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电感耦合等离子体质谱技术(ICP-MS)作为一种痕量元素分析的强有力工具,具有分析速度快、检出限极低、线性范围宽、多元素同时检测等其他技术所无法比拟的优势,目前已在地质领域、冶金工业、核工业、环境科学、食品科学、生命科学等领域得到广泛应用。此外ICP-MS是在大气压下进样的,便于与其他仪器进行联用。本论文利用流动注射(FI)与ICP-MS技术联用,对生物分子和痕量金属离子进行检测、分析。本论文的主要研究内容如下:
(1)利用核酸适配体与其目标物之间的特异亲和力,我们发展了一种超灵敏的电感耦合等离子体质谱法选择性检测腺苷的方法。腺苷与其核酸适配体两个被切开的DNA片段之间特异性结合形成类似夹心式的复合物,通过亲和素固定在96-微孔板上。适配体功能化的金纳米粒子起到了信号放大的作用,ICP-MS实现了腺苷的超灵敏检测。该方法具有选择性好、检出限低、灵敏度高的优势。
(2)核桃壳粉作为绿色吸附剂,在线固相萃取与ICP-MS技术联用用于食品和农产品中REEs的预富集检测。此法对复杂基体中的REEs检测表现出很强的吸附能力和抗干扰能力。在优化的实验条件下,REEs混标溶液上样量为4.7 mL时,REEs的富集倍数为79-102。检出限为2-34 pg g-1,定量检出限为6-113 pg g-1,样品通量为23 h-1。以2.5 ng L-1的REEs混标溶液上样,测定的精密度(RSD,n=11)为0.5%-2.0%,连续5天测定得到的天与天之间的重复性良好,RSD为2.4%-5.0%。由于核桃壳本身所具有的坚硬的质地和较小的溶胀系数,以及本实验中采用10%的王水为洗脱液,可以有效地将吸附在柱子上的一切离子洗脱干净,用核桃壳粉填充的微柱,在经过1000次在线固相萃取REEs离子的富集-洗脱循环过程之后,其萃取效率也未发生显著的下降。此法已经成功应用于4种环境和生物标准物质以及24种购于本地的食品和农产品中REEs的选择性测定。
(3)以核桃壳粉作为绿色吸附预富集材料,在线固相萃取与ICP-MS技术联用用于水样中痕量铬的形态分析。控制样品溶液的pH值,使其选择性地在线固相萃取样品中的Cr(Ⅲ),进而实现Cr(Ⅲ)的选择性ICP-MS检测。Cr(Ⅲ)标准溶液上样量为4.2 mL时,Cr(Ⅲ)的富集倍数为15。此法的检出限为0.7 ng L-1,定量检出限为2.4 ng L-1,样品通量为24 h-1。以0.05 mgL-1的Cr(Ⅲ)标准溶液上样时,测定的精密度(RSD,n=9)为1.3%,连续3天测定得到的天与天之间的重复性良好,RSD为3.2%。而且该方法也已成功应用于实际水样中铬的形态分析。
(4)以核桃壳粉作为绿色吸附剂,在线固相萃取与ICP-MS技术联用用于海产品中痕量甲基汞的选择性测定。甲基汞标准溶液上样量为4.2 mL时,检出限为1.35 ng g-1,定量检出限为4.53 ng g-1,样品通量为23 h-1。以0.05μg L-1的甲基汞标准溶液上样时,测定的精密度(RSD,n=9)为1.99%。