Analysis of Small-Mass Biological Samples by ICP MS Using Microwave Acid Digestion of Several Samples in the Common Atmosphere of a Standard Autoclave

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

To expand the available tools for the analysis of samples of biological and plant origin of small mass (10–20 mg) using ICP MS, we developed a construction made of three compact teflon reaction minivessels (inserts) of an internal volume of 3 mL, placed in a standard autoclave (EasyPrep) of a volume of 100 cm3 of a MARS-5 microwave system (CEM). The acid digestion of samples in reaction minivessels requires no more than 1.5 mL of highly pure acids. The digestion of samples proceeds in the common gas atmosphere of a standard autoclave filled with a needed volume of acids of pure for analysis grade. The method was tested on reference materials of plants and biological sample. The results obtained are in agreement with the certified values. The developed method ensures the decrease of the detection limits and obtaining new data on the concentrations of B, Ga, Y, Nb, Tl, Bi, and a number of rare-earth elements in the reference materials.

About the authors

V. P. Kolotov

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: kolotov@geokhi.ru
119991, Moscow, Russia

D. N. Dogadkin

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: kolotov@geokhi.ru
119991, Moscow, Russia

V. E. Zaichik

Medical Radiological Research Center

Email: kolotov@geokhi.ru
249031, Obninsk, Kaluga oblast, Russia

V. I. Shirokova

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: kolotov@geokhi.ru
119991, Moscow, Russia

N. N. Dogadkin

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: kolotov@geokhi.ru
119991, Moscow, Russia

References

  1. Millos J., Costas-Rodriguez M., Lavilla I., Bendicho C. Multiple small volume microwave-assisted digestions using conventional equipment for multielemental analysis of human breast biopsies by inductively coupled plasma optical emission spectrometry // Talanta. 2009. V. 77. № 4. P. 1490. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2008.09.033
  2. Maher W., Forster S., Krikowa F., Snitch P., Chapple G., Craig P. Measurement of trace elements and phosphorus in marine animal and plant tissues by low-volume microwave digestion and ICP-MS // At. Spectrosc. 2001. V. 22. № 5. P. 361.
  3. Bocca B., Alimonti A., Forte G., Petrucci F., Pirola C., Senofonte O., Violante N. High-throughput microwave-digestion procedures to monitor neurotoxic elements in body fluids by means of inductively coupled plasma mass spectrometry // Anal. Bioanal. Chem. 2003. V. 377. № 1. P. 65. https://doi.org/10.1007/s00216-003-2029-4
  4. Ionescu J.G., Novotny J., Stejskal V., Latsch A., Blaurock-Busch E., Eisenmann-Klein M. Increased levels of transition metals in breast cancer tissue // Neuroendocrinol. Lett. 2006. V. 27. № 1. P. 36. PMID: 16804515
  5. Bocca B., Lamazza A., Pino A., De Masi E., Iacomino M., Mattei D., Rahimi S., Fiori E., Schillaci A., Alimonti A., Forte G. Determination of 30 elements in colorectal biopsies by sector field inductively coupled plasma mass spectrometry: method development and preliminary baseline levels // Rapid Commun. Mass Spectrom. 2007. V. 21. № 11. P. 1776. https://doi.org/10.1002/rcm.3016
  6. Varga I., Szebeni A., Szoboszlai N., Kovacs B. Determination of trace elements in human liver biopsy samples by ICP-MS and TXRF: Hepatic steatosis and nickel accumulation // Anal. Bioanal. Chem. 2005. V. 383. № 3. P. 476. https://doi.org/10.1007/s00216-005-0010-0
  7. Millos J., Costas-Rodriguez M., Lavilla I., Bendicho C. Multielemental determination in breast cancerous and non-cancerous biopsies by inductively coupled plasma-mass spectrometry following small volume microwave-assisted digestion // Anal. Chim. Acta. 2008. V. 622. № 1–2. P. 77. https://doi.org/10.1016/j.aca.2008.05.066
  8. Nelms S.M. ICP Mass Spectrometry Handbook. Oxford: Blackwell Publishing, 2005. P. 383.
  9. Baldwin S., Deaker M., Maher W. Low-volume microwave digestion of marine biological tissues for the measurement of trace elements // Analyst. 1994. V. 119. № 8. P. 1701. https://doi.org/10.1039/AN9941901701
  10. Kolotov V.P., Zhilkina A.V., Khludneva A.O. iPlasmaProQuad: A computer system based on a relational DBMS for processing and monitoring the results of routine analysis by the ICP-MS method / Advances in Geochemistry, Analytical Chemistry, and Planetary Sciences: Special Publication Commemorating the 75th Anniversary of the Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of the RAS / Eds. Kolotov V.P., Bezaeva N.S. Springer, 2022.
  11. Dombovari J., Becker J.S., Dietze H. Multielemental analysis in small amounts of environmental reference materials with inductively coupled plasma mass spectrometry // Fresenius J. Anal. Chem. 2000. V. 367. № 5. P. 407. https://doi.org/10.1007/s002160000378
  12. http://www.speciation.net/Database/Materials/ Insti-tute-of-Nuclear-Chemistry-and-Technology-INC-TICHTJ/INCTTL1-Tea-Leaves-;i615 (29.08.2022).
  13. http://www.speciation.net/Database/Materials/ Inst-itute-of-Nuclear-Chemistry-and-Technology-INC-TICHTJ/CTAOTL1-ORIENTAL-TOBACCO-LEAVES-;i613 (29.08.2022).
  14. http://www.speciation.net/Database/Materials/ Ins-titute-of-Nuclear-Chemistry-and-Technology-INC-TICHTJ/CTAVTL2-VIRGINIA-TOBACCO-LEAVES-;i618 (29.08.2022).
  15. https://nucleus.iaea.org/sites/ReferenceMaterials/Pa-ges/ IAEA-153.aspx (29.08.2022).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (490KB)

Copyright (c) 2023 В.П. Колотов, Д.Н. Догадкин, В.Е. Зайчик, В.И. Широкова, Н.Н. Догадкин

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».