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ICP-MS的應(yīng)用領(lǐng)域

一、環(huán)保行業(yè)

         環(huán)境樣品種類繁多，低基體樣品主要包含各類水樣，高基體樣品包含污水，土壤，巖樣，各類沉積物和空氣中的粉塵，基體適中的樣品包括動植物樣品。

環(huán)境樣品分析的特點以及對儀器的要求如下：

• 分析元素種類較多，更偏重于有毒有害元素，重金屬測定，要求儀器具有多元素同時檢測能力。
• 分析元素濃度范圍變化較大，需要分析主量元素同時分析痕量元素，要求儀器具有寬動態(tài)線性范圍。（超痕量元素，稀土元素）
• 某些元素，例如Cd ，As，Hg等的法規(guī)要求限值較低，因此要求儀器具有極低的檢測下限。
• 對于高基體樣品，希望儀器的基體效應(yīng)和干擾盡量的少。
• 同時希望儀器具有高通量分析能力，滿足繁忙的實驗室工作需要。
• 與色譜聯(lián)用進(jìn)行元素的形態(tài)和價態(tài)分析。

1.空氣樣品分析

    彭希瓏建立了用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定 PM2. 5中金屬元素的分析方法. 采用微波消解系統(tǒng)處理樣品 . 對某市的測定結(jié)果表明 , 該市 PM2. 5的主要污染來源是人為源 , 其中主要是燃煤塵和冶金塵。-----《PM2. 5中多種金屬元素測定及分布特征研究》

水樣分析

     吳開華用ICP—MS同時測定農(nóng)田灌溉水中鉻、鎳、銅、鋅、砷、鎘、鉛等7種重金屬元素,在優(yōu)化的儀器條件下,各元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)全部達(dá)到0.9999以上;樣品測定精密度為1.52%～4.10%;各元素檢出限在0.000246μg.L-1～.260μg.L-1之間;樣品加標(biāo)回收率在91.6%～112.5%之間。測定國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)銅鉛鋅鎘鎳鉻和砷環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品,各元素的準(zhǔn)確度達(dá)到97.1%～106.4%,結(jié)果令人滿意。-----《電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定灌溉水中7種重金屬及其定性分析》  

2.土壤樣品分析 

        黃冬根報道了用 ICP-MS法直接測定水稻田表層土壤中的重金屬元素 Zn、Cd、Pb、Cu、Cr、Mn 含量的方法。土壤樣品經(jīng)HNO3-HF-HClO4*消化后 , 加入內(nèi)標(biāo)元素45Sc、115In、204Tl , 采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行測定。通過優(yōu)化儀器的工作參數(shù) , 選擇待測元素適當(dāng)?shù)販y定同位素。該方法的加標(biāo)回收率是 98.0 %～102.0 % , 相對標(biāo)準(zhǔn)偏差是 2.2 %～3.5 % , 具有線性范圍寬、簡單、快速、準(zhǔn)確等特點。-----《 ICP-MS法測定水稻田表層土壤中重金屬元素Zn、Cd、Pb、Cu、Cr、Mn 的研究》

二、食品行業(yè)

檢測項目

    在食品檢驗實驗室，重要的檢測方向是安全衛(wèi)生項目的檢測。檢測元素主要是痕量的、危害大的元素。如Pb、As、Hg、Cd、Cr、Cu、Sn、Al、Ni……主要以總量的測量為主，也有一小部分需要檢測元素的形態(tài)。

食品中有害元素的檢測特點

• *嚴(yán)格：由于食品直接攝入，其中的有害元素對人體的危害非常直接，所以各國都制定了嚴(yán)格的*來控制有害元素的攝入量。由于*嚴(yán)格，必須在很低的水平上進(jìn)行測量，這需要高要求的分析技術(shù)來完成。  
• 檢測量大：食品安全關(guān)注高，種類多，批次大，有時檢測流程要求也高。

由此帶來的問題：

• 前處理要求：防污染、高回收率、高通量；
• 儀器檢測要求：靈敏度高、穩(wěn)定性好、抗*力強(qiáng)、多元素、高通量；
• 由上面的簡單討論可以看到，ICP-MS總體是非常適合食品中痕量元素的測量的。

《微波消解 ICP- MS法同時測定蔬菜中 14種元素》

   陳國友研究了蔬菜中 Ag、A l、As、 Cd、Co、 Cr、Cu、Mn、N i、Pb、 Sb、 Se、 Zn、Hg 14種元素同時準(zhǔn)確測定的方法。用具孔電子控溫加熱板蒸干蔬菜樣品, 高壓密閉微波化學(xué)工作站消解蔬菜干樣, 采用電感耦合等離子體質(zhì)譜 ( ICP- M S)測定蔬菜中的 14種元素。優(yōu)化了微波消解條件和儀器測定條件。

《應(yīng)用 ICP-MS快速測定葡萄酒中 40 種元素的含量》

       芮玉奎借助*的 ICP2MS技術(shù)對四種葡萄酒中的各種重金屬和微量元素進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)葡萄酒中含有豐富的人體所必需的元素 , 其中大量元素有七種，微量元素有 29 種，并進(jìn)行系統(tǒng)的比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在微量元素中重金屬含量較少 , 從多到少分別是: As > Cr > Pb > Cd , As 不超過 50 ng ·mL- 1, 符合國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

《 應(yīng)用 ICP-MS檢測轉(zhuǎn) Bt 基因玉米中重金屬含量》

    芮玉奎借助于 ICP2MS對轉(zhuǎn)基因玉米及其親本中重金屬進(jìn)行了測定。結(jié)果顯示 , 外源基因的整合導(dǎo)致了轉(zhuǎn)基因玉米重金屬(Ni , Cu , Cd , As , Cr , Zn 和 Hg)含量顯著低于親本對照 , 兩對轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米及其親本對比結(jié)果相似; 但是有的重金屬(V , Co , Pb)含量與對照相比變化沒有明顯規(guī)律。這些結(jié)果說明轉(zhuǎn) Bt 基因玉米籽粒中重金屬含量會受到 Bt 基因的影響 , 但是影響的方向和機(jī)理上不清楚 。

三、醫(yī)藥行業(yè)

    現(xiàn)代的藥物分析需要運用現(xiàn)代分析方法和技術(shù)，深入到工藝流程、反應(yīng)歷程、生物體內(nèi)代謝過程和綜合評價的動態(tài)分析監(jiān)控中。尤其是分析儀器的迅速發(fā)展和藥品標(biāo)準(zhǔn)的化，要求藥物分析工作者不斷提高分析技術(shù)和掌握現(xiàn)代儀器在藥物分析中的應(yīng)用。如今，ICP—MS已被引進(jìn)到藥物研究分析領(lǐng)域中，包括藥物及其代謝產(chǎn)物定量分析、體內(nèi)藥物分析、藥物的一般雜質(zhì)檢查及中藥質(zhì)量評價和控制等。

    現(xiàn)有的常用分析手段主要是面向有機(jī)合成藥物，ICP—MS作為一種現(xiàn)代無機(jī)分析技術(shù)，不僅能勝任無機(jī)藥物分析這一任務(wù)，還能將有機(jī)藥物分析轉(zhuǎn)化成簡單的無機(jī)分析。 ICP—MS成了較為理想的選擇，它克服了電噴霧(ESI)、紫外(UV)定量分析“與樣品分子結(jié)構(gòu)有關(guān)”的局限，且不必選擇與待測物結(jié)構(gòu)相同或相似的標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)行定量分析。

     Hill等報道了用ICP—MS對放射性診斷用藥高锝酸鹽中的锝進(jìn)行定量測定，測量的水平達(dá)到200pg/ml。在ICP—MS的應(yīng)用中，對定量分析研究較為重要的元素有：①堿金屬和堿土金屬；②過渡元素中的鉻、鐵、銅、鋅等，它們與酶相關(guān)聯(lián)；③貴重金屬鉑等與抗癌藥物治療相關(guān)；④非金屬磷、硫、硒、氯、溴等，它們是有機(jī)物中常見的雜原子；⑤其它元素，包括汞和砷等。ICP—MS也常用于分析放射性元素，因此只要待測物含有上述任何一種元素就可以用ICP—MS進(jìn)行快速定量分析。

     Evans等應(yīng)用LC與ICP—MS聯(lián)用定量分析了該藥物所含的17種雜質(zhì)及*的含量，其中2種雜質(zhì)無法用ESI—MS進(jìn)行結(jié)構(gòu)確證。該研究結(jié)合運用了無機(jī)質(zhì)譜和有機(jī)質(zhì)譜，結(jié)果表明ICP—MS能夠定量到0．08％的主成分水平。

    Axelsson等報道了用LC與ICP—MS聯(lián)用，通過監(jiān)測P和I等普通元素，對化學(xué)結(jié)構(gòu)未知的化合物或藥物進(jìn)行定量分析。

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