纳升级高效液相色谱与电感耦合等离子体质谱联用在砷、汞形态分析(6)

浙江大学硕士学位论文绪论的相对标准偏差仅为２４％。相比之前的ｎＤＳ．２００纳流雾化器，改进后的纳流雾化器的样品提升量范围更广，可在５０－４０００ｎＬ／ｍｉｎ流速下产生稳定的气溶胶，因此其与单通道雾化室相连，可同时作为纳升级高效液相色谱与电感耦合等离子体质谱联用的鞘流接口和无鞘流接口。ｍ熏图１．７㈦霪彳剧磬｜疆御ⅢｍｎＤＳ．２００与ｎＤＳ．２００ｅ两代纳流雾化器的喷嘴对比图（ａ）为ｎＤＳ．２００雾化器的喷嘴示意图；（ｂ）为ｎＤＳ．２００雾化器的喷嘴局部放大图；（ｃ）为ｎＤＳ－２００ｅ雾化器的喷嘴示意图；（ｄ）为ｎＤＳ．２００ｅ雾化器的喷嘴局部放大图１．３．３改进型直接注入式高效纳流雾化系统（ｍｏｄｉｆｉｅｄＤＩＨＥＮ）改进型的直接注入式高效纳流雾化器（ｍｏｄｉｆｉｅｄＤＩＨＥＮ）是由Ｗｉｎｄ等［７４】设计制作的，结构如图１．８所示。图１．８直接注入式高效纳流雾化系统（ｍｏｄｉｆｉｅｄＤＩＨＥＮ）的结构图该课题组为了减小雾化器的死体积，在常规的直接注入式高效雾化器的进样通道中，额外插入了一根内径为２０ｐｍ和外径为９０１．ｔｍ的２５ｃｍ长的毛细管。虽万方数据浙江大学硕士学位论文绪论然在流速５００．５０００ｎＬ／ｍｉｎ的范围内，改进后的雾化器比常规雾化器的灵敏度略有下降，但是在含高浓度有机溶剂的纳流体系分析中，ｍｏｄｉｆｉｅｄＤＩＨＥＮ纳流雾化器表现出了更稳定的响应值、更高的色谱分离度、更小的谱峰展宽。改进型的ＤＩＨＥＮ可实现在纳流进样条件下，连续产生稳定气溶胶且对溶液基体的依赖性不强，因此相对标准偏差和基体效应明显比带有喷雾室的雾化器低。相对于常规雾化器，利用内插毛细管的改进型ＤＩＨＥＮ，由于毛细管对液体会产生吸附效应使进样阻力增大，色谱分离的保留时间会多１．２ｍｉｎ。但综合考虑，改进型的直接注入式高效纳流雾化器可以作为纳升级高效液相色谱与电感耦合等离子体质谱联用的一种无鞘流接口。１．３．４按需喷墨式气溶胶发生器（ＤＯＤＡｅｒｏｓｏｌＧｅｎｅｒａｔｏｒ系列）Ｂｉｎｇｓ课题．圣ｌｔｔ９５】基于热喷墨印刷原理在分析中的应用，提出了一种将样品引入等离子体的全新技术，基本喷液原理如图１．９所示。该纳流雾化器采用改进后的ＨＰ４５喷墨盒，并借助实验室自建的ＤＯＤ微控制系统进行重要参数设置，来控制喷墨盒微液滴的体积和喷液频率。－ｐｒｅ—ｅｊｅｃｔｉｏｎ图１．９按需喷墨式气溶胶发生器的喷液原理图由于该按需喷墨式气溶胶发生器的气溶胶产生不再依赖气体和液体的流速比，因此可以克服气动雾化器的部分不足。当利用单个喷嘴时，在流速为６１ｎＬ／ｍｉｎ到万方数据浙江大学硕士学位论文绪论２．７ｇＬ／ｍｉｎ范围内，该雾化器的样品输送量相对标准偏差低于８％，且绝对灵敏度比ＭｉｃｒｏＭｉｓｔ微流商品雾化器高出８．１８倍。随后该课题组利用显微成像ＣＣＤ相机，对按需喷墨式气溶胶发生器产生的气溶胶进行了微观表征【蛔。按需喷墨式气溶胶发生器的微滴数量和直径分布重现性较好。与商用微流雾化器相比，ＤＯＤ气溶胶发生器的样品流速更低，灵敏度更高，但由于整个样品池死体积很大，需要人工额外清洗，无法实现多种不同试样的连续分析检测。此外，该课题组通过在原ＤＯＤ气溶胶发生器上添加一个喷嘴，实现了同时将两种试样引入等离子体中【９７１。但是总体来说，由于样品池固有体积的限制，进样量需要微升级，无法直接用作纳升级高效液相色谱与电感耦合等离子体质谱联用的无鞘流接口。综合已设计应用的几款纳流雾化器，除改进型的直接注入式高效纳流雾化器外，其他均由商品雾化器改进制得，因此成本明显偏高。另外，就目前来讲，纳流雾化器存在一个无法避免的不足，由于进样通道体积小而极易造成雾化器喷嘴堵塞，使用寿命明显比常规雾化器短，因此对于这种易耗型雾化器，在保证雾化效率的基础上，设计低成本的可拆卸式纳流雾化器是主要解决方案。１．４小结随着对环保问题的关注，研究人员也经历了从“分析化学”．“绿色分析化学”到“可持续分析化学”的观念的转变。砷、汞作为具有极强细胞毒性的元素，对它们进行环境监测和致病机理研究是十分必要的，但也需认识到在对试样进行分析检测的过程中，应尽量减少样品和溶剂的使用量，从而降低废液的二次污染。从客观条件讲，对砷、汞的代谢机理进行细胞生物体研究时，一般只能得到微量的细胞生物样品来进行定性定量分析。纳升级高效液相色谱（ｎａｎｏＨＰＬＣ）与电感耦合等离子体质谱（ＩＣＰ．ＭＳ）的无鞘流联用技术，在实现ＩＣＰ．ＭＳ的高灵敏度、高分辨率和较好重现性之外，能同时符合样品溶剂低消耗、废液低排放的可持续绿色分析化学要求。ｎａｎｏＨＰＬＣ与ＩＣＰ．ＭＳ的联用技术关键是接口问题，纳流雾化器是用作两者联用最理想的无鞘流接口，但从本章综述来看，到目前为止，对于两者的无鞘流接口的设计研究还很少，因此本文就此入手，进行了新型可拆卸式纳流雾万方数据浙江大学硕士学位论文绪论化器的研制，并分别用于纳升砷、汞样品的形态分析。１．５课题研究内容１．研制一种新型的低成本可拆卸式纳流雾化器，用于微量样品的直接分析以及作为ＩＣＰ．ＭＳ与纳流分离技术的联用接口。在纳升级样品提升量和超低送气量条件下，该纳流雾化器能产生稳定的气溶胶，并且即使是直接引入纯有机溶剂的待测样，ＩＣＰ．ＭＳ仍可高效进行检测分析。２．以自制的新型低成本可拆卸式纳流雾化器为纳升级高效液相色谱（ｎａｎｏＨＰＬＣ）与等离子体质谱（ＩＣＰ．ＭＳ）联用的无鞘流接口，分别以自制的反相毛细管色谱柱和阴离子毛细管色谱柱作为分离工具，研究纳升样品中无机砷（ＡｓⅡ１，ＡｓＶ）和有机胂（ＭＭＡＶ，ＤＭＡＶ）的形态分离分析。３．基于自制的低成本可拆卸式纳流雾化器作为ｎａｎｏＨＰＬＣ与ＩＣＰ．ＭＳ联用的无鞘流接口技术，应用纳升级反相毛细管色谱技术进行纳升样品中汞（Ｈ９２＋，ＭｅＨｇ，ＥｔＨｇ）的形态分离分析，实现待测样和流动相微消耗、废液低排放的汞形态快速分离检测。万方数据浙江大学硕士学位论文电感耦合等离子体质谱可拆卸纳流雾化器的研制２电感耦合等离子体质谱可拆卸纳流雾化器的研制２．１引言可持续发展涉及诸多内容，主要包括生态、经济、社会三大领域的可持续性发展。为了实现在分析化学领域的可持续发展，化学家提出了“绿色分析化学”的概念，旨在开发经济、高效、环境友好型的分析方法【９８】。除了样品制备过程应符合绿色分析化学的要求外，分离、检测等分析过程也应注重可持续发展价值。在液相色谱分离方面，纳升级高效液相色谱（ｎａｎｏＨＰＬＣ）的色谱分离柱内径在２５０ｇｍ以下时，可以显著减少样品和流动相的消耗，因此被称作是绿色液相色谱【９９１。随着对绿色分析化学的重视，采用毛细管电泳（ＣＥ）或纳升级高效液相色谱进行微量样品分离分析的技术得到越来越多的应用。将具有高灵敏度和高选择性的电感耦合等离子体质谱（ＩＣＰ．ＭＳ）与毛细管电泳或纳升级高效液相色谱联用可以较好地实现微量样品的多元素快速检测。然而，对于纳升级高效液相色谱与电感耦合等离子体质谱的联用技术，必须首先解决两者样品流量不匹配的问题。近来，普遍采用微量雾化器替代等离子质谱的常规雾化器，从而实现ＩＣＰ－ＭＳ与毛细管电泳或纳升级高效液相色的联用。在微量雾化器的研制方面，研究人员已开发出用于微量样品检测分析的微量气动雾 …… 此处隐藏：1800字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……