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化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】藥品是一種特殊的商品,,它可以用于人疾病的預(yù)防、治療以及診斷,,藥品的質(zhì)量關(guān)系著人民群眾的生命健康,。藥品質(zhì)量檢測(cè)是指借助一定檢測(cè)手段,,對(duì)藥物進(jìn)行鑒別、含量測(cè)定以及進(jìn)行有效性,、均一性,、純度要求與安全檢查,并將結(jié)果與規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)比較,,最終判斷被測(cè)藥物是否符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的一種質(zhì)量控制活動(dòng),。
根據(jù)2020版《中華人民共和國(guó)藥典》,藥品檢測(cè)方法主要包括儀器分析方法,、物理常數(shù)測(cè)定方法,、生物檢查法、分子生物學(xué)檢查法,、其他測(cè)定方法等,。近期,化工儀器網(wǎng)編輯整理了一系列藥品質(zhì)量檢測(cè)方法,,本文將從
儀器的一般要求,、干擾和校正、測(cè)定方法,、檢測(cè)限與定量限四個(gè)方面為大家介紹藥品質(zhì)量檢測(cè)方法之電感耦合等離子體質(zhì)譜法,。此外,還將為帶大家了解
高效液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用法的相關(guān)內(nèi)容,。
電感耦合等離子體質(zhì)譜法是以等離子體為離子源的一種質(zhì)譜型元素分析方法,。主要用于進(jìn)行多種元素的同時(shí)測(cè)定,并可與其他色譜分離技術(shù)聯(lián)用,,進(jìn)行元素形態(tài)及其價(jià)態(tài)分析,。本法靈敏度高,適用于各類藥品從痕量到微量的元素分析,,尤其是痕量重金屬元素的測(cè)定,。
樣品由載氣(氬氣)引入霧化系統(tǒng)進(jìn)行霧化后,以氣溶膠形式進(jìn)入等離子體中心區(qū),,在高溫和惰性氣氛中被去溶劑化,、汽化解離和電離,轉(zhuǎn)化成帶正電荷的正離子,,經(jīng)離子采集系統(tǒng)進(jìn)入質(zhì)量分析器,,質(zhì)量分析器根據(jù)質(zhì)荷比進(jìn)行分離,根據(jù)元素質(zhì)譜峰強(qiáng)度測(cè)定樣品中相應(yīng)元素的含量,。
一,、儀器的一般要求
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀由樣品引入系統(tǒng)、電感耦合等離子體(ICP)離子源,、接口,、離子透鏡系統(tǒng),、四極桿質(zhì)量分析器、檢測(cè)器等構(gòu)成,,其他支持系統(tǒng)有真空系統(tǒng),、冷卻系統(tǒng)、氣體控制系統(tǒng),、計(jì)算機(jī)控制及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等,。
1、樣品引入系統(tǒng):按樣品的狀態(tài)不同分為液體,、氣體或固體進(jìn)樣,,通常采用液體進(jìn)樣方式。樣品引入系統(tǒng)主要由樣品導(dǎo)入和霧化兩個(gè)部分組成,。樣品導(dǎo)入部分一般為蠕動(dòng)泵,,也可使用自提升霧化器。要求蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,,泵管彈性良好,,使樣品溶液勻速泵入,廢液順暢排出,。霧化部分包括霧化器和霧化室,。樣品以泵入方式或自提升方式進(jìn)入霧化器后,,在載氣作用下形成小霧滴并進(jìn)入霧化室,,大霧滴碰到霧化室壁后被排除,只有小霧滴可進(jìn)入等離子體離子源,。要求霧化器霧化效率高,,霧化穩(wěn)定性好,記憶效應(yīng)小,,耐腐蝕,;霧化室應(yīng)保持穩(wěn)定的低溫環(huán)境,并應(yīng)經(jīng)常清洗,。常用的溶液型霧化器有同心霧化器,、交叉型霧化器等;常見的霧化室有雙通路型和旋流型,。實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)樣品基質(zhì),、待測(cè)元素、靈敏度等因素選擇合適的霧化器和霧化室,。
2,、電感耦合等離子體離子源:電感耦合等離子體的“點(diǎn)燃”,需具備持續(xù)穩(wěn)定的高純氬氣流(純度應(yīng)不小于99.99%),、炬管,、感應(yīng)圈,、高頻發(fā)生器、冷卻系統(tǒng)等條件,。樣品氣溶膠被引入等離子體離子源,,在6000-10000K的高溫下,發(fā)生去溶劑,、蒸發(fā),、解離、原子化,、電離等過程,,轉(zhuǎn)化成帶正電荷的正離子。測(cè)定條件如射頻功率,,氣體流量,,炬管位置,蠕動(dòng)泵流速等工作參數(shù)可以根據(jù)供試品的具體情況進(jìn)行優(yōu)化,,使靈敏度最佳,,干擾最小。
3,、接口系統(tǒng):接口系統(tǒng)的功能是將等離子體中的樣品離子有效地傳輸?shù)劫|(zhì)譜儀,。其關(guān)鍵部件是采樣錐和截取錐,平時(shí)應(yīng)經(jīng)常清洗,,并注意確保錐孔不損壞,,否則將影響儀器的檢測(cè)性能。
4,、離子透鏡系統(tǒng):位于截取錐后面高真空區(qū)的離子透鏡系統(tǒng)的作用是將來自截取錐的離子聚焦到質(zhì)量過濾器,,并阻止中性原子進(jìn)入和減少來自ICP的光子通過量。離子透鏡參數(shù)的設(shè)置應(yīng)適當(dāng),,要注意兼顧低,、中、高質(zhì)量的離子都具有高靈敏度,。
5,、四極桿質(zhì)量分析器:質(zhì)量分析器通常為四極桿質(zhì)量分析器,可以實(shí)現(xiàn)質(zhì)譜掃描功能,。四極桿的作用是基于在四根電極之間的空間產(chǎn)生一隨時(shí)間變化的特殊電場(chǎng),,只有給定m/z的離子才能獲得穩(wěn)定的路徑而通過極棒,從另一端射出,。其他離子則將被過分偏轉(zhuǎn),,與極棒碰撞,并在極棒上被中和而丟失,,從而實(shí)現(xiàn)質(zhì)量選擇,。測(cè)定中應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)乃臉O桿質(zhì)量分析器參數(shù),,優(yōu)化質(zhì)譜分辨率和響應(yīng)并校準(zhǔn)質(zhì)量軸。
6,、檢測(cè)器:通常使用的檢測(cè)器是雙通道模式的電子倍增器,,四極桿系統(tǒng)將離子按質(zhì)荷比分離后引入檢測(cè)器,檢測(cè)器將離子轉(zhuǎn)換成電子脈沖,,由積分線路計(jì)數(shù),。雙模式檢測(cè)器釆用脈沖計(jì)數(shù)和模擬兩種模式,可同時(shí)測(cè)定同一樣品中的低濃度和高濃度元素,。檢測(cè)低含量信號(hào)時(shí),,檢測(cè)器使用脈沖模式,直接記錄撞擊到檢測(cè)器的總離子數(shù)量,;當(dāng)離子濃度較大時(shí),,檢測(cè)器則自動(dòng)切換到模擬模式進(jìn)行檢測(cè),以保護(hù)檢測(cè)器,,延長(zhǎng)使用壽命,。測(cè)定中應(yīng)注意設(shè)置適當(dāng)?shù)臋z測(cè)器參數(shù),以優(yōu)化靈敏度,,對(duì)雙模式檢測(cè)信號(hào)(脈沖和模擬)進(jìn)行歸一化校準(zhǔn),。
7、其他支持系統(tǒng):真空系統(tǒng)由機(jī)械泵和分子渦輪泵組成,,用于維持質(zhì)譜分析器工作所需的真空度,,真空度應(yīng)達(dá)到儀器使用要求值。冷卻系統(tǒng)包括排風(fēng)系統(tǒng)和循環(huán)水系統(tǒng),,其功能是排出儀器內(nèi)部的熱量,,循環(huán)水溫度和排風(fēng)口溫度應(yīng)控制在儀器要求范圍內(nèi)。氣體控制系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)穩(wěn)定,,氬氣的純度應(yīng)不小于99.99%。
二,、干擾和校正
電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定中的干擾大致可分為兩類:一類是質(zhì)譜型干擾,,主要包括同質(zhì)異位素、多原子離子,、雙電荷離子等,;另一類是非質(zhì)譜型干擾,主要包括物理干擾,、基體效應(yīng),、記憶效應(yīng)等。
干擾的消除和校正方法有優(yōu)化儀器參數(shù),、內(nèi)標(biāo)校正,、干擾方程校正,、碰撞反應(yīng)池技術(shù)、稀釋校正,、標(biāo)準(zhǔn)加入法等,。
三、供試品溶液的制備
供試品消解的常用試劑一般是酸類,,包括硝酸,、鹽酸、高氯酸,、硫酸,、氫氟酸,以及一定比例的混合酸[如硝酸:鹽酸(4:1)等],,也可使用少量過氧化氫,;其中硝酸引起的干擾最小,是供試品制備的首選酸,。試劑的純度應(yīng)為優(yōu)級(jí)純以上,。所用水應(yīng)為去離子水(電阻率應(yīng)不小于18MΩ?cm)。
供試品溶液制備時(shí)應(yīng)同時(shí)制備試劑空白,,標(biāo)準(zhǔn)溶液的介質(zhì)和酸度應(yīng)與供試品溶液保持一致,。
固體樣品:除另有規(guī)定外,稱取樣品適量(0.1~3g),,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室條件以及樣品基質(zhì)類型選用合適的消解方法,。消解方法有敞口容器消解法、密閉容器消解法和微波消解法,。微波消解法所需試劑少,,消解效率高,利于降低試劑空白值,、減少樣品制備過程中的污染或待測(cè)元素的揮發(fā)損失,。樣品消解后根據(jù)待測(cè)元素含量定容至適當(dāng)體積后即可進(jìn)行質(zhì)譜測(cè)定。
液體樣品:根據(jù)樣品的基質(zhì),、有機(jī)物含量和待測(cè)元素含量等情況,,可選用直接分析、稀釋或濃縮后分析,、消化處理后分析等不同的測(cè)定方式,。
四、測(cè)定方法
對(duì)待測(cè)元素,,目標(biāo)同位素的選擇一般需根據(jù)待測(cè)樣品基體中可能出現(xiàn)的干擾情況,,選取干擾少,豐度較高的同位素進(jìn)行測(cè)定;有些同位素需采用干擾方程校正,;對(duì)于干擾不確定的情況亦可選擇多個(gè)同位素測(cè)定,,以便比較。常用測(cè)定方法如下,。
1,、標(biāo)準(zhǔn)曲線法
在選定的分析條件下,測(cè)定不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液(標(biāo)準(zhǔn)溶液的介質(zhì)和酸度應(yīng)與供試品溶液一致),,以待測(cè)元素的響應(yīng)值為縱坐標(biāo),,濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,,計(jì)算回歸方程,,相關(guān)系數(shù)應(yīng)不低于0.99。在同樣的分析條件下,,進(jìn)行空白試驗(yàn),,根據(jù)儀器說明書要求扣除空白。
在每個(gè)樣品(包括標(biāo)準(zhǔn)溶液,、供試品溶液和試劑空白)中添加相同濃度的內(nèi)標(biāo)(ISTD)元素,,以標(biāo)準(zhǔn)溶液待測(cè)元素分析峰響應(yīng)值與內(nèi)標(biāo)元素參比峰響應(yīng)值的比值為縱坐標(biāo),濃度為橫坐標(biāo),,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,,計(jì)算回歸方程。利用供試品中待測(cè)元素分析峰響應(yīng)值和內(nèi)標(biāo)元素參比峰響應(yīng)值的比值,,扣除試劑空白后,,從標(biāo)準(zhǔn)曲線或回歸方程中查得相應(yīng)的濃度,計(jì)算樣品中各待測(cè)元素的含量,。使用內(nèi)標(biāo)可有效地校正響應(yīng)信號(hào)的波動(dòng),,內(nèi)標(biāo)校正的標(biāo)準(zhǔn)曲線法為最常用的測(cè)定法。
選擇內(nèi)標(biāo)時(shí)應(yīng)考慮如下因素:待測(cè)樣品中不含有該元素,;與待測(cè)元素質(zhì)量數(shù)接近,;電離能與待測(cè)元素電離能相近;元素的化學(xué)特性,。內(nèi)標(biāo)的加入可以在每個(gè)樣品和標(biāo)準(zhǔn)溶液中分別加入,,也可通過蠕動(dòng)泵在線加入。
2,、標(biāo)準(zhǔn)加入法
取同體積的供試品溶液4份,分別置4個(gè)同體積的量瓶中,,除第1個(gè)量瓶外,,在其他3個(gè)量瓶中分別精密加入不同濃度的待測(cè)元素標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別稀釋至刻度,搖勻,,制成系列待測(cè)溶液,。在選定的分析條件下分別測(cè)定,以分析峰的響應(yīng)值為縱坐標(biāo),,待測(cè)元素加入量為橫坐標(biāo),,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,相關(guān)系數(shù)應(yīng)不低于0.99,,將標(biāo)準(zhǔn)曲線延長(zhǎng)交于橫坐標(biāo),,交點(diǎn)與原點(diǎn)的距離所相應(yīng)的含量,即為供試品取用量中待測(cè)元素的含量,,再以此計(jì)算供試品中待測(cè)元素的含量,。
五、檢測(cè)限與定量限
在最佳實(shí)驗(yàn)條件下,,測(cè)定不少于7份的空白樣品溶液,,以連續(xù)測(cè)定空白樣品溶液響應(yīng)值的3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差(3SD)所對(duì)應(yīng)的待測(cè)元素濃度作為檢測(cè)限;以連續(xù)測(cè)定空白溶液響應(yīng)值的10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差(10SD)所對(duì)應(yīng)的待測(cè)元素濃度作為定量限,。
六,、高效液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用法
本法以高效液相色譜(HPLC)作為分離工具分離元素的不同形態(tài),以電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)作為檢測(cè)器,,在線檢測(cè)元素不同形態(tài)的一種方法,。可用于砷,、汞,、硒、銻,、鉛,、錫、鉻,、溴,、碘等元素的形態(tài)分析。
供試品中不同形態(tài)及其價(jià)態(tài)元素通過高效液相色譜進(jìn)行分離,,隨流動(dòng)相引入電感耦合等離子體質(zhì)譜系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè),,根據(jù)保留時(shí)間的差別確定元素形態(tài)分析次序;電感耦合等離子體質(zhì)譜檢測(cè)待測(cè)元素各形態(tài)的信號(hào)變化,,根據(jù)色譜圖的保留時(shí)間確定樣品中是否含有某種元素形態(tài)(定性分析),,以色譜峰面積或峰高確定樣品中相應(yīng)元素形態(tài)的含量(定量分析)。
1,、儀器的一般要求
儀器除電感耦合等離子質(zhì)譜儀外,,還包括高效液相色譜儀、接口系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。高效液相色譜儀應(yīng)通過適當(dāng)?shù)慕涌谂c電感耦合等離子體質(zhì)譜儀連接,,儀器軟件應(yīng)具有可同時(shí)控制兩者參數(shù)設(shè)置和進(jìn)樣分析的功能,。
①高效液相色譜系統(tǒng):應(yīng)包括高壓輸液泵系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng),、色譜柱等,,如果需要也可配備柱溫箱和紫外檢測(cè)器;相應(yīng)部件應(yīng)定期檢定并符合有關(guān)規(guī)定,。
目前用于元素形態(tài)分析的高效液相色譜類型根據(jù)分離原理可分為:離子交換色譜,、反相離子對(duì)色譜、分配色譜,、排阻色譜和手性色譜等,,根據(jù)所測(cè)元素形態(tài)化合物的性質(zhì),選擇適當(dāng)?shù)纳V柱和流動(dòng)相進(jìn)行分離,。
常用的色譜柱為離子交換色譜柱和反相鍵合相色譜柱,,其流動(dòng)相多用甲醇、乙腈,、水和無機(jī)鹽的緩沖溶液,,常用兩元或四元梯度泵將有機(jī)調(diào)節(jié)劑與水相混合作為流動(dòng)相。對(duì)高電離能元素(砷,、硒,、溴、碘,、汞等)而言,,等離子體中心通道若存在一定量的碳,可改善等離子體環(huán)境,,提高元素靈敏度,,特別是對(duì)低質(zhì)量數(shù)元素影響,如需可在流動(dòng)相中適當(dāng)加入一定比例的有機(jī)調(diào)節(jié)劑,,其比例視待測(cè)元素以及有機(jī)調(diào)節(jié)劑碳鏈長(zhǎng)短優(yōu)化條件而定,。當(dāng)流動(dòng)相采用高比例的有機(jī)調(diào)節(jié)劑(如超過20%甲醇或10%乙腈)時(shí),需要電感耦合等離子體質(zhì)譜儀配備專用的有機(jī)進(jìn)樣系統(tǒng)如加配有機(jī)加氧通道,、采用鉑錐,,使用有機(jī)炬管(內(nèi)徑為1.5mm或1.0mm)及有機(jī)排廢液系統(tǒng)等。
高效液相色譜使用的流動(dòng)相必須與電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的工作條件匹配,,并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)電感耦合等離子體質(zhì)譜儀工作條件進(jìn)行優(yōu)化,;流動(dòng)相流速一般為每分鐘0.1~1ml,流速過大(超過每分鐘1.5ml)需考慮使用柱后分流,,流速過小(小于每分鐘0.1ml)需考慮在樣品溶液通道加入補(bǔ)償液或采用特制微量霧化器以保證霧化正常,。
②接口系統(tǒng):通常用聚四氟乙烯管(內(nèi)徑為0.12~0.18mm)將經(jīng)高效液相色譜儀分離后的樣品溶液在線引入電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的霧化器,。為防止色譜峰變寬,,兩者之間所用連接管線應(yīng)盡可能短,,管線與霧化器之間的接頭應(yīng)盡量緊密,以減少傳輸管線的死體積,。
應(yīng)采用霧化效率高,、死體積小的霧化器,現(xiàn)多采用具有自提升功能的霧化器如Micromist,、PFA等同心霧化器,。霧化器的進(jìn)樣管線一端接入霧化器,另一端直接與色譜柱出口相連,。如色譜柱后需連接色譜檢測(cè)器,,另一端則應(yīng)與色譜檢測(cè)器的出口端相連。
對(duì)某些含高鹽和高有機(jī)溶劑的流動(dòng)相,,對(duì)電感耦合等離子體質(zhì)譜儀進(jìn)樣系統(tǒng)可進(jìn)行改進(jìn)并采用小柱徑高效液相色譜柱技術(shù)是目前接口技術(shù)的發(fā)展方向,;超聲霧化器、氫化物發(fā)生法,、直接注入霧化器,、微型同心霧化器、熱噴霧霧化器,、電熱蒸發(fā)和液壓式高壓霧化器等樣品導(dǎo)入裝置是形態(tài)分析重要的聯(lián)用接口技術(shù),。
③電感耦合等離子體質(zhì)譜系統(tǒng):與高效液相聯(lián)用時(shí),分析前應(yīng)對(duì)電感耦合等離子質(zhì)譜系統(tǒng)所有條件進(jìn)行優(yōu)化以保證檢測(cè)靈敏度和精密度,。
當(dāng)流動(dòng)相含有高含量無機(jī)鹽或有機(jī)相時(shí),,大量無機(jī)鹽或有機(jī)碳會(huì)在采樣錐和截取錐的錐口沉積,可能堵塞錐口或通過錐口沉積在離子透鏡上,,甚至進(jìn)入真空系統(tǒng),,導(dǎo)致儀器基線漂移和靈敏度下降;另外流動(dòng)相中的高鹽或高比例有機(jī)溶劑使電感耦合等離子體的負(fù)載增大,,射頻功率大量消耗于流動(dòng)相基體的分解,,造成用于分析元素的能量大量減少,使難電離的元素靈敏度極大降低,,此時(shí)需要優(yōu)化儀器工作條件,,應(yīng)盡量在流動(dòng)相基體條件下進(jìn)行儀器調(diào)諧的最佳化;必要時(shí)需要更換流動(dòng)相,。
當(dāng)流動(dòng)相中有機(jī)相不可避免時(shí),,超過一定比例,除需要更換有機(jī)炬管并設(shè)置合理分析參數(shù)外,,還需改用有機(jī)加氧通道和鉑錐,。出于安全考慮,,加氧一般不采用高純氧,而是加入一定比例氧氣和氬氣的混合氣(如1∶4或1∶1),。
當(dāng)需要梯度洗脫時(shí),,流動(dòng)相的變化導(dǎo)致進(jìn)入電感耦合等離子體的基體變化,可能會(huì)產(chǎn)生不同的基體效應(yīng),;為保證電感耦合等離子體質(zhì)譜儀在各梯度條件下均保證最佳靈敏度與抗基質(zhì)能力,,應(yīng)針對(duì)各時(shí)間段內(nèi)進(jìn)入的流動(dòng)相分別采用最佳化的調(diào)諧條件,在一定范圍內(nèi)并在靈敏度允許的條件下也可通過柱后補(bǔ)償?shù)姆椒ㄟM(jìn)行改善,。
待測(cè)元素質(zhì)量數(shù)的采集點(diǎn)數(shù)應(yīng)選擇每個(gè)質(zhì)量數(shù)采集一點(diǎn)的方式,,積分時(shí)間的設(shè)置需兼顧信號(hào)強(qiáng)度和色譜峰點(diǎn)數(shù)(色譜峰點(diǎn)數(shù)與色譜峰底寬度成正比,與積分時(shí)間成反比),,色譜峰點(diǎn)數(shù)應(yīng)保證每峰不少于15點(diǎn),。
④數(shù)據(jù)處理系統(tǒng):應(yīng)操作方便,對(duì)不同基體樣品溶液,,能將儀器調(diào)諧至最佳條件并保持穩(wěn)定,;并具同步觀測(cè)元素色譜峰與質(zhì)譜峰等功能。
傳統(tǒng)上電感耦合等離子體質(zhì)譜儀只輸出元素強(qiáng)度計(jì)數(shù),,而高效液相色譜儀要求有保留時(shí)間和峰面積積分等功能,,為使二者統(tǒng)一,高效液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用時(shí),,必須具有同步控制,、實(shí)時(shí)峰形顯示及監(jiān)控色譜分離情況等功能。且數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)需滿足能同步分析色譜信號(hào)(如紫外)與電感耦合等離子體質(zhì)譜信號(hào),,進(jìn)行有效的定性,、定量分析,如譜圖疊加,、積分,、工作曲線等功能。
2,、系統(tǒng)適用性試驗(yàn)
系統(tǒng)適用性試驗(yàn)主要是考察分析系統(tǒng)和設(shè)定的參數(shù)是否合適,,測(cè)試項(xiàng)目和方法與高效液相色譜法相同,可參照高效液相色譜法對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行規(guī)定,,如重復(fù)性,、容量因子、分離度,、拖尾因子,、線性范圍,最低檢測(cè)限和最低定量限等,,具體指標(biāo)應(yīng)符合各品種項(xiàng)下的規(guī)定,,由于電感耦合等離子體質(zhì)譜儀檢測(cè)器自身特點(diǎn),,本方法的重復(fù)性誤差應(yīng)不大于10.0%。
3,、干擾和校正
試驗(yàn)中應(yīng)充分考慮流動(dòng)相及樣品前處理過程中引入的干擾,,應(yīng)采用必要的手段來消除干擾。一般不建議使用干擾校正方程法,,因?yàn)樵摲ㄐ璨杉郎y(cè)元素同位素之外與干擾校正有關(guān)的其他同位素,,從而使獲得每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的總時(shí)間變長(zhǎng);普通樣品的干擾可通過優(yōu)化色譜條件(如pH,、流動(dòng)相種類及濃度等)使干擾離子與待測(cè)離子形態(tài)保留時(shí)間錯(cuò)開來避免,如不能避免則可考慮采用碰撞反應(yīng)池模式,;如來自流動(dòng)相的干擾使得儀器基線變高,,影響檢出靈敏度,建議考慮更換流動(dòng)相體系,。
當(dāng)流動(dòng)相含鹽時(shí),,電感耦合等離子體質(zhì)譜儀長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后易產(chǎn)生信號(hào)漂移,應(yīng)以質(zhì)控樣品或?qū)φ掌啡芤夯匦_M(jìn)行監(jiān)測(cè),,或采用內(nèi)標(biāo)法予以校正,。
4、樣品前處理
元素形態(tài)分析由于基體復(fù)雜,,某些元素形態(tài)的含量較低,,需對(duì)樣品進(jìn)行分離和富集等前處理步驟。原則上所采用的前處理方法必須滿足將待分析元素形態(tài)“原樣地”從樣品中與基體物質(zhì)分離,,而不應(yīng)引起樣品中的待分析元素形態(tài)發(fā)生變化,。
所用試劑均應(yīng)為優(yōu)級(jí)純或更高純度級(jí)別,所用器皿均應(yīng)經(jīng)10%~20%硝酸溶液浸泡過夜,,再用去離子水洗凈并晾干后使用,。應(yīng)同時(shí)制備試劑空白,對(duì)照品溶液的介質(zhì)應(yīng)與供試品溶液保持一致,,且無明顯的溶劑效應(yīng),。
除常規(guī)的前處理方法(萃取、浸取,、離子交換,、超濾、離心及共沉淀等)外,,元素形態(tài)分析常采用酶水解法,、超聲輔助萃取、微波輔助萃取,、固相萃取,、加速溶劑萃取等分離方法,。
5、測(cè)定法
選擇待測(cè)元素目標(biāo)同位素,,應(yīng)盡量避免流動(dòng)相和樣品基質(zhì)中可能出現(xiàn)的干擾情況,,使干擾離子與待測(cè)元素形態(tài)保留時(shí)間分開,當(dāng)優(yōu)化高效液相色譜條件不能將干擾離子分開時(shí),,應(yīng)盡量選擇干擾少,、豐度較高的同位素進(jìn)行測(cè)定,并進(jìn)行必要的干擾消除或校正(若使用干擾校正方程,,需注意各質(zhì)量數(shù)上設(shè)置的采集時(shí)間之和應(yīng)保證色譜峰數(shù)據(jù)點(diǎn)大于15點(diǎn)),。元素形態(tài)測(cè)定方法一般采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法,分為外標(biāo)法和內(nèi)標(biāo)法,;也可采用標(biāo)準(zhǔn)加入法,。
①外標(biāo)法:在選定的分析條件下,測(cè)定不少于四個(gè)不同濃度的待測(cè)元素不同形態(tài)的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液(標(biāo)準(zhǔn)溶液的介質(zhì)盡量與供試品溶液一致),,以色譜峰面積(或峰高)為縱坐標(biāo),,濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,,計(jì)算回歸方程,,相關(guān)系數(shù)應(yīng)不低于0.99。測(cè)定供試品溶液,,從標(biāo)準(zhǔn)曲線或回歸方程中查得相應(yīng)的濃度,,計(jì)算樣品中各待測(cè)元素形態(tài)的含量。
在同樣的分析條件下進(jìn)行空白試驗(yàn),,計(jì)算時(shí)應(yīng)按照儀器說明書要求扣除空白,。
②內(nèi)標(biāo)法:內(nèi)標(biāo)法可有效地校正響應(yīng)信號(hào)的波動(dòng),減少或消除供試品溶液的基質(zhì)效應(yīng),。元素形態(tài)分析的內(nèi)標(biāo)法可根據(jù)實(shí)際情況分別選用以下3種方式,。
A. 加入法:即在供試品或供試品溶液中加入內(nèi)標(biāo)物質(zhì),該內(nèi)標(biāo)物質(zhì)應(yīng)含有待測(cè)元素,,但與待測(cè)元素的形態(tài)不同,。選擇該方法,除內(nèi)標(biāo)物質(zhì)性質(zhì)應(yīng)穩(wěn)定外,,還需確認(rèn)樣品中不含與內(nèi)標(biāo)元素形態(tài)相同的元素,,且內(nèi)標(biāo)元素形態(tài)能與待測(cè)元素形態(tài)完全分離并且提取效率一致。
B. 在線內(nèi)標(biāo)實(shí)時(shí)校正:可采取兩種方式:一種是在流動(dòng)相中加入內(nèi)標(biāo)物質(zhì),;另一種是通過蠕動(dòng)泵在線加入內(nèi)標(biāo)溶液,。在線內(nèi)標(biāo)實(shí)時(shí)校正對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)都會(huì)有一個(gè)內(nèi)標(biāo)的信號(hào),校正采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)校正,,即根據(jù)每個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的待測(cè)元素計(jì)數(shù)值與內(nèi)標(biāo)計(jì)數(shù)值的校正值繪制色譜峰,,因此儀器的數(shù)據(jù)處理軟件需具有相應(yīng)的功能,。
在線內(nèi)標(biāo)實(shí)時(shí)校正可防止信號(hào)漂移帶來的準(zhǔn)確性問題。內(nèi)標(biāo)物質(zhì)選擇時(shí)應(yīng)注意選擇與待測(cè)元素質(zhì)量數(shù)和電離能相近的元素,,且待測(cè)樣品中不含該元素,。
C. 閥切換方式:在難以找到合適內(nèi)標(biāo)物質(zhì)時(shí),可使用柱后閥切換技術(shù)在每個(gè)樣品進(jìn)樣后待測(cè)元素出峰前增加一個(gè)內(nèi)標(biāo)溶液的進(jìn)樣,,使每個(gè)樣品的數(shù)據(jù)可有一個(gè)內(nèi)標(biāo)信號(hào)來校正,。
內(nèi)標(biāo)法以標(biāo)準(zhǔn)溶液待測(cè)元素與內(nèi)標(biāo)元素的峰面積(或峰高)或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)校正后的色譜峰面積(或峰高)比值為縱坐標(biāo),濃度為橫坐標(biāo),,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,,計(jì)算回歸方程,相關(guān)系數(shù)應(yīng)不低于0.99,。測(cè)定供試品中待測(cè)元素與內(nèi)標(biāo)元素的峰面積(或峰高)或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)校正后的色譜峰面積(或峰高)比值,,從標(biāo)準(zhǔn)曲線或回歸方程中查得相應(yīng)的濃度,計(jì)算樣品中各待測(cè)元素形態(tài)的含量,。
在同樣的分析條件下進(jìn)行空白試驗(yàn),計(jì)算時(shí)應(yīng)按照儀器說明書要求扣除空白,。
③標(biāo)準(zhǔn)加入法:標(biāo)準(zhǔn)加入法可有效消除基質(zhì)效應(yīng),,由于所有測(cè)定樣品都具有幾乎相同的基體,使結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠,。標(biāo)準(zhǔn)加入法加入各元素形態(tài)的量應(yīng)接近或稍大于樣品中預(yù)計(jì)量,,在此區(qū)間選擇不少于三個(gè)濃度點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制,因此該方法需預(yù)先知道被測(cè)元素的大致含量,,且待測(cè)元素在加入濃度范圍內(nèi)需呈線性,。標(biāo)準(zhǔn)加入法的具體操作可參見元素總量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)加入法項(xiàng)下。