Калибровка. часть 1

Калибровка — это способ преобразовать отклик вашего прибора в известное значение параметра аналита, а затем в концентрацию, основанный на количестве вводимого вещества и шагах подготовки образца. Существует несколько различных вариантов калибровки, и выбор наилучшего требует от взвесить все их преимущества и недостатки.

Процент площади

Самый простой тип калибровки — расчет площади в процентах. Фактически, может даже не потребоваться калибровка в традиционном смысле, в некоторых случаях не требуются коэффициенты отклика. В простейшем варианте просто суммируются общие площади всех обнаруженных пиков и площади отдельных пиков делятся на общую сумму. Хотя это самый простой способ получить количественные данные, он имеет несколько ограничений. Поскольку он принимает общую сумму обнаруженных пиков как общую сумму компонентов образца, требуется, чтобы все в образце было детектируемо прибором. Это требует, чтобы образцы были хорошо изучены и подходили для используемого прибора и детектора. Если коэффициенты отклика не генерируются, то все соединения должны иметь одинаковые отклики, или одно соединение должно быть значительно выше, чем остальные. Почему факторы отклика менее важны, когда доминирует одно соединение?

 
пик
 
площадь
 
% площади
 
RF
 
приведенная площадь
 
приведенная площадь %
 
A
 
99.0
 
99.0%
 
1.0
 
99.0
 
98.9%
 
B
 
0.7
 
0.7%
 
1.2
 
0.8
 
0.8%
 
C
 
0.3
 
0.3%
 
0.8
 
0.2
 
0.2%
 

 
пик
 
площадь
 
% площади
 
RF
 
приведенная площадь
 
приведенная площадь %
 
A
 
33.3
 
33.3%
 
1.0
 
33.3
 
33.3%
 
B
 
33.3
 
33.3%
 
1.2
 
40.0
 
40.0%
 
C
 
33.3
 
33.3%
 
0.8
 
26.6
 
26.7%

Сравнение результатов в процентах площади с коэффициентами отклика и без них.

Если мы посмотрим на данные выше, то увидим два примера: один со смесью 3 пиков, где пик А намного больше, чем пики В и С, и один со всеми пиками, имеющими одинаковые отклики. Если вводится известное количество каждого соединения, то для каждого анализируемого вещества может быть получен коэффициент отклика. Когда площади скорректированы с помощью этого коэффициента отклика, можно видеть, что скорректированный % площади близко соответствует стандартному % площади для первого сценария, поскольку относительные величины, на которые пики B и C изменяются по сравнению с пиком A, не очень значительны. Однако во втором сценарии результаты существенно меняются, поскольку относительные изменения более выражены при сходных значениях площадей. Это означает, что для измерения высокочистых соединений коэффициенты отклика могут не понадобиться.

Внешний стандарт

Следующей простейшей калибровкой является калибровка по внешнему стандарту. В этом типе калибровки генерируется коэффициент отклика, который напрямую связывает отклик прибора с концентрацией анализируемого вещества. Это означает, что для калибровки не требуется, чтобы проба суммировалась до 100 %, поэтому ее можно использовать, когда не все компоненты пробы могут быть обнаружены прибором. Это делает его более гибким в отношении типов анализируемых образцов, а также типов используемых инструментов и детекторов. Однако дрейф прибора может изменить коэффициенты отклика с течением времени, а различия в матрице пробы также потенциально могут повлиять на коэффициент отклика.

Внутренний стандарт

Калибровки внутреннего стандарта добавляют известное количество нецелевых соединений в образец после экстракции, но до анализа. Полученный относительный коэффициент отклика (RRF) затем связывает концентрацию (CS) и отклик (AS) целевого соединения с откликом внутреннего стандарта (AIS) и концентрацией внутреннего стандарта (CIS), а не напрямую связывает концентрацию аналита. и площадь. Уравнение для этого дается как RRF = (AS x CIS) / (AIS x CS).

Добавление внутренних стандартов корректирует изменения отклика из-за дрейфа прибора и матричных эффектов. Однако для того, чтобы это работало хорошо, внутренние стандарты должны вести себя так же, как и целевые аналиты. Если внутренние стандарты ведут себя иначе, чем целевые аналиты, поправки могут быть неверными, поэтому правильный выбор внутренних стандартов имеет решающее значение для этого типа метода. Поскольку внутренние стандарты должны точно соответствовать поведению целевых соединений, они часто будут совместно элюироваться с ними, особенно если используются изотопы. По этой причине методы внутреннего стандарта чаще используются для методов масс-спектрометрии, чем для других детекторов.

Извлеченный внутренний стандарт / изотопное разведение

Этот тип калибровки похож на калибровку внутреннего стандарта, указанную выше, но стандарты добавляются до экстракции, а не после экстракции. Это означает, что калибровка потенциально может скорректировать эффективность извлечения. Например, если внутренний стандарт извлекается на 50%, составы корректируются с коэффициентом 2, чтобы скорректировать низкую эффективность экстракции.

Если вы сталкивались с использованием суррогатов для мониторинга эффективности извлечения во внешних или внутренних стандартных методах, это может показаться вам знакомым. Заменитель представляет собой соединение, не обнаруженное в образце (часто это изотоп или фторированный или бромированный аналог), в который добавляют перед экстракцией. Восстановление заменителя может дать вам представление о любых потерях во время экстракции, хотя это не корректирует результаты анализа. Например, если ваш результат для вашего целевого соединения составляет 5 частей на миллиард, а ваш заменитель извлекается на уровне 70%, вы знаете, что ваши результаты занижены. Однако, если это суррогатное соединение вместо извлеченного внутреннего стандарта, результаты будут скорректированы на 30% потери, поэтому ваш результат будет 6,5 частей на миллиард. Внутренние стандарты после экстракции также часто добавляются для контроля восстановления извлеченных внутренних стандартов, поэтому они выполняют двойную функцию в качестве внутренних стандартов и заменителей.

Подобно методу внутреннего стандарта, очень важно, чтобы экстрагированные внутренние стандарты вели себя аналогично целевым соединениям в процессе экстракции, поэтому часто используются меченные изотопами версии целевых аналитов, поэтому его часто называют изотопным разбавлением. Если стандарты экстрагируются иначе, чем целевые аналиты, то в окончательные результаты может быть внесена ошибка из-за неправильной коррекции. Однако сопоставление каждого аналита с соответствующим изотопным аналогом может быть дорогостоящим, и некоторые соединения могут не иметь коммерчески доступных изотопов. Подобно методам внутреннего стандарта после экстракции, методы внутреннего стандарта перед экстракцией, как правило, более применимы к детекторам масс-спектрометрии, и они требуются для методов изотопного разбавления.