El análisis de inyección de flujo (FIA) es un enfoque del análisis químico . Se logra inyectando un tapón de muestra en una corriente portadora que fluye. [1] [2] [3] El principio es similar al del análisis de flujo segmentado (SFA), pero no se inyecta aire en las corrientes de muestra o reactivo.
Descripción general
FIA es un método automatizado de análisis químico en el que se inyecta una muestra en una solución portadora fluida que se mezcla con los reactivos antes de llegar a un detector. Durante los últimos 30 años, las técnicas de la FIA se desarrollaron en una amplia gama de aplicaciones utilizando espectrofotometría , espectroscopia de fluorescencia , espectroscopia de absorción atómica , espectrometría de masas y otros métodos de análisis instrumental para la detección.
El procesamiento automatizado de muestras, la alta repetibilidad, la adaptabilidad a la micro-miniaturización, la contención de productos químicos, la reducción de desechos y la economía de reactivos en un sistema que opera a niveles de microlitros son todos activos valiosos que contribuyen a la aplicación de la inyección de flujo a los ensayos del mundo real. Los principales activos de la inyección de flujo son el gradiente de concentración bien definido que se forma cuando se inyecta un analito en la corriente de reactivo (que ofrece un número infinito de relaciones analito / reactivo bien reproducidas) y el momento exacto de las manipulaciones fluídicas (que proporcionan un control exquisito). sobre las condiciones de reacción). [4]
Basado en el control por computadora, FIA evolucionó hacia la Inyección Secuencial y la Inyección de Perlas, que son técnicas novedosas basadas en la programación de flujo. La literatura de la FIA comprende más de 22.000 artículos científicos y 22 monografías. [5]
Historia
El análisis de inyección de flujo (FIA) fue descrito por primera vez por Ruzicka y Hansen en Dinamarca y Stewart y sus colaboradores en los Estados Unidos a mediados de 1970. FIA es una técnica popular, simple, rápida y versátil que es una posición bien establecida en el análisis analítico moderno. química y aplicación generalizada en análisis químico cuantitativo. [6]
Principios de Operación
Se inyecta una muestra ( analito ) en una corriente de solución portadora que es forzada por una bomba peristáltica . La inyección de la muestra se realiza bajo dispersión controlada en volúmenes conocidos. La solución portadora y la muestra luego se encuentran en puntos de mezcla con los reactivos y reaccionan. El tiempo de reacción está controlado por una bomba y una bobina de reacción. El producto de reacción luego fluye a través de un detector. La mayoría de las veces, el detector es un espectrofotómetro, ya que las reacciones suelen producir un producto coloreado. Luego, se puede determinar la cantidad de un material desconocido en la muestra, ya que es proporcional al espectro de absorción proporcionado por el espectrofotómetro. Después de pasar por el detector, la muestra fluye hacia el desperdicio.
Detalle de la dispersión de la muestra
Cuando se inyecta una muestra en la corriente portadora, tiene un flujo rectangular. A medida que la muestra se transporta a través de la zona de mezcla y reacción, la anchura del perfil de flujo aumenta a medida que la muestra se dispersa en la corriente portadora. La dispersión resulta de dos procesos: convección debido al flujo de la corriente portadora y difusión debido a un gradiente de concentración entre la muestra y la corriente portadora. La convección de la muestra se produce por flujo laminar , en el que la velocidad lineal de la muestra en las paredes del tubo es cero, mientras que la muestra en el centro del tubo se mueve con una velocidad lineal dos veces mayor que la de la corriente portadora. El resultado es el perfil de flujo parabólico, antes de que la muestra pase a través de un detector a un contenedor de residuos. [7]
Detectores
Un detector de flujo está ubicado aguas abajo del inyector de muestras y registra un parámetro físico químico. Se pueden utilizar muchos tipos de detectores, como: [7]
Aplicaciones marinas
Las técnicas de inyección de flujo han demostrado ser muy útiles en las ciencias marinas para analitos orgánicos e inorgánicos en muestras de animales marinos / mariscos. Métodos de inyección de flujo aplicados a la determinación de aminoácidos ( histidina , L-lisina y tirosina ), ADN / ARN, formaldehído , histamina, hipoxantina, hidrocarburos aromáticos policíclicos , intoxicación diarreica por mariscos, intoxicación paralítica por mariscos, succinato / glutamato, trimetilamina / volátil total nitrógeno básico, hidroperóxidos de lípidos totales, ácidos volátiles totales, ácido úrico , vitamina B12, plata, aluminio, arsénico, boro, calcio, cadmio, cobalto, cromo, cobre, hierro, galio, mercurio, indio, litio, manganeso, molibdeno, níquel , plomo , antimonio, selenio, estaño, estroncio, talio, vanadio, zinc, nitrato / nitrito , fósforo / fosfato y silicato. [6]
Otros usos notables
Una técnica de superficie renovable de inyección de flujo para ensayos funcionales de descubrimiento de fármacos basados en células [8]
Ver también
Referencias
- ^ Xu, Weihong; Sandford, Richard; Worsfold, Paul; Carlton, Alexandra; Hanrahan, Grady (2005). "Técnicas de inyección de flujo en el análisis ambiental acuático: aplicaciones recientes y avances tecnológicos". Revisiones críticas en química analítica . 35 (3): 237. doi : 10.1080 / 10408340500323362 . S2CID 95298288 .
- ^ Tyson, Julian F. (1985). "Técnicas de análisis de inyección de flujo para espectrometría de absorción atómica. Una revisión". El analista . 110 (5): 419–569. Código Bibliográfico : 1985Ana ... 110..419T . doi : 10.1039 / an9851000419 . PMID 4025835 .
- ^ Anastos, N .; Barnett, NW; Hindson, BJ; Lenehan, CE; Lewis, SW (2004). "Comparación de detección de quimioluminiscencia de permanganato de potasio ácido y manganeso soluble (IV) mediante inyección de flujo y análisis de inyección secuencial para la determinación de ácido ascórbico en tabletas de vitamina C". Talanta . 64 (1): 130–4. doi : 10.1016 / j.talanta.2004.01.021 . PMID 18969577 .
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- ^ a b C., Yebra-Biurrun, M. (2009). Análisis de inyección de flujo de muestras marinas . Nueva York: Nova Science Publishers. ISBN 9781608765669. OCLC 593305526 .
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- Trojanowicz, Marek (2000). Análisis de inyección de flujo: instrumentación y aplicaciones . Singapur: World Scientific. ISBN 978-981-02-2710-4.
- Hansen, Elo Harald; Růžička, Jaromír (1988). Análisis de inyección de flujo . Nueva York: Wiley. ISBN 978-0-471-81355-2.
- Martínez Calatayud, José (1996). Análisis de inyección de flujo de productos farmacéuticos: automatización en el laboratorio . Washington, DC: Taylor y Francis. ISBN 978-0-7484-0445-2.
- Pacey, Gil E .; Karlberg, Bo (1989). Análisis de inyección de flujo: una guía práctica . Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0-444-88014-7.
- Cerdà, Víctor; Ferrer, Laura; Avivar, Jessica; Cerdà, Amalia (2014).Análisis de flujo: una guía práctica. Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0-444-62606-6.
- Cerdà, Amalia; Cerdà, Víctor (2009).Introducción al análisis de flujo. Mallorca: ciencia.