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(9)

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助于降低仪器的检出限。此外，由表２．２中可知，以自制纳流雾化器作为样品引入方法，在５００ｎＬ／ｍｉｎ流速下所获得的信号强度是ＭＭＮ在样品进样流速为５１．ｔＬ／ｍｉｎ时所采集到的信号强度的６６．７６％，这说明自制纳流雾化器的雾化效率至少比商品化的ＭＭＮ高出６．８倍。Ａｃｑｕｓｉｔｉｏｎｔｉｍｅ／ｓ图２．５自制纳流雾化器与商品化微液滴雾化器的瞬态信号稳定性比较自吸流量是微量雾化器用作毛细管电泳和等离子体质谱联用体系接口时的一个重要参数【１１０１。因为常规电渗流流速为０．１．０．９ｒｔＬ／ｍｉｎ，而常规同心雾化器的自吸流量为１０００ｇＬ／ｍｉｎ，因此常规雾化器的自吸效应会使分离毛细管中的溶液快速吸入雾化器内，大大降低毛细管电泳的分离效率，使电泳谱带扩展。本文采用文献中所描述的方法对自制纳流雾化器的自吸流量进行测定【１０６１，即在气流流量为０．８８Ｌ／ｍｉｎ的条件下，利用雾化器的自吸效应对已知量的超纯水进行自由抽吸１小时，然后借助电子天平准确称取剩余超纯水的质量。在扣除超纯水自然挥发后，自制可拆卸纳流雾化器的自吸流量约为８０ｎＬ／ｍｉｎ，远低于先前本课题组研制的微流量雾化器（ｄ－ＣＭＮ，４．７７｝ｔＬ／ｍｉｎ）。且该自制纳流雾化器的自吸流量甚至低于毛细管电泳中的常规电渗流流速，因此其可作为毛细管电泳与ＩＣＰ．ＭＳ联用的连接接口。２．３．４甲醇和乙腈对信号强度的影响在反相液相色谱技术中，甲醇和乙腈是最常用的两种有机流动相。在常规进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样系统（～０．５．２ｍＬ／ｍｉｎ）中，过高的有机溶剂会给等离子体形成过高的负载。其中，强挥发性的水溶性有机溶剂会造成仪器的不稳定，甚至等离子体火焰自熄，而不含氧的有机溶剂会发生严重的积碳现象。但在微流进样系统中，适当的有机溶剂却有利于增强检测信号。在本实验中，以纳流雾化器作为进样接口，在样品提升量为５００ｎＬ／ｍｉｎ条件下，分析了甲醇和乙腈两种溶剂对ＩＣＰ．ＭＳ信号强度（即等离子体炬焰稳定性）的影响。从实验中得出，当甲醇、乙腈分别从０％增至１００％（ｖ／Ｖ）时，１０“ｇ／Ｌ的含１％ＨＮ０３的多元素混合标准溶液中的其中８种元素的信号强度均略有增加（约为２．１６％）。考虑到该纳流雾化器将作为纳升级高效液相色谱与电感耦合等离子质谱的无鞘流联用接口，进行砷形态分析，因此进一步考察了在５００ｎＬ／ｍｉｎ的样品提升量下，甲醇和乙腈对７５Ａｓ信号强度的影响，其中所用的Ａｓ标准溶液浓度为１０肛ｇ／Ｌ。在含有甲醇和乙腈的有机溶剂中，７５Ａｓ的信号强度有所增强，其中当甲醇／乙腈的比例达到６０％（ｖ／ｖ）耐ｓ，增强效应最为显著，使７５Ａｓ的信号增强了２．６倍，这可能是由于碳基电荷转移反应造成的【１１１１。这说明以自制的纳流雾化器作为进样接口时，可以直接引入ｌｏｏ％的有机溶剂，即作为纳升级高效液相色谱与电感耦合等离子质谱的无鞘流联用接口进行短期分析检测时，即使是纯有机物作为流动相也无需额外进行稀释或加氧处理。但是利用自制纳流雾化器对含１００％有机溶剂的样品进行长期检测时，仍可能会出现锥口的积碳效应，需要额外引入微量氧气来除去过多的碳。虽然在纳升级高效液相色谱中，有机溶剂的引入会使分析物的检测信号增强，但会造成定量分析上的误差。因为在等度洗脱的色谱条件下，将流动相Ｉｏｏ％弓ｆ入到ＩＣＰ－ＭＳ中时，等离子体所受的碳负载效应的大小是一恒定值；而在梯度洗脱条件下，碳负载效应的大小会随流动相组成的变化而变化。Ｐｒ６ｆｒｏｃｋ和Ｐｒａｎｇｅ［１１２】已经发现７５舡的信号强度会随梯度洗脱的流动相变化而相应变化，因此在梯度洗脱下就无法进行精确的定量分析。在某些条件下，将引入的柱后梯度鞘流补充液和柱前等度洗脱条件下所引起的碳负载效应【１１３。１５】相结合，可以部分补偿或完全补偿整个联用技术中由于梯度洗脱中有机溶剂组成变化，进而实现梯度洗脱条件下的定量分析。但是正如绪论中所述，鞘流液的加入会对分析样产生一定程度上的稀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释作用，从而使检测灵敏度降低。２．４本章结论在本实验中，研制一款低成本可拆卸纳流雾化器（ｄ－ＮＮ），作为电感耦合等离子体质谱进行纳升样品检测的无鞘流接口。以内径为２０ｇｍ的锥型石英毛细管作为雾化器的进样毛细管，使得自制纳流雾化器具有低死体积、高雾化效率、超低自吸率以及实现ＩＣＰ．ＭＳ在纳流样品提升量下的１００％耐有机溶剂性等一些明显的优势。该纳流雾化器在纳升级的样品提升量下，仍可稳定的引入微量溶液进行雾化。此外，在作为纳流分离技术（如ｎａｎｏＨＰＬＣ，ＣＥ，ＭＣＥ等）与等离子体质谱联用的无鞘流接口方面，该纳流雾化器也具有巨大的潜在应用价值。万方数据浙江大学硕士学位论文无鞘流的纳升级液相色谱与ＩＣＰ．ＭＳ联用研究砷形态３无鞘流的纳升级液相色谱与ＩＣＰ．ＭＳ联用研究砷形态３．１引言砷是一种剧毒非金属元素，可对生物体的多种器官系统产生毒副作用，其中对肾脏、皮肤的伤害最为明显【１１６，１１７１。而在众多砷形态中，毒性最强的砷化合物是三价砷（ＡｓⅢ），能与蛋白质中的硫醇基团反应，从而抑制各种细胞酶（例如丙酮酸脱氢酶）活性【１１８，１１９１。人体长期暴露在砷超标的环境中，会诱发一系列疾病，微量的砷侵入人体或是慢性砷中毒可逐步导致周围和中枢神经系统的变化，如麻木和肌肉压痛等，而严重的砷中毒可引发诸如皮肤癌、肺癌、膀胱癌等癌症；颈动脉硬化、缺血性心脏病等心血管疾病；对于孕妇，容易导致自然流产和死胎等严重后果【１２０。１２２１。根据我国《生活饮用水卫生标准ＧＢ５７４９．２００６）），水中砷含量不得高于０．０１ｍｇ／Ｌ。而据最近研究表明，我国实际上有１９万人以上长期饮用砷超标水，进而引发饮水型地方性砷中毒（即地砷病）［１２３］。由于以砷超标水源作为日常饮用水，摄入的砷在人体内长期累积发生毒副作用，使这些地区的人陆续出现了皮肤癌、肝肾功能障碍等临床砷中毒表现。因此，从根本上解决水污染问题追在眉睫，但是受砷污染的地区多数为干旱地带，人们只能饮用砷含量超标的地下水，在短期内全面、彻底地解决水资源问题显然有一定的难度。综合现有条件，有必要及时了解砷在人体的代谢机理，从而缓解或者尽量消除砷对人体的危害。砷的毒性取决于存在的形态，砷在人体中主要以有机胂和无机砷两种形式存在，因有机胂能通过人体消化系统排出体外，而无机砷易在人体组织内发生富集，相比之下，有机胂毒性明显低于无机砷。对于生物化学分析，尤其是人体组织的分析实验中得到的样品往往是非常有限的，有时甚至只能得到１０．５０ｎＬ的样品。纵观上述事实，有必要开发新的分离技术来实现对纳升生物样品中微量砷进行快速和准确的形态分析。对于微量样品的形态分析，高效液相色谱（ＨＰＬＣ）、纳升级高效液相色谱（ｎａｎｏＨＰＬＣ）和毛细管电泳（ＣＥ）是常用的分离技术。与毛万方数据浙江大学硕士学位论文无鞘流的纳升级液相色谱与ＩＣＰ—ＭＳ联用研究砷形态细管电泳、传统高效液相色谱相比，纳升级高效液相色谱在分析微量样品方面具有明显的优势：第一是极低的溶剂和样品消耗；第二是在结果重现 …… 此处隐藏：2219字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……