Các yêu cầu cho một phân tích bằng ICP-MS
Yêu cầu trong phân tích nguyên tố rất đa dạng, tuy nhiên có một số điểm chung trong các lĩnh vực công nghiệp và ứng dụng khác nhau. Các phòng thí nghiệm phân tích như giám sát môi trường, an toàn nông sản thực phẩm, hàng tiêu dùng, quản lý chất lượng trong công ty dược, và nghiên cứu lâm sàng thường có những yêu cầu giống nhau. Các phân tích trong phòng thí nghiệm thương mại cũng rất căng thẳng, thời gian yêu cầu trả mẫu nhanh, nền mẫu đa dạng phức tạp, yêu cầu phân tích nhiều chỉ tiêu nhiều nguyên tố cùng lúc. Chi phí thì bị kiểm soát chặt chẽ, nhưng vẫn phải đảm bảo chất lượng phân tích và trả kết quả tin cậy. Các phòng thí nghiệm này thường phải chịu sự giám sát của cơ quan quản lý, với các yêu cầu nghiêm ngặt về quản lý hệ thống và kiểm soát chất lượng.

Dựa vào danh sách các nguyên tố phải phân tích cùng giới hạn phát hiện cực thấp thì ICP-MS được xem là lựa chọn lý tưởng. Tuy nhiên nhiều phòng thí nghiệm vẫn xem ICP-MS là một thiết bị rất phức tạp, khó tối ưu hóa và sử dụng, và sửa chữa bảo trì rất tốn kém. Điều này khiến cho nhiều PTN phân vân lựa chọn vẫn theo phương pháp truyền thống kém hiệu quả hay theo ICP-MS. Một cuộc thăm dò trong năm 2020 xếp hạng các công đoạn tốn thời gian làm ảnh hưởng đến hiệu suất một PTN, kết quả trong Hình 1.

Những năm gần đây, các kỹ sư phụ trách phát triển hệ thống ICP-MS của Agilent đã tập trung cải tiến tính khả dụng của ICP-MS trong phòng thí nghiệm phân tích. Những cải tiến này đã dẫn đến sự ra đời của Agilent 7850 ICP-MS. Dựa vào thành công của hệ thống 7800 trước đó, vẫn giữ nền tảng hiệu năng vượt trội và các tính năng hổ trợ ấn tượng của phần mềm, đưa 7850 thành một thiết bị ICP-MS hiệu năng cao nhưng rất dễ sử dụng. Thiết bị 7850 được định hướng đơn giản hóa phân tích các nền mẫu khác nhau, đạt ngưỡng giới hạn phát hiện trong từng phân tích, và đảm bảo độ chính xác, kết quả không bị hiện tượng nhiễu nguyên tử khối ở bất kỳ một nồng độ nào. Và kết quả là, 7850 đã khắc phục được các công đoạn mất thời gian như trình bày trong Hình 1.

Phân tích chính xác trên các nền mẫu đa dạng, phức tạp
Trong phân tích ICP-MS thì việc đối mặt với nền mẫu đa dạng và phức tạp được xem là thử thách khó khăn nhất. Thông thường thì giới hạn nền mẫu có hàm lượng chất rắn hòa tan (TDS) không quá 0.2% (2000 ppm), điều đó có nghĩa mẫu phải được đánh giá đạt yêu cầu này trước khi tiến hành phân tích. Nhiều PTN thậm chí phải phân tích một mẫu hai lần, với các pha loãng khác nhau cho đa lượng và vi lượng. Với thiết bị Agilent ICP-MS, khó khăn này hoàn toàn được loại bỏ nhờ vào kỹ thuật “High Matrix Introduction” (HMI) tự động pha loãng dạng khí dung. Thiết bị 7850 được nâng cấp cao hơn với “Ultra-HMI” (UHMI), sử dụng hệ số pha loãng định trước thông minh hơn cùng với tốc độ khí mang cao hơn so với HMI của 7800. UHMI đáp ứng được hầu hết các nền mẫu mới đa dạng, phức tạp được yêu cầu phân tích. Ngoài việc giảm thiểu ảnh hưởng của nền mẫu, nó còn có thể giúp phân tích định lượng chính xác mà không cần đòi hỏi dung dịch dựng đường chuẩn phải có nền mẫu tương đương.

Vấn đề sai số cố hữu do hiện tượng nhiễu nguyên tử từ nền mẫu (polyatomic) đã được khắc phục từ lâu trên hệ thống ICP-MS của Agilent nhờ vào “ORS cell” – kỹ thuật va chạm nguyên tử với khí Heli. Kỹ thuật này được xem là mặc định khắc phục hiện tượng trùng nguyên tử khối do nhiễu, giúp tiết kiệm rất nhiều thời gian xây dựng phương pháp. Người dùng bây giờ không cần phải biết nguyên tố nào là đa số trong mẫu, hay phải chọn những đồng vị khác để tránh nhiễu. Phân tích thường nhật giờ cũng đơn giản hơn nhiều, do quy trình chắc gọn hơn, thiết bị trở nên rất dễ tiếp cận và hổ trợ người dùng ít gặp sai sót.

Kỹ thuật Heli cũng giúp giảm thiểu quy trình chuẩn bị mẫu và chuẩn. Nhiều PTN từ lâu đã không dám thêm HCl vào mẫu và dung dịch chuẩn, để tránh sai số do nhiễu đa nguyên tử trên nền Cl. Với 7850, kỹ thuật va chạm He đã giải quyết được vấn đề nhiễu do Cl gây ra, vì vậy HCl hoàn toàn có thể sử dụng cho mục đích phá và ổn định mẫu. Việc thêm HCl giúp phân tích được nhiều nguyên tố kém ổn định mà trước đó các PTN hay gặp phải, thí dụ như lỗi kém tuyến tính của Ag và Sn, và vấn đề vệ sinh hệ thống trong phân tích Hg. Thực tế, người dùng ICP-MS rất phấn khích khi biết rằng Hg, sau khi được ổn định bằng HCl, có thể được phân tích đồng thời với tất cả các nguyên tố khác trong mẫu.

Một trong những lý do nhiều PTN quyết định thay thế kỹ thuật phân tích nguyên tố truyền thống sang ICP-MS là bởi vì nó có thể phân tích đa lượng và vết trong cùng một lúc. Tuy nhiên để phân tích trọn vẹn khoảng nồng độ theo các tiêu chuẩn ban hành không phải lúc nào cũng dễ. Nhiều hệ ICP-MS cần phải điều chỉnh điện thế “reaction cell” để tối ưu hóa lưu lượng ion về đầu dò đối với nguyên tố đa lượng. Một số yêu cầu phải tối ưu “lens” hoặc chọn chế độ đầu dò thích hợp. Thiết bị 7850 có cách tiếp cận đơn giản và hiệu quả hơn, khả năng đầu dò có thể tiếp nhận được khoảng tín hiệu lên đến lũy thừa 10. Từ nồng độ vết khoảng 0.1 ng/L (ppt), 7850 có thể đo được một đồng vị nguyên tố thí dụ như là Na có nồng độ hơn 1000 mg/L (ppm). Với khoảng nồng độ rộng như vậy, như trong Hình 2, một phương pháp bây giờ có thể dùng để phân tích nhiều loại nền mẫu khác nhau, trong khi trước đó chúng ta thường phải pha loãng và chạy lại - nay thì không cần nữa.

7850 ICP-MS hổ trợ quy trình hợp lý, đơn giản
Phiên bản phần mềm mới nhất ICP-MS MassHunter, 5.1, mang nhiều cải tiến giúp công việc phân tích hàng ngày đơn giản hơn bao giờ hết. Tính năng hổ trợ “Method Wizard” giúp việc tạo phương pháp phân tích nhanh và không sai sót. Chức năng kiểm tra hiệu năng hệ thống trước và sau phân tích giúp phát hiện sự cố và nhắc nhở can thiệp khi cần thiết. Và tính năng Phản hồi Bảo trì sớm (EMF) giúp định trước thời điểm bảo dưỡng bảo trì tùy thuộc vào đặc tính của từng phòng thí nghiệm. EMF liên kết với trung tâm Hỗ trợ của Agilent, từ đó giúp các chuyên gia ICP-MS biết khi bạn cần hổ trợ. Cùng với các video hướng dẫn thao tác thông thường, hướng dẫn chi tiết, cách xử lý những sự cố hay xảy ra, nó giống như lúc nào cũng có chuyên gia bên cạnh.

Thiết bị 7850 với phần mềm ICP-MS MassHunter kết hợp với lựa chọn thêm “ICP-Go user interface” giúp công việc phân tích dễ dàng hơn. 7850 cũng tương thích với “ICP-MS Analyzer” hỗ trợ phát triển các phương pháp theo luật định.

>> Nhiều thông tin hơn về Agilent 7850 ICP-MS: tại đây. 

--

Cần hỗ trợ thêm thông tin, Quý khách vui lòng liên hệ: 

Hotline: 0906 654 815

Email: tecinfo.vn@dksh.com

Hoặc để lại thông tin như form bên dưới: