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ICP-MS的应用领域

一、环保行业

         环境样品种类繁多，低基体样品主要包含各类水样，高基体样品包含污水，土壤，岩样，各类沉积物和空气中的粉尘，基体适中的样品包括动植物样品。

环境样品分析的特点以及对仪器的要求如下：

• 分析元素种类较多，更偏重于有毒有害元素，重金属测定，要求仪器具有多元素同时检测能力。
• 分析元素浓度范围变化较大，需要分析主量元素同时分析痕量元素，要求仪器具有宽动态线性范围。（超痕量元素，稀土元素）
• 某些元素，例如Cd ，As，Hg等的法规要求限值较低，因此要求仪器具有极低的检测下限。
• 对于高基体样品，希望仪器的基体效应和干扰尽量的少。
• 同时希望仪器具有高通量分析能力，满足繁忙的实验室工作需要。
• 与色谱联用进行元素的形态和价态分析。

1.空气样品分析

    彭希珑建立了用电感耦合等离子体发射光谱法测定 PM2. 5中金属元素的分析方法. 采用微波消解系统处理样品 . 对某市的测定结果表明 , 该市 PM2. 5的主要污染来源是人为源 , 其中主要是燃煤尘和冶金尘。-----《PM2. 5中多种金属元素测定及分布特征研究》

水样分析

     吴开华用ICP—MS同时测定农田灌溉水中铬、镍、铜、锌、砷、镉、铅等7种重金属元素,在优化的仪器条件下,各元素的标准曲线相关系数全部达到0.9999以上;样品测定精密度为1.52%～4.10%;各元素检出限在0.000246μg.L-1～.260μg.L-1之间;样品加标回收率在91.6%～112.5%之间。测定国家标准物质铜铅锌镉镍铬和砷环境标准样品,各元素的准确度达到97.1%～106.4%,结果令人满意。-----《电感耦合等离子体质谱法测定灌溉水中7种重金属及其定性分析》  

2.土壤样品分析 

        黄冬根报道了用 ICP-MS法直接测定水稻田表层土壤中的重金属元素 Zn、Cd、Pb、Cu、Cr、Mn 含量的方法。土壤样品经HNO3-HF-HClO4*消化后 , 加入内标元素45Sc、115In、204Tl , 采用内标法进行测定。通过优化仪器的工作参数 , 选择待测元素适当地测定同位素。该方法的加标回收率是 98.0 %～102.0 % , 相对标准偏差是 2.2 %～3.5 % , 具有线性范围宽、简单、快速、准确等特点。-----《 ICP-MS法测定水稻田表层土壤中重金属元素Zn、Cd、Pb、Cu、Cr、Mn 的研究》

二、食品行业

检测项目

    在食品检验实验室，重要的检测方向是安全卫生项目的检测。检测元素主要是痕量的、危害大的元素。如Pb、As、Hg、Cd、Cr、Cu、Sn、Al、Ni……主要以总量的测量为主，也有一小部分需要检测元素的形态。

食品中有害元素的检测特点

• *严格：由于食品直接摄入，其中的有害元素对人体的危害非常直接，所以各国都制定了严格的*来控制有害元素的摄入量。由于*严格，必须在很低的水平上进行测量，这需要高要求的分析技术来完成。  
• 检测量大：食品安全关注高，种类多，批次大，有时检测流程要求也高。

由此带来的问题：

• 前处理要求：防污染、高回收率、高通量；
• 仪器检测要求：灵敏度高、稳定性好、抗*力强、多元素、高通量；
• 由上面的简单讨论可以看到，ICP-MS总体是非常适合食品中痕量元素的测量的。

《微波消解 ICP- MS法同时测定蔬菜中 14种元素》

   陈国友研究了蔬菜中 Ag、A l、As、 Cd、Co、 Cr、Cu、Mn、N i、Pb、 Sb、 Se、 Zn、Hg 14种元素同时准确测定的方法。用具孔电子控温加热板蒸干蔬菜样品, 高压密闭微波化学工作站消解蔬菜干样, 采用电感耦合等离子体质谱 ( ICP- M S)测定蔬菜中的 14种元素。优化了微波消解条件和仪器测定条件。

《应用 ICP-MS快速测定葡萄酒中 40 种元素的含量》

       芮玉奎借助*的 ICP2MS技术对四种葡萄酒中的各种重金属和微量元素进行了系统的研究。结果发现葡萄酒中含有丰富的人体所必需的元素 , 其中大量元素有七种，微量元素有 29 种，并进行系统的比较，结果发现，在微量元素中重金属含量较少 , 从多到少分别是: As > Cr > Pb > Cd , As 不超过 50 ng ·mL- 1, 符合国家食品卫生标准。

《 应用 ICP-MS检测转 Bt 基因玉米中重金属含量》

    芮玉奎借助于 ICP2MS对转基因玉米及其亲本中重金属进行了测定。结果显示 , 外源基因的整合导致了转基因玉米重金属(Ni , Cu , Cd , As , Cr , Zn 和 Hg)含量显著低于亲本对照 , 两对转基因抗虫玉米及其亲本对比结果相似; 但是有的重金属(V , Co , Pb)含量与对照相比变化没有明显规律。这些结果说明转 Bt 基因玉米籽粒中重金属含量会受到 Bt 基因的影响 , 但是影响的方向和机理上不清楚 。

三、医药行业

    现代的药物分析需要运用现代分析方法和技术，深入到工艺流程、反应历程、生物体内代谢过程和综合评价的动态分析监控中。尤其是分析仪器的迅速发展和药品标准的化，要求药物分析工作者不断提高分析技术和掌握现代仪器在药物分析中的应用。如今，ICP—MS已被引进到药物研究分析领域中，包括药物及其代谢产物定量分析、体内药物分析、药物的一般杂质检查及中药质量评价和控制等。

    现有的常用分析手段主要是面向有机合成药物，ICP—MS作为一种现代无机分析技术，不仅能胜任无机药物分析这一任务，还能将有机药物分析转化成简单的无机分析。 ICP—MS成了较为理想的选择，它克服了电喷雾(ESI)、紫外(UV)定量分析“与样品分子结构有关”的局限，且不必选择与待测物结构相同或相似的标准物进行定量分析。

     Hill等报道了用ICP—MS对放射性诊断用药高锝酸盐中的锝进行定量测定，测量的水平达到200pg/ml。在ICP—MS的应用中，对定量分析研究较为重要的元素有：①碱金属和碱土金属；②过渡元素中的铬、铁、铜、锌等，它们与酶相关联；③贵重金属铂等与抗癌药物治疗相关；④非金属磷、硫、硒、氯、溴等，它们是有机物中常见的杂原子；⑤其它元素，包括汞和砷等。ICP—MS也常用于分析放射性元素，因此只要待测物含有上述任何一种元素就可以用ICP—MS进行快速定量分析。

     Evans等应用LC与ICP—MS联用定量分析了该药物所含的17种杂质及*的含量，其中2种杂质无法用ESI—MS进行结构确证。该研究结合运用了无机质谱和有机质谱，结果表明ICP—MS能够定量到0．08％的主成分水平。

    Axelsson等报道了用LC与ICP—MS联用，通过监测P和I等普通元素，对化学结构未知的化合物或药物进行定量分析。

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