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Determination of calcium, iron, and selenium in human serum by isotope dilution analysis using nitrogen microwave inductively coupled atmospheric pressure plasma mass spectrometry (MICAP-MS)

  • In this study, we demonstrate the applicability of nitrogen microwave inductively coupled atmospheric pressure mass spectrometry (MICAP-MS) for Ca, Fe, and Se quantification in human serum using isotope dilution (ID) analysis. The matrix tolerance of MICAP-MS in Na matrix was investigated, uncovering that high Na levels can suppress the signal intensity. This suppression is likely due to the plasma loading and the space charge effect. Moreover, 40Ca and 44Ca isotopic fractionation was noted at elevated Na concentration. Nine certified serum samples were analyzed using both external calibration and ID analysis. Overestimation of Cr, Zn, As, and Se was found in the results of external calibration, which might be resulted from C-induced polyatomic interference and signal enhancement, respectively. Further investigations performed with methanol showed a similar enhancement effect for Zn, As, and Se, potentially supporting this assumption. The mass concentrations determined with ID analysisIn this study, we demonstrate the applicability of nitrogen microwave inductively coupled atmospheric pressure mass spectrometry (MICAP-MS) for Ca, Fe, and Se quantification in human serum using isotope dilution (ID) analysis. The matrix tolerance of MICAP-MS in Na matrix was investigated, uncovering that high Na levels can suppress the signal intensity. This suppression is likely due to the plasma loading and the space charge effect. Moreover, 40Ca and 44Ca isotopic fractionation was noted at elevated Na concentration. Nine certified serum samples were analyzed using both external calibration and ID analysis. Overestimation of Cr, Zn, As, and Se was found in the results of external calibration, which might be resulted from C-induced polyatomic interference and signal enhancement, respectively. Further investigations performed with methanol showed a similar enhancement effect for Zn, As, and Se, potentially supporting this assumption. The mass concentrations determined with ID analysis show metrological compatibility with the reference values, indicating that MICAP-MS combined with ID analysis can be a promising method for precise Ca, Fe, and Se determination. Moreover, this combination reduces the influences of matrix effects, broadening the applicability of MICAP-MS for samples with complex matrix.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Zengchao You, Alexander WinckelmannORCiD, Jochen VoglORCiD, Sebastian RecknagelORCiD, Carlos Enrique Abad AndradeORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Analytical and bioanalytical chemistry
Jahr der Erstveröffentlichung:2024
Organisationseinheit der BAM:1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.1 Anorganische Spurenanalytik
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.6 Anorganische Referenzmaterialien
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Springer
Verlagsort:Berlin
Aufsatznummer:05274
Erste Seite:1
Letzte Seite:9
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Freie Schlagwörter:Calcium; Human serum; Iron; Isotope dilution; Nitrogen microwave inductively coupled atmospheric pressure mass spectrometry; Selenium
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Chemie und Prozesstechnik / Chemische Charakterisierung und Spurenanalytik
DOI:10.1007/s00216-024-05274-0
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-598664
ISSN:1618-2642
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:18.04.2024
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:18.04.2024
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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