Question

HPLC/GC/IC-ICP-MS法

Answer 1

一、内容概述

HPLC/GC/IC-ICP-MS法是用于元素形态分析的联用技术。严格的化学形态分析应指价态、无机化合态、金属有机化合态等分析，要求确切的分子式和准确的量值，通常需要通过复杂的化学处理和先进的仪器设备完成。形态分析的目的是研究元素形态的生物活性或毒性、元素形态的迁移或生物有效性、元素形态的化学或物理行为等，所以它不仅在生命科学、环境科学、临床以及营养学等学科中具有重要研究价值，而且对于生态环境地球化学同样具有重要意义。通常，ICP-MS主要用于元素总浓度的测定，但如果要分析元素的不同形态，需要和各种高效的分离技术，比如HPLC、GC、毛细管电泳（CE）等联用。ICP-MS因其高灵敏度，成为元素形态分析的首选，并被广泛用于环境、食品、医药以及生态环境地球化学等领域中多种元素的形态分析（表1）。

表1 基于HPLC-ICP-MS的元素形态分析

二、应用范围及应用实例

（一）砷的形态分析

Koellensperger等（2002）使用IC-ICP-SFMS研究土壤和土壤水萃取物中砷形态时，AsB、DMA、As（Ⅲ）、MMA和As（Ⅴ）的检出限可低至0.04～0.08 ng/g，且该技术适合用于复杂样品的检测分析。

Montaser等（2007）采用可拆卸高效进样喷雾器（d-DIHEN）/反相HPLC/ICP-MS联用技术研究砷形态时，获得极高的灵敏度，DMA、As（Ⅲ）、MMA和As（Ⅴ）的检出限达到0.4～5.4pg，同时d-DIHEN接口技术也展现出了良好的稳定性。

Morita等（2008）建立了离子对反相HPLC-ICP-MS同时分析DMA、As（Ⅲ）、MMA、As（Ⅴ）、AsB、TMAO和氢氧化四甲胂（TEMA）6种形态砷和Sb（Ⅲ）、Sb（Ⅴ）两种形态锑的方法。他们使用C-30反相色谱柱，流动相为10mmol/L丁磺酸钠、4mmol/L四甲基氢氧化铵、4mmol/L丙二酸、20mmol/L酒石酸铵和0.1%甲醇（pH2），并通过回收率和标准参考物来考察该方法的可行性。该方法对砷和锑的检出限分别为0.2ng/g和0.5ng/g，他们还将该法用于温泉水样和生物样（鱼类）等实际样品中砷和锑的形态分析。

（二）汞的形态分析

Cattani等（2008）构建了薄膜扩散梯度技术联用HPLC-ICP-MS的分析方法，并用于土壤和土壤溶液（收集于老工业区）样品中汞的形态分析。研究结果显示，在这两种样品中均只检测出Hg^2＋和MeHg^＋两种形态。在土壤样品中，总汞浓度在1.3～21.7μg/g范围内，而MeHg^＋占总汞的比例在0.05% ～0.82%之间；在土壤溶液样品中，总汞的含量极低，而MeHg^＋的浓度变化较大，最高可达0.02 mg/L。

三、资料来源

Brennan R G，Murdock S et al.2007.Nano⁃HPLC⁃inductively coupled plasma mass spectrometry for arsenic speciation.Journal of Analytical Atomic Spectrometry，22（9）：1199～1205.

Cattani I，Spalla S，Beone G M et al.，2008.Characterization of Mercury Species in Soils by HPLC⁃ICP⁃MS and Measurement of Fraction Removed by Diffusive Gradient in Thin Films.Talanta，74：1520～1526

Koellensperger G，Nurmi J，Hann S et al.2002.CE⁃ICP⁃SFMS and HPIC⁃ICP⁃SFMS for arsenic speciation in soil solution and soil water extracts.Journal of Analytical Atomic Spectrometry，9（17）：1042～1047

Morita Y，Kobayashi T，kuroiwa T et al.2007.Study on simultaneous speciation of arsenic and antimony by HPLC⁃ICP⁃MS.Talanta，73（1）：81～86