全血中微量元素检测方案(ICP-MS)

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thermoscientific 仅用于研究目的。不可用于诊断目的。◎2020 Thermo Fisher Scientific Inc.保留所有权利。所有商标均为 Thermo Fisher Scientific Inc. 及其子公司的资产，除非另有指明。 ICPMS， 快速进样阀，全血，微量元素 摘要 本文采用iCAP RQ ICPMS 搭载Teledyne CETAC ASXpress+快速进样阀自动进样系统分析了全血中7种微量元素，可以实现40s内完成分析一个样品，且样品结果均落在质控范围内，该快速进样系统可以大大提高ICPMS在临床分析中的工作效率。 1.1仪器与试剂 1.1.1 iCAP RQ ICPMS (Thermo Scientific) ( 1.1.2 ASX-560 autosample with ASXpress+ Rapid Sample Intro-duction System ( T eledyne CETAC Technologies) ) 1.1.3 0.1%V/V稀硝酸(Fisher) ( 1.1.4 0.1%V/V曲拉通X-100 ( Sigma ) ) ( 1.1.5元素标准溶液 (Inorgainic， SPEX) ) 1.2标准曲线 以0.1%HNO。 +0.1%曲拉通X-100溶液配置多元素标准曲线，曲线浓度如下表1： Mg Ca Mn Fe Cu Zn Pb 1 0 0 0 0 0 0 0 0.2 0.4 0.25pg/L 2mg/L 3.0pg/L 0.02 2 mg/L mg/L mg/L 0.5pg/L 3 0.5 1.0 0.05 mg/L mg/L 0.5pg/L 5 mg/L 15.0ug/L mg/L 2.5pg/L 1.0 2.0 10 0.1 4 mg/L mg/L 1.0pg/L mg/L 30pg/L mg/L 5.0pg/L 2.0 4.0 20 0.5 5 mg/L一 mg/L 2.0pg/L mg/L 150ug/L mg/L 25.0pg/L 4.0 8.0 40 1.0 6 ng/L mg/L 4.0pg/L mg/L 300pg/L mg/L 50ug/L 24Mg (KEDR) 44Ca (KEDR) 10 100 08 80 06 60 04 40 02 20 0.0 0 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 浓度 [ppm] 浓度[ppm] f(x)=219733.6293*x+2407.9109 R=1.0000 BEC=0.011 ppm LoD= 0.0005 ppm f(x)=11840.3788*x+1224.4501R2=0.9999BEC=0.103 ppmLoD=0.0349 ppm R2=0.9998 BEC=0.054 ppb LoD=0.0407 ppb R2=0.9997BEC=0.056 ppmLoD=0.0100 ppm f(x)=3207.8500*x+977.6030 R2=0.9999BEC=0.305 ppbLoD=0.0089 ppb f(x)=1507629.0642*x+1067.7604R2=0.9997BEC=0.001 ppmLoD=0.0001 ppm 1.3 ICPMS条件参数 采用T hermo Scientific iCAP RQ ICP-MS 进行所有测试。所用的进样系统包括标准的Peltier冷却石英漩流雾室、玻璃同心雾化器和可拆卸石英炬管(2.5mm 内径，石英中心管)。标准的镍采样锥和截取锥。仪器使用纯氦作为碰撞气体，以单一动能歧视(KED)碰撞池模式运行。ICPMS仪器参数如下表2： Parameter Value Parameter Value Analyzer Pressure 5E-07 Plasma Power 1550 Readback (mbar) (W) 0.80 Spray Chamber Tem- 2 Auxilliary Flow perature(C) (L/min) Cool Flow (L/min) 14 Nebulizer Flow (L/min) 1.01 Peristaltic Pump Speed 40.0 Torch Vertical -0.8 (rpm) Position Q Cell gas (mL/min) 4.3 KED 3 Insert size 4.5mm Operating Mode_ KEDR 1.4 ICPMS自动进样器及快速进样阀的参数优化 ICPMS RQ配置了Teledyne CETAC公司的ASX-560自动进样器以及ASXpress+快速进样阀，该快速进样阀采用6通阀设计，真空泵快速抽样进样，实现ICPMS进样的同时清洗管路，实现快速进样，快速进样阀的工作原理示意图如下： Figure 1-1 “Load Sample" Cycle Diagram Figure 1-2 “Inject/Rinse" Cycle Diagram 经过优化ASX-560自动进样器和ASXpress+快速进样阀的参数后，可以实现单个样品40s内完成分析，ASX-560自动进样器和ASX-press+快速进样阀的参数见下表3和表4： 表3： ASX-560 自动进样器参数设置 提升时间 6s 冲洗时间 Os 使用快泵提 升和冲洗 是 表4：ASXpress+快速进样阀参数设置 Evacuation Setting Loop Rinse Delay Loop Extra Loop Rinse True 2s Evacuation Os Delay Load and Injection Settings Equalization Loop Load Time 2.5s Delay 3s Probe Rinse Parameters Time to Evacuate Probe 0s Probe Wash Os Rinse Sta- 4s ASXPEESS ASXpress+快速进样装置 表5： ICPMS样品列表截图：40s内分析一个样品 0OINOWTV 27 2019/3/27 11：20：15 UNKNOWN 28 2019/3/27 11：20：52 UNKNOWN 29| 2019/3/2711：21：30 UNKNOWN 30 2019/3/27 11：22：08 UNKNOWN 31 32 2019/3/27 11：22：46 2019/3/2711：23：24 2019/3/2711：24：03 UNKNOWN 2019/3/2711：24：41 2019/3/2711：25：19 2019/3/27 11：25：57 38 39 2019/2271 实验结果 2.1样品处理方法及上机条件优化 全血样品混匀后取100微升加入到塑料材质样品管中，加入1900微升0.1%HNO。+0.1%曲拉通X-100稀释剂，震荡混匀，15min之内上机测定。 全血稀释20倍直接上机的优点是不用消解样品，样品前处理快速省时，但是存在较大的样品基体效应，造成内标回收率波动大，影响分析结果。赛默飞ICPMS RQ配置了4.5mm嵌片，该嵌片相比3.5mm嵌片更具耐高盐效果，为超耐高盐嵌片设计，能更好的减少样品基体效应。另外，采用样品去平衡锥的方法，即开机后，先运行15-20个全血样品，再开始运行标准曲线，这样可以利用样品基 体平衡ICPMS采样锥和截取锥上的盐分分布，进而减小ICPMS内标的波动。使用该方法，采用10ppb的Ge， Rh，Lu通过在线内标加入方式，这些内标元素的回收率可以达到80%-120%之间，见表6： 90008 88 0 88 600 5 5 10 15 20 样品数 25 30 2.2全血质控样结果 元素 Mg (mg/L) Mn(ug/L) Fe (mg/L) Cu(ug/L) Zn(mg/L) Pb(ug/L) Ca(mg/L) Whole Blood L-2 Analytical uncertainty 32.7-49.2 22.2-26.1 - 890-1060 4.8-6.8 272-334 45-68 Analyticalvalue 41 24.2 350 980 5.8 303 56 Day1 40.1 23.3 332.0 910.4 5.5 289.2 54.4 Day2 40.4 22.7 343.3 931.5 5.9 293.5 53.7 Day3 41.1 23.2 336.5 920.6 5.7 316.0 55.2 Day4 40.3 24.5 347.1 950.4 5.6 281.8 53.8 Day5 40.7 23.4 338.7 940.4 5.9 304.1 54.2 可以看出，不同天处理的全血质控样结果均落在质控样范围之内，体现了该方法的准确性及稳定性。 结论 ( 采用0.1%HNO，+0.1%曲拉通X-100作为稀释剂，20 倍 稀释全血样品直接进ICPMS， ICPMS 搭 载Teledyne CETAC ASXpress+快速进样阀自 动进样系统分析了全血中7种微量元素，‘可以实现40s内完成分析一个样品，通过测定全血质控样品，结果均落在质控范围内，进一步验证了该快速进样方法稳定可靠。全血直接稀释配合ASXpress+快速进样系统可以大大提高ICPMS在临床分析中的工作效率。 ) 热线8008105118电话4006505118www.thermofisher.com 2.1 样品处理方法及上机条件优化 全血样品混匀后取100微升加入到塑料材质样品管中，加入1900微 升0.1%HNO3 +0.1%曲拉通X-100稀释剂，震荡混匀，15min之内上 机测定。 全血稀释20倍直接上机的优点是不用消解样品，样品前处理快速 省时，但是存在较大的样品基体效应，造成内标回收率波动大， 影响分析结果。赛默飞ICPMS RQ配置了4.5mm嵌片，该嵌片相比 3.5mm嵌片更具耐高盐效果，为超耐高盐嵌片设计，能更好的减少 样品基体效应。另外，采用样品去平衡锥的方法，即开机后，先运 行15-20个全血样品，再开始运行标准曲线，这样可以利用样品基体平衡ICPMS采样锥和截取锥上的盐分分布，进而减小ICPMS内 标的波动。使用该方法，采用10ppb的Ge，Rh，Lu通过在线内标 加入方式，这些内标元素的回收率可以达到80%-120%之间，见 表6：