ICP-MS檢測全血鉛的研究進(jìn)展

尹之全 姜嚴(yán) 牛麗鳳

ICP-MS檢測全血鉛的研究進(jìn)展

尹之全 姜嚴(yán) 牛麗鳳

電感耦合等離子體質(zhì)譜法(inductivelycoupledplasmamassspectrometry,ICP-MS)是可以同時檢測包括血鉛在內(nèi)的多種微量元素的重要方法。本文就 ICP-MS檢測全血鉛的樣品處理、干擾及消除方法、定量方法幾方面的研究成果進(jìn)行簡要綜述。

ICP-MS;全血鉛;樣品處理;干擾及消除方法;定量方法

鉛具有較強(qiáng)的毒性,在人體內(nèi)可蓄積,長期接觸可出現(xiàn)急、慢性中毒。全血鉛的檢測對鉛中毒的預(yù)防、診斷和治療意義重大。檢測全血鉛的主要方法有:微分電位溶出分析法(DPSA),石墨爐原子吸收光譜法(GFAAS),氫化物發(fā)生原子熒光光譜法(HGAFS),電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)。本文就ICP-MS檢測全血鉛的樣品前處理方法,測定中存在的干擾及解決辦法,定量方法幾個方面進(jìn)行簡要綜述。

ICP-MS在微量元素分析領(lǐng)域占有重要地位,它可以一次性檢測多種微量元素[1]。ICP-MS測定全血鉛有多種樣品前處理方法。林立[2]為了降低空白本底值,避免前處理過程中鉛的污染和損失,縮短分析時間,采用 0.1%TritonX-100+1.0%HNO3直接稀釋 20倍血樣測定。鉛檢出限 0.16ng/ml,5.0、10.0、100.0ng/ml三個水平加標(biāo)量鉛回收率在 100.9%～105.7%之間,350ng/ml水平鉛RSD為 3.0%。由于血液中含有較多有機(jī)物,測定過程中干擾較為嚴(yán)重,加之考慮對儀器長期穩(wěn)定性的影響,多數(shù)研究人員對血液消解之后再上機(jī)測定。與傳統(tǒng)的濕法消解[3]相比微波消解[4]所用試劑量少且密閉,可以減少空氣傳播微粒導(dǎo)致的樣品污染。在高溫高壓的環(huán)境下,大大縮短了樣品處理時間,具有較低的空白值而被眾多研究人員所采用。

ICP-MS測定中主要有兩類干擾:質(zhì)譜干擾和基體干擾[5]。質(zhì)譜干擾又分為:同量異位素重疊干擾,多原子分子離子干擾,難熔氧化物離子干擾,雙電荷離子干擾。消除干擾的方法有[6]儀器分析參數(shù)的優(yōu)化,稀釋樣品來降低基體元素的水平,內(nèi)標(biāo)校正。研究人員采用屏蔽矩技術(shù)[4]和碰撞反應(yīng)池技術(shù)[5,7]消除質(zhì)譜干擾及復(fù)雜基體的干擾。林立[2]選擇單一元素 209Bi作為鉛的內(nèi)標(biāo)元素校正基體干擾和漂移對血鉛結(jié)果的影響。由于ICP-MS可同時檢測多種元素,但全質(zhì)量范圍內(nèi)的基體效應(yīng)不完全相同[8],故作者[5,7,9]用多元素混合內(nèi)標(biāo)對基體效應(yīng)加以校正。由于全血中鉛的含量基本都在ng/ml級別,ICP-MS檢測靈敏度又高,因此必須防止由于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和試劑引入鉛污染造成對測定結(jié)果的影響[10]。王琛[11]為防止微波消解罐被鉛污染,凈化消解罐操作在萬級潔凈室中操作。

ICP-MS靈敏度高,檢測限低,校正曲線的范圍寬,可同時檢測多種元素,對復(fù)雜基體樣品的分析有很好的抗干擾能力[12]。其定量方法有外標(biāo)法[5],內(nèi)標(biāo)法[7],標(biāo)準(zhǔn)加入法[2],及同位素稀釋質(zhì)譜法[11]等。內(nèi)標(biāo)法是最常用的方法。Tl是傳統(tǒng)內(nèi)標(biāo)法測定鉛的常用內(nèi)標(biāo)物[13]由于ICP-MS一次可檢測多種微量元素,謝建濱[7]采用 1mg/L的 Sc[45]、Rh[103]、Bi[209]混合內(nèi)標(biāo)覆蓋低、中、高質(zhì)量數(shù)的待測元素,使得測定的所有元素都得到了有效校正。曾靜[13]應(yīng)用CAIS法對模擬全血基體中的鉛進(jìn)行測定發(fā)現(xiàn):CAIS法適用于單元素、雙元素和多元素復(fù)雜基體的校正;CAIS法對不同稀釋倍數(shù)的血液基體都能達(dá)到好的校正結(jié)果;應(yīng)用CAIS法時內(nèi)標(biāo)與被測物在質(zhì)量數(shù)和性質(zhì)上的差異大小并不影響校正效果,從而擴(kuò)展了內(nèi)標(biāo)的選取范圍,并有可能通過一個內(nèi)標(biāo)完成對多元素濃度的同時校正。同位素稀釋質(zhì)譜法具有化學(xué)計(jì)量稱重和同位素質(zhì)譜高精度的雙重優(yōu)點(diǎn),靈敏度高,準(zhǔn)確性好,是物質(zhì)量咨詢委員會(CCQM)認(rèn)可的具有潛在性的基準(zhǔn)測量方法之一[11]。王琛[11]建立了同位素稀釋-多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定血鉛的分析方法,并應(yīng)用于絡(luò)合型血鉛標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的定值。

ICP-MS的很多優(yōu)點(diǎn)都顯現(xiàn)出測定人體微量元素的優(yōu)越性。由于人體微量元素含量極低,有一些元素含量與ICP-MS法檢出限接近,因此在測定過程中應(yīng)盡量設(shè)法降低空白,嚴(yán)格控制分析條件,防止實(shí)驗(yàn)和操作過程中的污染和損失。因?yàn)镮CP-MS儀器成本高,所用試劑也多為進(jìn)口超凈高純試劑,受經(jīng)濟(jì)條件限制,到目前為止ICP-MS還沒有在我們國家得到很好的普及和應(yīng)用。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,相信在不遠(yuǎn)的將來,我們共享改革發(fā)展帶來的成果的同時,ICP-MS這項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù)也將會為國民在微量元素檢測方面做出其更大的貢獻(xiàn)。

[1] 王克,張帥.微波消解-電感耦合等離子體質(zhì)譜測定全血中鈣鐵鋅銅錳硒鉬鉛.中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2008,18(6):1084-1086.

[2] 林立,陳玉紅.電感耦合等離子體質(zhì)譜法直接分析全血中的鉛和鎘.中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志,2008,18(5):808-809.

[3] 劉虎生,渚洪達(dá),王小燕,等.中國成年男子肺肝腎中 15種超微量稀土元素的 ICP-MS測定研究.現(xiàn)代科學(xué)儀器,2007,(6):94-95.

[4] 馬棟,沈敏,卓先義,等.血液中 Cr、Cd、As、Tl和 Pb的電感耦合等離子體質(zhì)譜分析.法醫(yī)學(xué)雜志,2009,25(1):37-39.

[5] 柳潔,曾麗,何碧英.全血中 14種痕量有毒金屬元素的 ICP-MS測定方法的研究.現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué),2008,35(23):4652-4654.

[6] 尹明,李冰.電感耦合等離子體質(zhì)譜手冊.原子能出版社,1997:85-104.

[7] 謝建濱,黎雪慧,張慧敏,等.碰撞池 ICP-MS技術(shù)在血中鉛、砷鎘快速測定中的應(yīng)用.中國熱帶醫(yī)學(xué)2008,8(8):1439-1440.

[8] 謝建濱,劉桂華,柳其芳,等.微波消解/ICP-MS法測定人體肺及腎臟中稀土元素.中國公共衛(wèi)生,2002,18(12):1502-1504.

[9] 張霖琳,邢小茹,吳國平,等.微波消解-ICP-MS測定人體血漿中30種痕量元素.光譜學(xué)與光譜分析,2009,29(4):1115-1118.

[10] 徐子剛,商瑋,沈雅珍,等.ICP-MS分析頭發(fā)、血清、腫瘤組織中微量元素.浙江大學(xué)學(xué)報,2000,34(5):479-482.

[11] 王琛,趙永剛,王同興,等.同位素稀釋多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定血鉛.質(zhì)譜學(xué)報,2008,29(2):84-87.

[12] 王小如.電感耦合等離子體質(zhì)譜應(yīng)用實(shí)例.化學(xué)工業(yè)出版社,2005.

[13] 曾靜,王曉燕,劉虎生,等.CAIS法校正 ICP-MS測定血鉛濃度及同位素比值基體效應(yīng)的研究.光譜學(xué)與光譜分析,2007,27(2):374-377.

123000阜新市疾病預(yù)防控制中心(尹之全);阜新市婦幼保健院(姜嚴(yán));遼寧中醫(yī)藥大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院(牛麗鳳)