毛细管电泳-电感耦合等离子体质谱联用技术及其元素形态分析的新进展

元素的形态与它的毒性和生物活性密切相关。近年来,毛细管电泳与电感耦合等离子体质谱联用(CE-ICP-MS)技术成为元素形态分析的有力手段,得到了迅速发展。本工作阐述了CE-ICP-MS联用的各种接口方式,并讨论了几种接口及雾化器装置的优点和不足;综述了近几年采用CE-ICP-MS联用技术对痕量元素形态分析的新进展,对CE-ICP-MS联用技术在元素形态分析上的潜力、限制及发展趋势作了讨论。

电感耦合等离子体质谱联用技术在元素形态分析中的应用进展

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)作为一种高灵敏度的分析技术在痕量超痕量无机元素分析方面已被广泛应用,其与色谱分离技术相结合为元素形态分析提供了强有力的检测工具。本文阐述了近年来利用不同ICP-MS联用技术进行元素形态分析的研究进展,主要包括:①气相色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术(GC-ICP-MS);②毛细管电泳-电感耦合等离子体质谱联用技术(CE-ICP-MS);③离子色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术(IC-ICP-MS);④高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用技术(HPLC-ICP-MS)。在此基础上归纳总结了中国元素形态分析领域的主要研究情况,对元素形态分析发展前景作了展望。这些联用技术中,GC-ICP-MS的灵敏度高,样品传输率接近100%,但其适用于易挥发或中等挥发性样品的分离,应用范围相对较窄;CE-ICP-MS的分离效率高,样品和试剂消耗量少,但受到其进样量限制使得最低检出浓度较大;IC-ICP-MS主要分析阴离子和阳离子及小分子极性化合物,是液相色谱的有益补充,具有分离效果好和快速方便等优点,但离子色谱流动相中的盐类会造成ICP-MS进样管和采样锥的堵塞,使得基体效应严重;HPLC-ICP-MS以其广泛的应用范围、简单的接口技术,成为元素形态分析研究中应用最广泛的联用技术。本文认为,元素形态分析研究中开展复杂基体样品前处理方法研究,研制系列元素形态分析标准物质,建立多元素形态同时分析方法是元素形态分析领域的发展方向。

毛细管电泳-电感耦合等离子体质谱法测定藻类中6种不同形态的砷化合物

建立了一种利用毛细管电泳与电感耦合等离子体质谱联用技术(CE-ICP-MS)分析检测6种不同形态砷化合物的方法。详细研究了缓冲溶液的种类、pH值和浓度,分离电压以及进样时间等因素对6种砷化合物的分离度、灵敏度和重现性等的影响。结果表明,在最佳条件下,三价砷(As3+)、一甲基砷(MMA)、二甲基砷(DMA)、五价砷(As5+)、砷胆碱(AsC)和砷甜菜碱(AsB)6种化合物在25 min内得到完全分离。6次平行测定中,6种砷化合物峰面积的相对标准偏差(RSD)为3%～5%,检出限(以As计)(3倍信噪比)为0.08～0.12μg/L。应用该方法成功地对海带中6种砷化合物进行了分析,回收率为90%～103%。该方法具有耗时短、灵敏度高、样品消耗量少、稳定性好等优点,可用于藻类样品中不同形态砷化合物的分析。

毛细管电泳-电感耦合等离子体质谱测定蓝点马鲛中砷化学形态

建立了毛细管电泳（CE）与电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）联用技术分析检测砷胆碱（AsC）、砷甜菜碱（AsB）、As（Ⅲ）、二甲基砷酸（DMA）、甲基砷酸（MMA）和 As（Ⅴ）六种形态砷化合物的方法。结果表明，六种砷化合物在20 min内即可得到有效分离，各砷形态在2．0～50．0μg·L^-1范围内线性关系良好，相关系数R2大于0．996，检出限为0．10～1．08μg·L^-1，5次平行测定中，六种砷化合物峰面积的相对标准偏差（RSD）为3．0％～7．0％。利用该方法成功对市售蓝点马鲛中砷化合物进行了测定，加标回收率为93％～98％，发现蓝点马鲛中的砷主要以AsB形式存在。该方法具有稳定性好、样品消耗量少、快速、简便等优点，适用于其他生物样品中不同砷化合物的分析。

电感耦合等离子体质谱测定饲料中稀土元素镧和铈的研究

研究建立了应用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)同时测定饲料中稀土元素镧(La)和铈(Ce)的方法。优化了ICP-MS的操作条件,通过基体加入法和基体逐级稀释法研究了预混合饲料和配合饲料基体对La和Ce测定的影响,考察了硝酸浓度对La和Ce响应信号的抑制作用。在优化的条件下,以In(115)和Tb(159)为内标物,La和Ce检出限分别为26.2和6.47ng.kg-1,线性相关系数为1.0000,动态线性范围达到3个数量级。将该方法用于预混合饲料和配合饲料样品中稀土元素La和Ce的测定,其回收率≥77.8%,相对标准偏差(RSD)≤8.5%,结果令人满意。

白云鄂博儿童尿中镧、铈、钕含量参比值的研究

目的了解包头市白云鄂博健康儿童体内轻稀土元素的暴露水平,确定白云鄂博儿童尿中镧、铈、钕参比值。方法按照分层抽样法采集白云鄂博144名健康小学生晨尿,选择其中肌酐浓度在正常范围的123人,用ICP-MS测定尿中镧、铈、钕的含量,结果经肌酐校正后,制定95%参考值上限。结果本次调查的尿中镧、铈、钕含量呈对数正态分布,性别和各年龄组间差异均无统计学意义(P>0.05)。结论初步确定白云鄂博儿童尿中轻稀土元素含量参比值分别为镧<72.542μg/g,铈<75.818μg/g,钕<45.595μg/g。

毛细管电泳-电感耦合等离子体质谱法测定藻类中3种不同形态的铅化合物

目的探讨毛细管电泳-电感耦合等离子体质谱法测定藻类中3种不同形态的铅化合物的效果。方法建立了毛细管电泳(CE)与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联用技术分析检测紫菜和海带等藻类中氯化铅(Pb(II))、氯化三甲基铅(TML)和氯化三乙基铅(TEL)等三种不同形态铅化合物的方法。结果三种铅化合物在最适CE-ICP-MS条件下20min内即可得到有效分离,3种铅化合物检出限(以铅计)为0.025~0.092ng/L,5次平行测定中,两种样品中三种铅化合物峰面积的相对标准偏差(RSD)均小于5%。利用该方法成功对藻类中铅化合物进行了测定,加标回收率为91%~104%。结论该方法具有高效、简单、样品消耗量少等优点,为海产品的质量控制提供了科学的技术支撑。

电感耦合等离子体质谱法测定花岗伟晶岩中锂、铍、铷、铯、铌和钽

采用HF-HNO3高压反应釜酸溶消解花岗伟晶岩地质样品和HF-HNO3-H2SO4混合酸电热板加热消解花岗伟晶岩地质样品,以电感耦合等离子体质谱法同时测定两种方法溶解样品所得溶液中锂、铍、铌、钽、铷、铯6元素。对比试验得出,用高压反应釜溶解样品所测得的6种元素结果更稳定更准确,尤其避免了含量较高的铌、钽结果偏低的问题,还可以同时测定。选择试验方法对岩石标准物质中锂、铍、铷、铯、铌、钽元素进行分析,测定结果与标准值基本一致,相对标准偏差(RSD,n=11)均小于4%,方法的检出限为0.022~0.067μg/g。

g-C3N4富集结合毛细管电泳与电感耦合等离子体质谱联用分析西瓜中硒形态

硒是人体所必需的微量元素之一,对人身体健康非常重要。该工作称取2.0 g三聚氰胺于反应釜中,在600℃下密闭加热2 h,冷却至室温,取0.5 g上述产物置于烧杯中在室温下超声10 h,静置30 min,取上层乳白色溶液于60℃下烘干,即得类石墨烯氮化碳(g-C3N4)。所制备的g-C3N4经傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线粉末衍射(XRD)、场发射环境扫描电子显微镜(SEM)进行表征,证明g-C3N4已经成功合成。建立了毛细管电泳-电感耦合等离子体质谱(CE-ICP-MS)联用技术测定西瓜中硒形态的新方法。用胃蛋白酶作提取剂及超声波辅助提取西瓜中的硒形态,经g-C3N4富集、长100 cm内径100μm毛细管分离,电泳电压为22 kV,缓冲液为8 mmol/L NaH2PO4-12 mmol/L H3BO3-0.2 mmol/L十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)(pH 9.2),于11 min内完全分离6种硒形态。所建立的方法检测速度快、灵敏度高,采用CH4作动态反应气消除干扰。硒脲(SeUr)、硒代胱氨酸(SeCys2)、硒代蛋氨酸(SeMet)、亚硒酸钠(Se(Ⅳ))、硒酸钠(Se(Ⅵ))、硒代乙硫氨酸(SeEt)的线性范围(按Se计)分别为0.017~20μg/L、0.091~50μg/L、0.032~40μg/L、0.023~60μg/L、0.015~75μg/L、0.015~30μg/L。各硒形态的线性相关系数均大于0.9995,SeUr、SeCys2、SeMet、Se(Ⅳ)、Se(Ⅵ)、SeEt的检出限分别为6.2、30、11、8.2、48、5.5 ng/L,回收率为96.0%~106%,RSD<3%。将本方法应用于西瓜中硒形态分析,结果令人满意。

毛细管电泳-电感耦合等离子体质谱法测定稻谷中不同形态的砷化合物

本文通过条件优化,建立一种毛细管电泳-电感耦合等离子体质谱仪联用(CE-ICP-MS)分析稻谷中4种不同形态砷化合物的方法。该方法能简单高效地从稻谷中分离出不同形态的砷化合物,回收率在87%~105%,RSD小于5%。本法灵敏度高、样品消耗量少、稳定性好,可用于稻谷样品中不同形态砷化合物的分析。

无固定相分离-电感耦合等离子体质谱法在环境中痕量金属纳米颗粒分析中的应用

环境中金属纳米颗粒的分析检测不仅需要关注其浓度和化学组成,还需要对其形状、粒径和表面电荷等进行表征。此外,环境中金属纳米颗粒的分析需要解决其低赋存浓度以及复杂基质干扰的难题。无固定相分离技术与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)的在线联用,具有较强的颗粒分离能力和较低的元素检出限,能够快速准确地提供金属纳米颗粒的粒径分布、化学组成等信息,在金属纳米颗粒的分离检测方面表现出极大的潜能。但这一联用技术尚无法获得金属纳米颗粒物的颗粒数浓度和单个颗粒的元素信息,难以判断金属纳米颗粒涂层厚度、纯度以及颗粒的均相/异相团聚行为等。新兴的单颗粒-电感耦合等离子体质谱(SP-ICP-MS)与无固定相分离技术的在线联用,可以获得金属纳米颗粒的流体动力学粒径、元素质量计算粒径和颗粒数浓度等信息,进而弥补无固定相分离与ICP-MS在线联用技术的不足。该文介绍了流体动力色谱、毛细管电泳和场流分离3种常用无固定相分离技术的分离机制和适用检测器,着重综述了无固定相分离技术与ICP-MS/SP-ICP-MS在线联用技术的特点及其在环境金属纳米颗粒分析中的应用。关于场流分离,主要介绍了可以与ICP-MS联用的沉降场流分离和流场流分离。该文还对流体动力色谱、毛细管电泳和流场流分离与ICP-MS在线联用技术的特点进行了比较。最后,该文对无固定相分离技术与ICP-MS/SP-ICP-MS在线联用技术的发展提出了展望。

苯胂酸类药物检测技术研究进展

苯胂酸类药物作为一种重要的有机砷制剂,由于能够刺激动物生长、改善禽肉质、增加饲料利用率等功效而被作为畜禽饲料添加剂使用。本文主要综述了有关这类药物的检测技术,重点介绍了目前使用较广泛的检测技术的特点及其存在的主要问题,并提出了今后苯胂酸类药物检测技术的发展方向。

ICP-MS测定掺铈钴酸锂中铈的研究

建立了电感耦合等离子体质谱（ICP—MS）测定钴酸锂中铈的分析方法。通过实验优化了质谱仪工作条件，确定了铈的测量同位素，标准曲线线性相关系数R。为0．9999；方法回收率为97％-102％；检出限为0．042μg／L；定量限为0．14μg／L，RSD为1．3％，方法已用于实际样品分析。

Ce anomaly in minerals of eclogite and garnet pyroxenite from Dabie-Sulu ultrahigh pressure metamorphic belt:Tacking subducted sediment formed under oxidizing conditions

In-situ excimer laser ICP-MS analysis of minerals of eclogites and garnet pyrox- enites from type localities (Shuanghe, Maowu, Bixiling, and Yangkou) in the Dabie-Sulu ultra- high-pressure metamorphic belt reveals highly variable Ce anomalies from negative to positive in garnet. Similar Ce anomalies are also present in omphacite or clinopyroxene but to a much lesser extent. Such mixed negative and positive Ce anomalies mimic those found in severe weathering profiles developed under oxidizing conditions. They suggest the presence of sub- ducted sediment components in the eclogites and garnet pyroxenites, which in turn points to the potential importance of the recycled sediments in modification of the mantle composition during the deep subduction of the continental crust.