摘要本文介紹了采用配備八極桿反應(yīng)池系統(tǒng)（ORS3）的安捷倫 7700x ICP-MS電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 測定飲料（包括波旁酒,、朗姆酒,、利口酒,、日本清酒,、伏特加酒,、愛爾蘭威士忌和蘇格蘭威士忌）中微量元素的方法,。7700x 可通過簡單的操作,，用單一方法、單套條件即可實現(xiàn)各色樣品的檢測分析（樣品只需簡單稀釋即可進(jìn)樣）,。優(yōu)秀的加標(biāo)回收率表明了 ORS3 在氦模式下對各種來源干擾的出色消除能力,。研究表明，7700x 系統(tǒng)能夠勝任飲料中痕量金屬的常規(guī)檢測工作,。

前言無論從食品質(zhì)量控制角度出發(fā)還是為確保最終產(chǎn)品符合監(jiān)管法規(guī)要求,，都需要對飲料中的微量元素進(jìn)行準(zhǔn)確測定。飲料中的金屬成分可能來自于原材料,，如水和糧食,，也可能來自于加工過程，如發(fā)酵或蒸餾設(shè)備。例如,，使用劣質(zhì)銅材生產(chǎn)的蒸餾容器可能引入高濃度的砷,。痕量元素的含量還能顯著影響產(chǎn)品的口味,。因此,，準(zhǔn)確測定最終產(chǎn)品中的元素含量是非常必要的。雖然 ICP-MS 對于許多元素而言具有高靈敏度和低檢出限的特點(diǎn),，但是基質(zhì)中大量的碳所帶來的干擾會嚴(yán)重影響關(guān)鍵元素的測定,，并且增加了樣品制備的難度。安捷倫 7700x ICP-MS 八極桿反應(yīng)系統(tǒng)（ORS3）碰撞/反應(yīng)池,，能夠利用單一的反應(yīng)池條件（氦碰撞模式）消除源于基質(zhì)的多原子干擾,。對于飲料分析而言，樣品基質(zhì)所導(dǎo)致的顯著干擾主要是碳干擾（例如,，40Ar12C 對 52Cr的干擾）,。許多元素在含氯基質(zhì)中的穩(wěn)定性要明顯高于用硝酸簡單酸化后的穩(wěn)定性。由于這個原因,，在樣品中加入鹽酸并使其最終濃度為 0.5%,。而鹽酸的加入也會產(chǎn)生新的干擾（例如，35Cl16O 對 51V 的干擾,、 40Ar35Cl 對 75As 的干擾等等）,，但這種干擾也可以被 ORS3（氦模式）消除。

實驗部分樣品制備和儀器條件樣品用體積濃度為 1% 的 HNO3 和 0.5% 的 HCl 進(jìn)行簡單的 5 倍稀釋,。通過這種混合酸稀釋法可以顯著改善多數(shù)元素的穩(wěn)定性,，尤其是 Hg 的穩(wěn)定性。為了補(bǔ)償樣品的傳輸效應(yīng)和溶劑蒸發(fā)速率,，所有標(biāo)準(zhǔn)溶液中都加入 ~10% 的乙醇（大約等同于原始樣品的 5 倍稀釋,；原始樣品中含有~40% 體積含量的酒精），以使標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測樣品中的酒精含量相一致,。這種方法同時也彌補(bǔ)了 As,、Se 檢測中高濃度碳存在時的電離增強(qiáng)效應(yīng)。采用在線加入內(nèi)標(biāo)法,，且無需進(jìn)行進(jìn)一步的基質(zhì)匹配,。由于缺乏同種基質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，我們對幾個樣品的加標(biāo)回收率進(jìn)行了測定,。

所有的檢測均采用標(biāo)準(zhǔn)的安捷倫 7700x ICP-MS 系統(tǒng),，它配備了標(biāo)準(zhǔn)的樣品引入系統(tǒng)，其中包括 MicroMist 玻璃同心霧化器,、石英 Scott 型 Peltier 冷卻霧化室,、鎳接口錐和操作在氦模式或無氣體模式下的 ORS3 系統(tǒng)。無需采用可選的氫模式。儀器條件如表 1 所示,。

數(shù)據(jù)采集在 ORS3 氦模式和無氣體模式下采集數(shù)據(jù),。某些元素同時在這兩種模式下采集數(shù)據(jù)，從而通過對比評估氦模式下的干擾消除效果,。氦模式是 7700x 的默認(rèn)工作模式,。惰性氦反應(yīng)池氣體條件能夠消除干擾，是基于其離子截面,，而不是依賴于反應(yīng)性氣體,。因為幾乎所有的 ICP-MS 干擾，在本質(zhì)上皆是多原子的,。在相同質(zhì)量數(shù)條件下,，多原子干擾離子比單原子分析物離子擁有更大的離子截面，因此,，能夠在池中受到更多次的碰撞,。由于每次碰撞都會導(dǎo)致能量損失，因此多原子干擾離子會比單原子分析物離子丟失更多的能量,，繼而由質(zhì)譜通過對兩者的能量差異識別（被稱為動能歧視）進(jìn)行過濾,。由于無論是否存在分析物-干擾物組合的狀況，以上過濾識別過程都會起作用,，并且對于在每個分析物質(zhì)量數(shù)上有重疊的多種多原子離子都是有效的,，因此針對所有分析物，我們只需要采用一組單一的工作條件即可,。

結(jié)果與討論檢出限（DL）和背景等效濃度（BEC）結(jié)果如表 2 所示,。有些元素在氦模式和無氣體模式下都進(jìn)行了檢測，以比較兩種模式的差異,。對于那些遭受碳,、氯基體干擾的元素，其BEC 和 DL 在無氣體模式（即傳統(tǒng)的非池 ICP-MS）操作時受到了很大影響,。這可以從鉻的檢測數(shù)據(jù)中清楚地觀察到：無氣體模式下 52Cr 的 BEC 為162.8 µg/L,，而在氦模式下 BEC 為 0.0117 µg/L——改善幅度超過 4 個數(shù)量級。因為兩種鉻同位素的 BEC 非常接近,，干擾被有效地降低至背景污染水平,。除鉻元素外，在氦模式下檢測鎂,、鋁,、鈣、釩,、錳,、鐵,、砷和硒元素，也可以觀察到明顯的干擾改善效果,。圖 1 顯示了 9Be,、51V、24Mg,、52Cr,、53Cr和238U 的校準(zhǔn)曲線。其中兩個代表了受干擾元素（24Mg,，51V,，52Cr,，53Cr）的典型校準(zhǔn)曲線,。其中，Cr 的無氣體模式校準(zhǔn)曲線未過原點(diǎn),，這是因為碳,、氯基體干擾的存在，圖中這種曲線偏移非常明顯,。在氦氣模式下對 24Mg,、51V、52Cr和 53Cr 進(jìn)行檢測,，所獲得的 BEC 和 DL 結(jié)果有很大的改善,。圖中 Be 和 U 的數(shù)據(jù)表明，對于低質(zhì)量數(shù)和高質(zhì)量數(shù)的元素而言,，該方法都具有出色的靈敏度,。為了獲得檢出限，實現(xiàn)等離子體電離效率是關(guān)鍵,。這可通過優(yōu)化樣品引入系統(tǒng)（如低的溶液和氣體流量,、大口徑噴射矩管，以及控制霧化室溫度）以及等離子體發(fā)生器設(shè)計（27.12 MHz,、固態(tài)高耦合效率數(shù)字驅(qū)動）來實現(xiàn),。所有這些因素的結(jié)合提高了有效的中心通道溫度，改善了離子化效率,。再加上能夠改善全質(zhì)量范圍離子傳輸效率的離子透鏡系統(tǒng)設(shè)計,，得以進(jìn)一步改善檢出限。