительную способность кислоты, тем самым повышая эффективность пищеварения 20. Смесь этих двух химических веществ часто используется для разложения органических образцов, в том числе образцов пищевых продуктов51. Разложение органических образцов в MAWD проводят при повышенном давлении и температурах, превышающих температуру кипения (121 °С) азеотропа HNO3 при атмосферном давлении27. В MAWD температура кипения HNO3 повышается до 176 °C при повышении давления до 5 атм27. Температура, при которой происходит кислотное разложение в MAWD, не может быть достигнута в открытых системах, потому что HNO3 испаряется, снижая эффективность кислотного разложения.

При разложении в закрытых сосудах методом MAWD HNO3 реагирует с органическим образцом в жестких условиях реакции, образуя газообразные продукты, такие как CO2, H2O и NO (уравнение 5)52,53. Преимущество использования закрытых реакционных сосудов заключается в меньшем объеме и концентрации кислоты, необходимой для разложения, так как HNO3 постоянно регенерируется. Этот процесс регенерации происходит до тех пор, покаO2 присутствует в реакционном сосуде. Первичным источникомО2 являетсяН2О2, который термически нестабилен и распадается наН2ОиО2 (уравнение 6). В реакционном сосуде NO вступает в реакцию сО2 с образованием NO2 (уравнение 7). Образовавшийся NO2 затем растворяется вH2O, в результате чего образуются HNO3 и HNO2 (уравнение 8). Образующийся HNO2 впоследствии распадается наH2O, NO2 и NO (уравнение 9), завершая механизм регенерации53,54. Вновь образованные NO и NO2 реагируют вышеупомянутыми процессами.

Equation 6(5)

Где n — количество атомов углерода.

Equation 7(6)

Equation 8(7)

Equation 9(8)

Equation 10(9)

Когда органические образцы вступают в реакцию с HNO3, металлы, присутствующие в их химической структуре, образуют водорастворимые нитраты55. Поскольку MAWD направлен на преобразование твердых веществ в жидкости, образование водорастворимых солей является желательным.

Для разных образцов могут использоваться различные комбинации кислот из-за сложности состава образца. Поскольку менее легко разлагаемые органические и особенно неорганические образцы не могут быть растворены только с помощью HNO3, используются также другие кислоты, такие как HCl, HF, HClO4 и H2SO4 21,56.

Неокисляющий HCl при повышенных температурах используется для разложения таких солей, как карбонаты, фосфаты, оксиды, бораты, сульфиды и фториды28,55. При соединении HCl с HNO3 в молярном соотношении 3:1 образуется царская водка, которая улучшает окислительные способности по сравнению с HCl и HNO3 в отдельности за счет образования нитрозилхлорида (NOCl),Cl2 и H2O (уравнение 10)57. Царская водка способна растворять благородные металлы, такие как Au, Pt, Pd28.

Equation 11(10)

Для разложения силикатов часто используется HF, так как он разрывает прочные связи между Si и O. При взаимодействии HF с силикатными образцами (минералы, почва) образуется гексафторкремниевая кислота (H2SiF6) (уравнение 11)19,58. Однако, несмотря на способность HF переваривать силикаты, он проявляет ряд недостатков, в том числе образование нерастворимых солей фтора6, образование летучих продуктов с тяжелыми металлами19 и летучим SiF427. Кроме того, HF нельзя использовать со стеклянной посудой и кварцевыми реакционными сосудами, так как он растворяет их18.

Equation 12(11)

Реакционные сосуды для кислотного сбраживания
Реакционные сосуды, используемые в MAWD, спроектированы таким образом, чтобы выдерживать высокие температуры и повышенное давление во время кислотного сбраживания. Эти реакционные сосуды также демонстрируют хорошую микроволновую проницаемость, позволяя микроволнам проходить через них, не поглощаясь20. Микроволны, проходящие через реакционные сосуды, достигают молекул воды, которые эффективно поглощают их, поскольку они полярны, следовательно, нагревая раствор, содержащий образец59. Только жидкая фаза в реакционных сосудах поглощает микроволновое излучение, а газообразная фаза — нет, что приводит к высокому повышению температуры при незначительном повышении давления18.

Чтобы свести к минимуму загрязнение и потери аналита, реакционные сосуды герметично закрываются, предотвращая утечку или попадание каких-либо материалов в сосуды.

Наиболее часто используемыми материалами для реакционных сосудов являются синтетический политетрафторэтилен (ПТФЭ), сополимеризованный ПТФЭ, известный как TFM, перфторалкоксиалкан (PFA) и кварц52,60. Эти материалы химически инертны к большинству химических веществ, используемых при кислотном разложении, за исключением кварцевых сосудов, в которых растворяется HF. Использование только одного типа реакционных сосудов в каждом эксперименте имеет решающее значение, так как использование разных типов сосудов может привести к различным условиям реакции при воздействии микроволнового нагрева. При более низких температурах реакции используют реакционные сосуды из ПТФЭ, ПФА и ТФМ-ПТФЭ, а при температурах выше 300 °C рекомендуется использовать кварцевые сосуды52. Это связано с тем, что полимеры разрушаются и разлагаются при более высоких температурах.

Оценка эффективности кислотного сбраживания
Существует несколько способов оценки эффективности кислотного сбраживания. По цвету раствора можно оценить, произошло ли полное или частичное разложение пробы. Обычно бесцветная или слегка желтая окраска раствора является показателем успешного пищеварения, в то время как более темно-желтый, оранжевый, зеленый или коричневый цвет раствора говорит о том, что процесс сбраживания был неудачным, что означает, чтоимело место частичное сбраживание. В некоторых случаях непереваренные органические или неорганические частицы могут присутствовать в реакционной смеси после разложения, что требует фильтрации перед введением образца в прибор для элементного определения. Удаление непереваренных частиц предотвращает засорение системы и нестабильность плазмы в случае ИСП-ОЭС и ИСП-МС31.

Эффективность кислотного сбраживания также может быть экспериментально оценена путем измерения остаточного содержания углерода (RCC) и RA. RCC представляет собой количество органического углерода, оставшегося в растворе, который не был преобразован вCO2 во время сбраживания62. Более низкое значение ПКР предпочтительно для уменьшения неспектральных и спектральных помех (например, 40Ar12C+) при элементном определении63,64. Измерения ПКР выполняются с помощью ИСП-ОЭС. Содержание углерода определяется при длине волны излучения 193,091 нм 65,66,67. Эффективность кислотного сбраживания связана с потреблением химических веществ. Чем больше кислоты потребляется, тем ниже будут определяться значения ПКР25.

Кислота постоянно расходуется во время сбраживания, поскольку она вступает в реакцию с образцом. В большинстве случаев небольшое количество кислоты остается непрореагировавшей. Количество РА можно определить титрованием NaOH10 или KOH 25,54. Более низкие значения RA являются предпочтительными, так как более высокая концентрация кислоты в конечном сброженном растворе может увеличить фоновый сигнал в аналитических методах, таких как ICP-MS25 и ICP-OES68. Более высокие значения RA могут также указывать на использование более низкой начальной концентрации кислоты для пищеварения69.

Многоэлементное определение с помощью ИСП-МС
ИСП-МС состоит из нескольких компонентов. Перистальтический насос перекачивает раствор пробы из автосамплера в небулайзер. Затем жидкий образец превращается в аэрозоль с помощью небулайзера путем смешивания его с газом Ar. Затем распылительная камера фильтрует аэрозольные капли, что позволяет вводить мельчайшую фракцию капель аэрозоля в плазму70. Ар-плазма генерируется и поддерживается внутри факела радиочастотной катушкой, в результате чего температура составляет около 10 000 К70. Аэрозоль распыляется и ионизируется в плазме Ar. Затем ионы проходят через границу раздела в область высокого вакуума. Ионная оптика направляет ионы через ячейку столкновения, где поток гелийского газа сталкивается с одноатомными ионами аналитов и многоатомными ионами. Поскольку многоатомные ионы крупнее, чем аналиты той же номинальной массы, они чаще сталкиваются с гелием, теряют больше кинетической энергии и, таким образом,эффективно удаляются. На следующем этапе ионы достигают масс-анализатора (в данном случае квадруполя). В масс-анализаторе ионы разделяются на основе их отношения массы к заряду (m/z)72. После разделения на m/z ионы достигают детектора (в данном случае электронного умножителя) (рис. 10).

Критические шаги и ограничения
В протоколе есть несколько критических шагов и некоторые ограничения. Обеспечение полной сухости образцов перед продолжением процесса и предотвращение загрязнения являются важнейшими этапами гомогенизации. Для предотвращения загрязнения необходимо прилагать усилия к поддержанию чистоты всей стеклянной посуды в течение всего процесса73, так как это может повлиять на точность анализа. В случае загрязнения образец необходимо выбросить, а процесс подготовки повторить, что может занять много времени. При применении этого протокола к другим образцам, не описанным в настоящем протоколе, полное разложение может быть не достигнуто, так как для некоторых образцов могут потребоваться более высокие температуры и различные химические вещества для полного растворения всех металлов, присутствующих в образце. Для кислотного разложения необходимы химические вещества высокой чистоты, которые могут быть дорогостоящими. Использование химикатов высокой чистоты помогает свести к минимуму помехи, обеспечивая повышенную надежность, точность и прецизионность измерений, выполняемых с помощью ИСП-МС. Процесс пробоподготовки занимает много времени и имеет низкую пропускную способность, так как подготовка может длиться несколько дней (сушка, гомогенизация, кислотное разложение), что ограничивает количество образцов, которые могут быть приготовлены за один день.

При выполнении многоэлементного определения с помощью ИСП-МС могут возникать спектральные интерференции (многоатомные и изобарические). Многоатомные интерференции, которые обычно происходят в плазме, объединяют, по меньшей мере, два изотопа, в то время как изобарические интерференции представляют собой изотопы других элементов с теми же m/z, что и измеренные аналиты74. Устранение этих помех (например, при столкновении ячеек) имеет важное значение. Помимо спектральных интерференций, на результаты также влияют неспектроскопические интерференции, заключающиеся в введении образца в прибор ИСП-МС, распределении капель аэрозоля по размерам, стабильности плазмы, переносе ионов через границу раздела и т.д.75.

Протокол, описанный в настоящем документе, имеет потенциал для других применений, помимо образцов пищевых продуктов. С небольшими изменениями на этапах гомогенизации и кислотного разложения он может быть адаптирован для приготовления неорганических образцов, почвы76, электронных отходов28 и т. д. Корректировки могут включать в себя использование различных химических веществ, изменение их объемов и изменение температуры сбраживания в соответствии с различными типами образцов. Кроме того, по мере развития технологий и методологий в протокол могут быть включены дальнейшие усовершенствования и автоматизация, что повысит его эффективность и сократит общее время пробоподготовки.

Таким образом, этот протокол демонстрирует гомогенизацию образцов пищевых продуктов в лабораторном миксере, влажное кислотное разложение с помощью микроволновой печи с использованием смеси 68 мас.% HNO3 и 30 мас.%H2O2 при повышенной температуре и давлении, а также элементное определение с помощью ICP-MS. Протокол может быть использован для обучения персонала подготовке образцов для элементного определения, поскольку протокол содержит пошаговые инструкции и объясняет теорию, лежащую в основе гомогенизации, кислотного разложения и элементного определения.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторам нечего раскрывать.

Acknowledgments

Авторы выражают признательность за финансовую поддержку Словенского исследовательского агентства (гранты No P2-0414, P2-0118, J1-2470, NK-0001 и J1-4416).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Ar gas Messer 7440-37-1 Ar 5.0 gas (purity 99.999%).
AS-10 Autosampler system Shimadzu Autosampler connected to the ICP-MS, containing 68 ports for samples.
Automatic pipettes Sartorius 200 µL, 1 mL, and 5 mL automatic pipettes.
Balance XSE104 Mettler Toledo, Columbus, Ohio, USA Analytical balance scale with a maximum weighing mass of 120 g.
Ceramic knife Ceramic knife used for cutting fresh food samples.
Dessicator Glass desiccator with lumps of silica gel.
ETHOS LEAN Milestone, Sorisole, Italy Microwave system for wet acid digestion in closed 100 mL vessels made of TFM-PTFE.
Fume hood Laboratory fume hood with adjustable air flow.
Glass beakers RASOTHERM CarlRoth GmbH + Co.KG 50 mL, 250 mL glass beakers
Glass funnels Small glass funnels fitting into the neck of volumetric flasks.
He gas Messer 7440-59-7 He 5.0 gas (purity 99.999%).
Hydrogen peroxide ThermoFisher Scientific 7722-84-1 Hxdrogen peroxide 100 volumes 30 wt.% solution. Laboratory reagent grade.
ICP multi-element standard solution VIII Supelco 109492 100 mg/L ICP multi-element standard solution containing 24 elements (Al, B, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Ga, K, Li, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Se, Sr, Te, Tl, Zn) in 2 % dilute nitric acid.
ICPMS 2030 Shimadzu Inductively coupled plasma mass spectrometry system for multi-element analysis of digested samples.
ICP-MS Tuning Solution A CarlRoth GmbH + Co.KG 250 mL tuning solution containing 6 elements (Be, Bi, Ce, Co, In, Mn) in 1 % nitric acid.
KIMTECH Purple Nitrile gloves Kimberly-Clark GmbH Disposable Purple Nitrile gloves (S, M or L).
Laboratory coat Any available supplier /
Mixer B-400 BÜCHI Labortechnik AG, Flawil, Switzerland Laboratory mixer with ceramic blades.
Nitric acid ThermoFisher Scientific 7697-37-2 Nitric acid, trace analysis grade, 68 wt%, density 1.42, Primar Plus, For Trace Metal Analysis.
Plastic centrifuge tubes Isolab 50 mL plastic centrifuge tubes with screw caps, single use.
Plastic syringes Injekt B. Braun 2 pice, single use 20 mL syringes.
Plastic tubes for autosampler Shimadzu 046-00147-04 Plastic tubes for autosampler, 15 mL capacity, 16 mm diameter, 100 mm length.
Plastic waste containers Plastic containers for the removal of chemicals after the cleaning procedure of reaction vessels.
Protective googles /
Samples (broccoli, sausage, noodles, zucchini, mushrooms) Fresh samples, which were dried to a constant weight and homogenized during the procedure. The samples were purchased from a local shop.
Spatula Plastic spatula.
Sterilizator Instrumentaria ST 01/02 Instrumentaria Dryer with adjustable temperature.
Syringe filters CHROMAFIL Xtra 729212 Syringe filters with polypropylene housing and polyamide hydrophilic membrane. Membrane diameter 25 mm, membrane pore size 0.2 µm.
Ultrapure water ELGA Labwater, Veolia Water Technologies. Ultrapure water with a resistivity of 18.2 MΩcm, obtained with laboratory water purification system.
Volumetric flasks 25 mL glass volumetric flasks.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Catenza, K. F., Donkor, K. K. Determination of heavy metals in cannabinoid-based food products using microwave-assisted digestion and ICP-MS. Food Analytical Methods. 15, 2537-2546 (2022).
  2. Güven, D. E., Akinci, G. Comparison of acid digestion techniques to determine heavy metals in sediment and soil samples. Gazi University Journal of Science. 24, 29-34 (2011).
  3. Soós, Á, Bódi, É, Várallyay, S., Molnár, S., Kovács, B. Microwave-assisted sample preparation of hungarian raw propolis in quartz vessels and element analysis by ICP-OES and ICP-MS for geographical identification. Talanta. 233, 122613 (2021).
  4. De Oliveira, A. F., Da Silva, C. S., Bianchi, S. R., Nogueira, A. R. A. The use of diluted formic acid in sample preparation for macro- and microelements determination in foodstuff samples using ICP-OES. Journal of Food Composition and Analysis. 66, 7-12 (2018).
  5. Moor, C., Lymberopoulou, T., Dietrich, V. J. Determination of heavy metals in soils, sediments and geological materials by ICP-AES and ICP-MS. Microchimica Acta. 136 (3), 123-128 (2001).
  6. Kuznetsova, O. V., Burmii, Z. P., Orlova, T. V., Sevastyanov, V. S., Timerbaev, A. R. Quantification of the diagenesis-designating metals in sediments by ICP-MS: Comparison of different sample preparation methods. Talanta. 200, 468-471 (2019).
  7. Buechler, D. T., et al. Comprehensive elemental analysis of consumer electronic devices: Rare earth, precious, and critical elements. Waste Management. 103, 67-75 (2020).
  8. Riisom, M., Gammelgaard, B., Lambert, I. H., Stürup, S. Development and validation of an ICP-MS method for quantification of total carbon and platinum in cell samples and comparison of open-vessel and microwave-assisted acid digestion methods. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 158, 144-150 (2018).
  9. Stricker, A., et al. Impurities in commercial titanium dental implants - a mass and optical emission spectrometry elemental analysis. Dental Materials. 38 (8), 1395-1403 (2022).
  10. Bressy, F. C., Brito, G. B., Barbosa, I. S., Teixeira, L. S. G., Korn, M. G. A. Determination of trace element concentrations in tomato samples at different stages of maturation by ICP-OES and ICP-MS following microwave-assisted digestion. Microchemical Journal. 109, 145-149 (2013).
  11. Lachas, H., et al. Determination of 17 trace elements in coal and ash reference materials by ICP-MS applied to milligram sample sizes. Analyst. 124 (2), 177-184 (1999).
  12. Meermann, B., Nischwitz, V. ICP-MS for the analysis at the nanoscale-a tutorial review. Journal of Analytical Atomic Spectrometry. 33 (9), 1432-1468 (2018).
  13. Lemos, M. S., Dantas, K. G. F. Evaluation of the use of diluted formic acid in sample preparation for elemental determination in crustacean samples by mip oes. Biological Trace Element Research. 201 (7), 3513-3519 (2022).
  14. Mohammed, E., Mohammed, T., Mohammed, A. Optimization of acid digestion for the determination of hg, as, se, sb, pb and cd in fish muscle tissue. MethodsX. 4, 513-523 (2017).
  15. Sobhanardakani, S., Tayebi, L., Farmany, A., Cheraghi, M. Analysis of trace elements (cu, cd, and zn) in the muscle, gill, and liver tissues of some fish species using anodic stripping voltammetry. Environmental Monitoring and Assessment. 184 (11), 6607-6611 (2012).
  16. Ostapczuk, P., Valenta, P., Rützel, H., Nürnberg, H. Application of differential pulse anodic stripping voltammetry to the determination of heavy metals in environmental samples. Science of The Total Environment. 60, 1-16 (1987).
  17. Gamela, R. R., Costa, V. C., Sperança, M. A., Pereira-Filho, E. R. Laser-induced breakdown spectroscopy (libs) and wavelength dispersive x-ray fluorescence (wdxrf) data fusion to predict the concentration of k, mg and p in bean seed samples. Food Research International. 132, 109037 (2020).
  18. Hu, Z., Qi, L. Treatise on geochemistry (second edition). Holland, H. D., Turekian, K. K. , Elsevier, Oxford. 87-109 (2014).
  19. Ojeda, C. B., Rojas, F. S. Encyclopedia of analytical science (third edition). Worsfold, P., Poole, C., Townshend, A., Miró, M. , Academic Press, Oxford. 85-97 (2019).
  20. Bizzi, C. A., Nóbrega, J. A., Barin, J. S. Microwave-assisted sample preparation for trace element analysis. Flores, ÉM. dM. , Elsevier, Amsterdam. 179-204 (2014).
  21. Twyman, R. M. Encyclopedia of analytical science (second edition). Worsfold, P., Townshend, A., Poole, C. , Elsevier, Oxford. 146-153 (2005).
  22. Traversa, L. C., et al. Closed-vessel conductively heated digestion system for the elemental analysis of agricultural materials by high-resolution continuum source flame atomic absorption spectrometry (hr-cs faas). Analytical Letters. 56 (15), 2443-2456 (2023).
  23. Rondan, F. S. Determination of se and te in coal at ultra-trace levels by ICP-MS after microwave-induced combustion. Journal of Analytical Atomic Spectrometry. 34 (5), 998-1004 (2019).
  24. Muller, E. I., et al. Microwave-assisted wet digestion with H2O2 at high temperature and pressure using single reaction chamber for elemental determination in milk powder by ICP-OES and ICP-MS. Talanta. 156 - 157, 232-238 (2016).
  25. Pardinho, R. B., et al. Determination of toxic elements in yerba mate by ICP-MS after diluted acid digestion under O2 pressure. Food Chemistry. 263, 37-41 (2018).
  26. Barela, P. S., et al. Microwave-assisted digestion using diluted nitric acid for further trace elements determination in biodiesel by sf-ICP-MS. Fuel. 204, 85-90 (2017).
  27. Müller, E. I., Mesko, M. F., Moraes, D. P., Korn, M. D. G. A., Flores, ÉM. M. Microwave-assisted sample preparation for trace element analysis. Flores, ÉM. dM. , Elsevier, Amsterdam. 99-142 (2014).
  28. Das, S., Ting, Y. -P. Evaluation of wet digestion methods for quantification of metal content in electronic scrap material. Resources. 6 (4), 64 (2017).
  29. Nóbrega, J. A., et al. Microwave-assisted digestion of organic samples: How simple can it become. Talanta. 98, 272-276 (2012).
  30. Bizzi, C. A., et al. Evaluation of oxygen pressurized microwave-assisted digestion of botanical materials using diluted nitric acid. Talanta. 83 (5), 1324-1328 (2011).
  31. Da Silva, I. J. S., Lavorante, A. F., Paim, A. P. S., Da Silva, M. J. Microwave-assisted digestion employing diluted nitric acid for mineral determination in rice by ICP-OES. Food Chemistry. 319, 126435 (2020).
  32. Bizzi, C. A., Flores, E. M. M., Barin, J. S., Garcia, E. E., Nóbrega, J. A. Understanding the process of microwave-assisted digestion combining diluted nitric acid and oxygen as auxiliary reagent. Microchemical Journal. 99 (2), 193-196 (2011).
  33. Le Gresley, A., Ampem, G., De Mars, S., Grootveld, M., Naughton, D. P. 34;Real-world" evaluation of lipid oxidation products and trace metals in french fries from two chain fast-food restaurants. Frontiers in Nutrition. 8, 620952 (2021).
  34. Kutscher, D., Cui, J., Cojocariu, C. Key steps to create a sample preparation strategy for inductively coupled plasma (ICP) or ICP-mass spectrometry (ICP-MS) analysis. Spectroscopy. 37 (1), 38-42 (2022).
  35. Mccurdy, E., Proper, W. Improving ICP-MS analysis of samples containing high levels of total dissolved solids. Spectroscopy. 29 (11), 14 (2014).
  36. Cytiva. Membrane filtration: How to choose the appropriate filter material for every sample. , https://www.cytivalifesciences.com/en/us/solutions/lab-filtration/knowledge-center/membrane-filtration-choosing-the-correct-type-of-filter (2023).
  37. May, T. W., Wiedmeyer, R. H. A table of polyatomic interferences in ICP-MS. Atomic Spectroscopy-Norwalk Connecticut. 19, 150-155 (1998).
  38. Taleuzzaman, M. Limit of blank (lob), limit of detection (lod), and limit of quantification (loq). Organic & Medicinal Chemistry International Journal. 7 (5), 127-131 (2018).
  39. Willner, J., et al. A versatile approach for the preparation of matrix-matched standards for la-ICP-MS analysis - standard addition by the spraying of liquid standards. Talanta. 256, 124305 (2023).
  40. Green, J. M. Peer reviewed: A practical guide to analytical method validation. Analytical Chemistry. 68 (9), 305A-309A (1996).
  41. Xu, J., et al. A critical view on spike recovery for accuracy evaluation of analytical method for medicinal herbs. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 62, 210-215 (2012).
  42. Massart, D. L., et al. Handbook of chemometrics and qualimetrics: Part a. , Elsevier. (1998).
  43. UNOO. Guidance for the validation of analytical methodology and calibration of equipment used for testing of illicit drugs in seized materials and biological specimens: A commitment to quality and continuous improvement. , United Nations Publications. (2009).
  44. Berben, G., et al. Guidelines for sample preparation procedures in GMO analysis. Publications Office of the European Union. EUR27021, JRC94042 (2014).
  45. Lacorte, S., Bono-Blay, F., Cortina-Puig, M. Comprehensive sampling and sample preparation. Pawliszyn, J. , Academic Press, Oxford. 65-84 (2012).
  46. Kaur, G. J., Orsat, V., Singh, A. An overview of different homogenizers, their working mechanisms and impact on processing of fruits and vegetables. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 63 (14), 2004-2017 (2021).
  47. Baudelaire, E. D. Handbook of food powders. Bhandari, B., Bansal, N., Zhang, M., Schuck, P. , Woodhead Publishing. 132-149 (2013).
  48. Jung, H., Lee, Y. J., Yoon, W. B. Effect of moisture content on the grinding process and powder properties in food: A review. Processes. 6 (6), 69 (2018).
  49. Krejčová, A., Pouzar, M., Černohorský, T., Pešková, K. The cryogenic grinding as the important homogenization step in analysis of inconsistent food samples. Food Chemistry. 109 (4), 848-854 (2008).
  50. Balasubramanian, S., Gupta, M. K., Singh, K. Cryogenics and its application with reference to spice grinding: A review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 52, 781-794 (2012).
  51. Potočnik, D., Jagodic Hudobivnik, M., Mazej, D., Ogrinc, N. Optimization of the sample preparation method for determination of multi-elemental composition in fruit samples by ICP-MS analysis. Measurement: Sensors. 18, 100292 (2021).
  52. DINEN ISO. Theory of sample preparation using acid digestion, pressure digestion and microwave digestion (microwave decomposition). , (1972).
  53. Bizzi, C. A., Barin, J. S., Oliveira, J. S., Cravotto, G., Flores, E. M. Microwave-assisted oxidation of organic matter using diluted hno 3 under o 2 pressure: Rationalization of the temperature gradient effect for acid regeneration. Journal of the Brazilian Chemical Society. 28, 1673-1681 (2017).
  54. Castro, J. T., et al. A critical evaluation of digestion procedures for coffee samples using diluted nitric acid in closed vessels for inductively coupled plasma optical emission spectrometry. Talanta. 78 (4), 1378-1382 (2009).
  55. Ju, T., Han, S., Meng, Y., Song, M., Jiang, J. Occurrences and patterns of major elements in coal fly ash under multi-acid system during microwave digestion processes. Journal of Cleaner Production. 359, 131950 (2022).
  56. Matusiewicz, H. Comprehensive analytical chemistry. 41, Elsevier. 193-233 (2003).
  57. Sheng, P. P., Etsell, T. H. Recovery of gold from computer circuit board scrap using aqua regia. Waste Management & Research. 25 (4), 380-383 (2007).
  58. Sucharova, J., Suchara, I. Determination of 36 elements in plant reference materials with different si contents by inductively coupled plasma mass spectrometry: Comparison of microwave digestions assisted by three types of digestion mixtures. Analytica Chimica Acta. 576, 163-176 (2006).
  59. Santos, H. M., et al. Microwave-assisted digestion using diluted HNO3 and H2O2 for macro and microelements determination in guarana samples by ICP-OES. Food Chemistry. 273, 159-165 (2019).
  60. Usepa, E. Method 3052: Microwave assisted acid digestion of siliceous and organically based matrices. United States Environmental Protection Agency, Washington, DC USA. , (1996).
  61. Gray, P., Mindak, W., Cheng, J. Elemental analysis manual, 4.7 inductively coupled plasma-mass spectrometric determination of arsenic, cadmium, chromium, lead, mercury, and other elements in food using microwave assisted digestion. , https://s27415.pcdn.co/wp-content/uploads/2020/01/64ER20-7/Heavy_Metals/1-FDA-EAM-4.7-Inductively-Coupled-Plasma-MS-Determination-of-Arsenic-Cadmium-Chromium-Lead-Mercury-etc.pdf (2015).
  62. Leme, A. B. P., Bianchi, S. R., Carneiro, R. L., Nogueira, A. R. A. Optimization of sample preparation in the determination of minerals and trace elements in honey by ICP-MS. Food Analytical Methods. 7 (5), 1009-1015 (2014).
  63. Vanhoe, H., Goossens, J., Moens, L., Dams, R. Spectral interferences encountered in the analysis of biological materials by inductively coupled plasma mass spectrometry. Journal of Analytical Atomic Spectrometry. 9, 177-185 (1994).
  64. Loula, M., Kaňa, A., Mestek, O. Non-spectral interferences in single-particle ICP-MS analysis: An underestimated phenomenon. Talanta. 202, 565-571 (2019).
  65. Muller, C. C. Feasibility of nut digestion using single reaction chamber for further trace element determination by ICP-OES. Microchemical Journal. 116, 255-260 (2014).
  66. Muller, A. L. H., Oliveira, J. S. S., Mello, P. A., Muller, E. I., Flores, E. M. M. Study and determination of elemental impurities by ICP-MS in active pharmaceutical ingredients using single reaction chamber digestion in compliance with usp requirements. Talanta. 136, 161-169 (2015).
  67. Duarte, F. A., et al. Microwave-induced combustion in disposable vessels: A novel perspective for sample digestion. Analytical Chemistry. 92 (12), 8058-8063 (2020).
  68. Novaes, C. G., et al. A review of multivariate designs applied to the optimization of methods based on inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES). Microchemical Journal. 128, 331-346 (2016).
  69. Damak, F., Asano, M., Baba, K., Ksibi, M., Tamura, K. Comparison of sample preparation methods for multielements analysis of olive oil by ICP-MS. Methods and Protocols. 2 (3), 72 (2019).
  70. Thomas, R. Practical guide to ICP-MS: A tutorial for beginners. , CRC Press. (2013).
  71. Yamada, N. Kinetic energy discrimination in collision/reaction cell ICP-MS: Theoretical review of principles and limitations. Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 110, 31-44 (2015).
  72. Elmer, P. The 30-minute guide to ICP-MS. Perkin Elmer, Shelton CT. , https://resources.perkinelmer.com/corporate/cmsresources/images/44-74849tch_icpmsthirtyminuteguide.pdf 1-8 (2001).
  73. Gonzálvez, A., Armenta, S., Pastor, A., De La Guardia, M. Searching the most appropriate sample pretreatment for the elemental analysis of wines by inductively coupled plasma-based techniques. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 56 (13), 4943-4954 (2008).
  74. Lum, T. -S., Leung, K. S. -Y. Strategies to overcome spectral interference in ICP-MS detection. Journal of Analytical Atomic Spectrometry. 31 (5), 1078-1088 (2016).
  75. Agatemor, C., Beauchemin, D. Matrix effects in inductively coupled plasma mass spectrometry: A review. Analytica Chimica Acta. 706 (1), 66-83 (2011).
  76. Melaku, S., Dams, R., Moens, L. Determination of trace elements in agricultural soil samples by inductively coupled plasma-mass spectrometry: Microwave acid digestion versus aqua regia extraction. Analytica Chimica Acta. 543 (1), 117-123 (2005).

Tags

Химия Выпуск 202 Гомогенизация микроволновое жидкостное кислотное разложение пробоподготовка пищевые пробы элементное определение
Подготовка образцов пищевых продуктов с использованием гомогенизации и влажного кислотного разложения с помощью микроволновой печи для многоэлементного определения с помощью ИСП-МС
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Rantaša, M., Majer, D.,… More

Rantaša, M., Majer, D., Finšgar, M. Preparation of Food Samples Using Homogenization and Microwave-Assisted Wet Acid Digestion for Multi-Element Determination with ICP-MS. J. Vis. Exp. (202), e65624, doi:10.3791/65624 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter