water- - downloads.hindawi.comdownloads.hindawi.com/journals/jamc/1984/781010.pdf · Journal ofAutomatic Chemistry, Volume6, Number (January-March 1984), pages 3-5 Page 6 Automationinanalyticalchemistry--fromruleofthumbtofully

Journal of Automatic Chemistry, Volume 6, Number (January-March 1984), pages 3-5

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Automation in analytical chemistry--from rule ofthumb to fully automatedmethods. Some ihilosophies and socialconsequencesR. Stanley

This contribution sets out to show howtechniques in analytical chemistry evol-ved from guesswork, conjecture andsometimes from empirical findings into adefinitive subject now called analyticalscience, which embraces many techno-logies, strategies and philosophies notformerly encompassed in the moreclassical rigours of the practice of ana-lytical chemistry. Though the history ofanalytical chemistry is complex and de-tailed and involves the lifeworks ofmanyeminent scientists, there appears to existquite definite landmarks which have dic-tated the ways in which analytical pro-cedures have been carried out--particularly in the very recent past. Suchways have opened up a vast arena ofsocial and economic problems and bene-fits which the world of microcomputerssets out to solve or justify. As suchanalytical strategies have become inter-disciplinary and multi-dimensional,Britain appears to have failed to fullyexploit the instrument business inmodern times, and some reasons aregiven.

L’automation dans la chimie ana-lytique, de la simple rgle d la mthodecompl/tement automatis/e. Aspectsphilosophiques et cons/quencessocialesR. Stanley

Cet essai montre comment les techniquesen chimie analytique ont 6volu de ladevinette ou parfois de la trouvaille empi-rique en un sujet bien dfini aujourd’huiappel la science analytique qui com-prend des technologies, strategies etphilosophies autrefois excluses de la pra-tique classique de la chimie analytitue.Bien que l’histoire de la chimie analytiquesoit complexe et qu’elle inclut l’oeuvre detant de scientifiques minents, il apparaltqu’ils existent des signes bien dfinis quiont dict les chemins dans lesquels lesprocedures analytiques ont teffectues--particulirement lors les der-nitres annes. Ces chemins ont ouvert un

grand nombre de problmes sociaux et6conomiques et des b6nfices qui doiventtre r6solus ou justifi6s par le monde desmicro-ordinateurs. Telles que les stra-t6gies analytiques sont devenues inter-disciplinaires et multi-dimensionnelles.La Grande-Bretagne apparat avoir rat6la chance d’exploiter le march6 instru-mental des temps modernes et quelquesraisons sont donn6es.

Automation in der analytischenChemie von Daumenregel--bis zu vollautomatisierten MethodenR. Stanley

Philosophien und soziale Folgen. DieserBeitrag soll zeigen, wie sich die Technikin der analytischen Chemie yon

Sch/itzungen, Projektionen und manch-real empirischen Resultaten in ein klaresGebiet namens analytische Wissenschaftentwickelte, welches viele Technologien,Strategien und Philosophien umfasste,die frtiher nicht innerhalb der klassischenGrenzen der Praxis der analytischenChemie enthalten waren. Obwohl dieGeschichte der analytischen Chemiekomplex und detailliert ist und dasLebenswerk vieler berfihmter Wissen-schaftler involviert, scheinen ganz be-stimmte Begebenheiten zu existieren,welche die Art und Weise diktierten wieanalytische Prozeduren ausgefiihrtwurden--speziell in der neueren Ver-gangenheit. Diese Wege 6ffneten einweites Gebiet yon sozialen und wirt-schaftlichen Problemen und Resultaten,welche die Welt des Mikrocomputers16sen oder rechtfertigen will. Deshalb sindanalytische Strategien interdisziplin/ir undmulti-dimensional geworden. Englandscheint es verpasst zu haben das Instru-mentengeschg.ft von heute voll aus-zusch6pfen. Dazu werden einige Griindeangeftihrt.

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Program in BASIC to combine datafrom two different selective detectorsand its application for screening ofpesticides in residue analysisH.-J. Stan and H. Goebel

The BASIC program presented was forautomatic multi-residue analysis of pesti-cides in food samples. It was designed forthe HP 5880 A gas chromatograph, whichhas dual-channel operation and anautosampler.

The complete procedure: automatedsampling, data collection, storage on acartridge tape, comparison of the quanti-tative data of each channel and the finalanalytical report, is controlled via aBASIC program, which makes use ofbuilt-in software for peak recognition,integration and calibration.

The capillary column is split to thetwo selective detectors: ECD and NPD.Data recorded by the two detectors areprocessed simultaneously and the chro-matograms are reported in parallel ontwo printer/plotters.

The data from the chromatogram areinitially stored on tape. Having finishedall chromatograms, the data are fed-backinto the RAM of the CPU and success-ively calculated with the various calib-ration mixtures. The evaluation of allresults leads to a final proposal of pesti-cide residues suspected to be present inthe samples.

The program has proved its worth forscreening in daily routine analyses forseveral months.

Un programme en BASIC pourl’exploitation parall6le des signaux dedeux d6tecteurs de s6lectivit6 diff6renteet son application pour l’analyse desr6sidus pour le contrble des pesticidesH.-J. Start and H. Goebel

Le programme BASIC prsent ici a td6velopp6 pour le contrle automatiquede r6sidus de plusieurs pesticides dans lesaliments. I1 permet de travailler avec leschromatographes en phase gazeuseHP 5880 A avec deux canaux et 6chantil-lonnage automatique. Le programmeBASIC contff)le" l’6chantillonnage auto-matique, le traitement des signaux, lam6morisation sur bande magn6tique, lacomparaison des donn6es quantitativesdes deux canaux et le compte-rendu finalde l’analyse.

La colonne capillaire m6ne aux deuxd6tecteurs s61ectifs ECD et NPD, et lesdonn6es des deux d6tecteurs sont ana-lys6es en parall61e. Les chromato-grammes sont pr6sent6s simultan6mentsur deux enregistreurs. Les donn6esbruttes des chromatogrammes sontd’abord m6morises sur bande mag-n6tique. Apr6s terminaison de tous leschromatogrammes les donnes sontretransf6res dans la m6moire de l’instru-ment (RAM du CPU) et ensuite com-par6es avec les diff6rents m61anges decalibrage standard. L’analyse de touslesr6sultats permet de d6finir quels sont lesr6sidus de pesticides retrouv6s dans les6chantillons. Le programme a fait sespreuves dans le contr6le de routinejournalier.

Abstracts

BASIC-Programm fur die gleich-zeitige Auswertung der Signale vonzwei unterschiedlich selektivenDetektoren und seine Anwendung fiirdas Screening von Riickstiinden in derPestizidanalytikH.-J. Stan and H. Goebel

Das hier dargestellte BASIC-Programmwurde liir automatische Vielkomponenten-Pestizidr/ickstandsanalysen von Lebens-mitteln entworfen und ffir den Gaschro-matographen HP 5880 A mit Zweika-nalbetrieb und automatischem Proben-geber ausgearbeitet.

f0ber das BASIC-Programm werdengesteuert: Die automatische Proben-aufgabe, die Signalverarbeitung, dieSpeicherung auf ein Magnetband, derVergleich der quantitativen Daten derbeiden Kan/ile und der Endreport derAnalyse.

Die Kapillars/iule wurde zu denbeiden selektiven Detektoren ECD undNPD gesplittet, und die Daten beiderDetektoren werden gleichzeitig verar-beitet. Die Chromatogramme werdenparallel auf zwei Schreibereinheiten aus-gegeben. Die Rohdaten der Chromato-gramme werden zuerst auf dem Magnet-band gespeichert. Nach Beendigung allerChromatogramme werden die Daten inden Geritespeicher (RAM der CPU)zurfickgelesen und nacheinander mit denverschiedenen Standard-Eichgemischenverglichen. Die Bewertung allerMel3ergebnisse ffihrt zu einem Vorschlag,welche Pestizidrfickst/inde in den Probenvorhanden sein k6nnen.

Das Programm hat sich bei derDurchffihrung des Screenings von t/g-lichen Routineanalysen bew/ihrt.

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An evaluation of the MitsubishiGL-101 glucose analyserS. Oldfield et al.

An evaluation of the Mitsubishi GL-101for the measurement of plasma glucosehas shown that results comparedfavourably with those obtained on theBeckman glucose analyser. Althoughsome problems were encountered, theinstrument was simple to operate, rapid,and suited to a heavy work-load ofroutine specimens. Response was linearover a wide range of glucose concen-trations and precision was good at high,medium and low glucose concentrations.Several drugs and preservatives weretested and found not to interfere, buthaemolysis should be avoided.

Evaluation du Mitsubishi GL-101analyseur de glucoseS. Oldfield et al.

L’evaluation du Mitsubishi GL-101 pourla mesure de.la glucose clans le plasma amontr6 que les r6sultats se comparaientfavorablement avec ceux obtenus par unanalyseur de glucose Beckman. Bien quecertains problmes ont 6t6 rencontr6s,l’instrument 6tait facile /t op6rer, rapideet permet d’analyser un grand nombred’6chantillons de routine. La r6ponsetait linraire sur un grand domaine deconcentrations de glucose et la precision6tait bonne pour les concentrationsleves de glucose et moyenne pour lesconcentrations basses. Diff6rents m6dica-ments et pr6servatifs ont 6t6 test6s etn’ont montr6 aucune interf6rance, maisl’h6molyse doit tre 6vit6e.

Evaluation des Mitsubishi GL-101Glukose-AnalysengeriitsS. Oldfield et al.

Eine Evaluation des Mitsubishi GL-101ffir die Bestimmung von Plasma-Glukosehat ergeben, das sich die Resultate gutvergleichen mit denjenigen, die mit demBeckman Glukose-Analysengerit erhal-ten werden. Obwohl einige Problemeaufgetreten sind, war das Get/it einfachzu bedienen, schnell und geeignet, einegrosse Arbeitslast von Routineprobenzu verarbeiten. Die Messresultatewaren fiber einen weiten Bereich vonGlukosekonzentrationen linear, und diePr/izision war bei hohen, mittleren undniederen Glukosekonzentrationen gut.Verschiedene Pharmaka undPr/iservativstoffe wurden geprfift undzeigten keine Interferenzen, aberH/imolyse sollte vermieden werden.

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DISNET: a Distributed InstrumentSystem NETwork*P. J. Gemperline et al.

The Distributed Instrument SystemNETwork (DISNET) is a local area com-puter network designed to meet theunique needs of laboratory instrumen-tation. These include high-speedasynchronous communication betweenmicro- and minicomputers, remote con-trol of ’dumb’ instruments for real-timedata acquisition, and interfacing of ex-pensive peripherals such as plotters andprinters to the network for shared accessby all network stations. The hardwarefeatures byte parallel data transmission

and good electrical noise immunity. Thesalient design features include hardwarearbitrated priority access to a party linebus, automatic address recognition, andthe ability to reverse the flow of data atany time. In addition, any station in thenetwork may function as a control unitso that no central network master isrequired. The hardware design andoperation is described and initial testresults are given. Subsequent work hasdeveloped a flexible but simple com-munication protocol used to interfacecomputer systems to the network.

* French and German abstracts will be pub-lished in Vol. 6, No. 2.

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An assessment of the IQAS discreteanalyser for use in a routine water-quality laboratoryS. Wilson and A. Green

The IQAS discrete analyser and its modeof operation is described. The perform-ance of several water chemistries wereoptimized and evaluated. Within-batchprecisions were found to vary from 0.2 to0.7, depending on the test. The total error,both within and between batch, variedfrom 0"7 to 1.7. Carry-over was found tobe negligible. Detection limits were foundto be an order of magnitude better thanautoanalyser systems at present in use atthe authors’ laboratory.

Comparisons between IQAS andautoanalyser results showed no signifi-cant differences except for phosphatewhere the autoanalyser proved to be atfault.

The IQAS proved in practice to be amuch more efficient and accurate wayof doing routine analysis in a waterlaboratory.

L’/valuation de l’analyseur discretIQAS pour le contr61e chimique deroutine de l’eauS. Wilson and A. Green

L’analyseur discret IQAS et son moded’opration sont d6crits. La performancede diffrentes analyses chimiques de l’eaua 6t optimis6e et +valu6e. La precisionvariait de 0,2 /t 0,7 d6pendant du test.L’erreur total, c’est-fi-dire la pr+cisionainsi que l’erreur entre deux s6riesvariaient de 0,7/t 1,7. La contamination6tait n6gligeable. Les limites de d6tectiontrouv6es 6taient meilleures d’un ordre demagnitude que pour les syst6mes auto-analyseurs utilis6s jusqu’A pr6sent dans celaboratoire. Les comparaisons entre le

IQAS et l’autoanalyseur ne montraientpas de diff6rence significative except6pour le phosphate off l’auto-analyseurdonne des r6sultats faux. Le travailpratique avec le IQAS a montr6 quecelui-ci est un instrument plus efficace etexact pour l’analyse de routine dans lelaboratoire d’eau.

Beurteilung des diskontinuierlichenIQAS Analysengerites fiir Routine-Wasseruntersuchungen im Labora-toriumS. Wilson and A. Green

Die Arbeit beschreibt das diskontinuier-liche IQAS Analysenger/it und seineBetriebsweise. Die Bestimmungverschiedener Wasseruntersuchungenwurden optimiert und evaluiert. DiePr/izision innerhalb einer Serie variiertejenach Test zwischen 0,2 und 0,7. DerGesamtfehler, innerhalb einer Serie undvon Serie zu Serie, variierte zwischen 0,7und 1,7. Die Probenverschleppung ergabsich als vernachlg.ssigbar. Es zeigte sich,das die Detektionsgrenzen eineGr6ssenordnung besser sind als beiAutoanalyser-Systemen, die zur Zeit indiesem Laboratorium in Gerbrauch sind.

Ein Vergleich zwischen den IQASund den Autoanalyser-Resultaten zeigtekeine signifikanten Unterschiede mitAusnahme ffir Phosphat, wo der Auto-analyser falsche Werte ergab.

Der IQAS zeigte sich in der Praxis alsein sehr viel effizienteres und genaueresGer/it ffir die Routineanalyse imWasserlaboratorium.

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An evaluation of the Hitachi 705analyserC. Ferr et al.

The Hitachi 705 automatic analyser wasevaluated according to the standard pro-cedure recommended by the Expert Panelon Instrumentation of the ’SociedadEspafiola de Quimica Clinica’. The para-meters investigated for the evaluationwere: within-run and inter-run impreci-sion, using three different concentrationlevels; linearity; and contaminationeffects. The serum constituents analysedwere alpha-amylase, creatin kinase,creatin kinase isoenzyme MB, alanineaminotransferase, aspartate aminotrans-ferase, glucose, urea, creatinine, calcium,and protein. In addition, relative ac-curacy was studied using the SMAC(Technicon Instrument Corporation,Tarrytown, New York, USA) and theABA-100 (Abbott Laboratories, SouthPasadena, California, USA) analysers ascomparative methods.

The Hitachi 705 has proved to be ahighly reliable and precise instrument.The linearity of the methodology is suf-ficiently extensive to cover levels of path-ological interest without the need forsample dilution.

In the comparative study only a goodrelative accuracy for calcium and protein(SMAC) and alpha-amylase (ABA-100)was revealed.

Evaluation de l’analyseur Hitachi 705C. Ferr et al.

L’analyseur automatique Hitachi 705 a6t6 valu6 selon les procedures standardrecommand6es par les experts d’instru-mentation de la ’Sociedad Espafiola deQuimica Clinica’. Les param6tres 6tudispour l’6valutation taient: precision ens6rie ou entre s6ries, utilisant trois nivauxde concentration, la lin6arit6 et les effetsde contamination. Les constituants desrum analys6 taient: l’alpha-amylase,la cr6atine-kinase, l’isoenzyme MBcr6atine kinase, l’alanine aminotransf6rase,l’aspartate aminotransf6rase, la glucose,l’ur6e, la cratinine, le calcium et lesprot6ines. En plus, l’exactitude relative a6t6 6tudi6e utilisant le SMAC et le ABA-100 comme instrument de comparaison.

Le Hitachi 705 a fait ses preuvescomme instrument de haute precision. Lalin6arit6 de la m6thode est suffisante pourcouvrir des nivaux d’int6rts patho-logiques sans la ncessit6 de diluer les6chantillons. Dans l’tude de com-paraison uniquement la bonne exactitiderelative pour le calcium et le prot6ine(SMAC) et l’alpha-amylase (ABA-100)ont 6t6 tudi6s.

Evaluation des Hitachi 705AnalysenautomatenC. Ferr et al.

Der Hitachi 705 Analysenautomat wurdegem/iss dem Standardvorgehen das vonder Instrumentierungs-Expertenkom-mission der ’Sociedad Espafiola deQuimica Clinica’ empfohlen wird evaluiert.Die in der Evaluation untersuchten Para-meter waren: Genauigkeit innerhalb undzwischen Serien bei drei verschiedenenKonzentrationen, Linearit/it, und Pro-benverschleppungseffekte. Die analysier-ten Serumbestandteile waren Alpha-Amylase, Kreatin Kinase, Kreatin KinaseIsoenzyme MB, Alanin Aminotransferase,Aspartate Aminotransferase, Glukose,Harnstoff, Kreatinin, Kalzium, und Pro-tein. Zusitzlich wurde die relativeGenauigkeit studiert, wobei als Ver-gleichsmethoden der SMAC und ABA-100 herangezogen wurden.

Der Hitachi 705 erwies sich als einhochzuverl/issiges und pr/izises

Abstracts

Instrument. Die Linearit/it derMethodologie erstreckt sich fiber einengenfigenden Bereich, um die Bediirfnisseder Pathalogie ohne die Notwendigkeiteiner Probenverdfinnung abzudecken.

In der Yergleichsstudie wurde einegute relative Genauigkeit nur ffirKalzium und Protein (SMAC) undAlpha-Amylase (ABA-100) gefunden.

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Microprocessors in pathologyF. Murphy

This is one of the papers read at themeeting on the Application ofMicroprocessors in Hospital Practiceheld on 25 May 1983 by the UK LiaisonCommittee for Sciences Allied toMedicine & Biology, London.

The author presents the role of themicroprocessor, in distinction from themini or mainframe computer, in path-ology. The main areas of application aredescribed and personal experiences ofmicroprocessor implementation in theauthor’s laboratory. These include theBBC microcomputer interfaced to theGilford 203 System Clinical Analyser andto the Technicon SMAII.

Un analyseur potentiom/trique bas/sur le micro-ordinateur ZX81S. W. Bateson et al.

Un micro-ordinateur ZXS1 a 6t6 combin6avec un syst6me d’interface fi hautepr6cision pour contr61er un assemblagede titrage potentiomtrique. Ceci a tprogramm pour une vari6t6 d’optionsincluant le calibrage de la rponse des61ectrodes. Des r6sultats illustratifs sontdonn6s pour le titrage t pr6cipitation del’argent par le bromure de potassium.

Ein ZX81 Mikrocomputer wurde miteinem Hochpr/izisions-Interfacesystemzur Steuerung einer potentiometrischenTitrationsanlage kombiniert. DerRechner wurde ffir eine Reihe vonOptionen programmiert, inklusive dieHerleitung der Eichung des Elektro-denverhaltens. Als erl/iuterndes Beispielwerden die Resultate ffir die Fillungs-titration von Silbernitrat mit Kalium-bromid angef/ihrt.*

* French and German summaries for ’A poten-tiometric analyser based on the ZX81 micro-computer’ which was published in the last issueof the journal: Vol. 5, No. 4.

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