生物样本中的微量元素分析,常用 ICP-MS 电感耦合等离子体质谱,也可使用 ICP-OES。ICP-MS
灵敏度更高、线性范围更宽,适合血液、尿液、头发、组织等样本中多元素同时测定;ICP-OES 更适合浓度较高的常量或微量元素。
检测全流程
1. 样本采集与保存
血液样本应使用微量元素专用采血管,避免采血器具和容器污染。
血清样本需静置离心;全血、血浆样本应避免反复冻融。
尿液样本建议酸化保存,防止沉淀析出。
头发样本通常取枕部近头皮 1–2 cm 段,清洗去除外部污染物。
组织样本应低温保存,避免元素迁移或形态变化。
2. 前处理
生物样本前处理主要有两种思路。
稀释法:适用于血清、血浆、全血、尿液等液体样本。常用稀硝酸、表面活性剂、醇类或基体匹配稀释剂处理,操作快,适合高通量检测。
消解法:适用于头发、组织、骨骼、指甲等固体样本。常用硝酸、过氧化氢、氢氟酸等体系,配合微波消解、干式恒温消解或水浴消解,将有机基质破坏并使元素转入溶液。
消解后需赶酸、定容,必要时过 0.22–0.45 μm 滤膜,避免堵塞雾化器。
3. 仪器测定
ICP-MS 上机前需进行调谐,检查灵敏度、氧化物干扰和双电荷干扰。
多采用内标法校正基体效应和信号漂移,常用 Sc、Ge、Y、In、Tb、Bi、Rh 等内标元素。
对 As、Se、Fe、Cr 等易受多原子离子干扰的元素,可采用碰撞反应池或 ICP-MS/MS 模式降低干扰。
高盐样本需注意锥孔堵塞和信号漂移,必要时增加稀释倍数。
4. 定量计算
通常采用内标-标准曲线法。以待测元素与内标元素响应值之比建立标准曲线,再计算样本浓度,并乘以稀释倍数或换算为质量分数。
三、质量控制要点
每批次设置程序空白、平行样、加标回收样和有证标准物质。
平行样相对偏差一般建议不超过 10%。
回收率通常控制在 80%–120%,具体以方法验证要求为准。
标准曲线相关系数建议达到 0.99 或 0.999 以上。
实验用水、酸试剂、消解容器和剪切工具均需做本底控制。
四、常见问题与优化
结果偏高:可能来自采血管、剪刀、容器或试剂污染,需检查本底。
结果偏低:可能与消解不完全、元素挥发损失或吸附有关。
信号漂移:多与基体效应、锥孔污染或进样系统堵塞有关。
As/Se/Fe/Cr 干扰明显:应优化碰撞反应气、选择合适同位素或采用 ICP-MS/MS。
尿液或高盐样本沉淀:需酸化、过滤或稀释,防止堵塞进样系统。
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