ICP-MS用户修炼秘籍 | 安捷伦年终咨询热点洞察

安捷伦科技(中国)有限公司

2024/01/17 10:27

在上篇文章中，我们从 2377 条全国原子光谱用户的电话咨询中梳理了关于 ICP-OES 的常见问题。相比之下，安捷伦 ICP-MS 的用户数量更多，行业分布更广，电话咨询数量也更大。因此，我们对一年来 ICP-MS 的咨询词条和元素分别进行了详细的统计。本期为大家奉上关于 ICP-MS 的用户使用年终总结。

毫无意外“内标”登顶最高频咨询词条，这一荣誉可谓实至名归。窃以为每一个在 ICP-MS 练级路上的用户只有翻越“内标”这座山才能走上 ICP-MS 的领悟之路。安捷伦在其公众号上曾多次专门介绍内标在 ICP-MS 分析中的作用及常见问题处理 ^[1-3]。今天，我们将对常见的内标问题进行一次总结。

内标的作用以及哪些元素适合做内标？

内标法是在样品和校准标准系列中加入一种或几种元素，通过内标回收率的变化来监测和校正信号的短期漂移、长期漂移以及校正一般的基体效应 ^[4]（基体效应又称为非质谱干扰，分为高盐溶液引起的物理效应和基体对分析物的抑制或增强效应）。成为内标元素需要满足的条件：

a) 化学性质和物理性质尽可能和待测元素接近；

b) 内标元素不干扰待测元素，样品基体和待测元素不干扰内标元素；

c) 内标元素的强度和浓度要适中。

没有绝对普适性的内标元素，内标的选择因行业而宜，食品行业推荐使用 Sc、Ge、Rh、In、Re、Bi 为内标，水质分析用户更多使用 6Li、Sc、Ge、Y、In、Bi 为内标，环境土壤沉积物分析 Ge、Rh、Re 作为内标更加适合 ^[5-7]，用户可以根据需要购买混标或单元素标液自行配置；安捷伦在售内标有两种， 5190-9770 含有 Sc、Ge、In、Te、Lu、Bi 适合于制药用户，5191-4570 含有 Bi、Ge、In、Lu、Rh、Sc、Be 适用于一般用户。内标的强度应尽量与被测元素的强度相匹配，避免过大的差异。同时建议内标元素的强度（cps 值）不低于 1~5 万，以确保内标的稳定性，在使用安捷伦在线三通混合器（内标管内径 0.25mm，样品管内径 1.02mm）时，建议内标浓度为 200ppb~1ppm。

测量过程中内标回收率在多大范围合适？

内标的作用是校正基体效应和仪器漂移，因此内标回收率只是评价测量结果的二级指标，质控样品才是评价测量准确度的一级指标，严格意义上讲只要质控样合格，内标回收率可以不做要求。当然理性思维不会放任内标回收率降到 50% 以下仍然能心平气和的测量，一定要给内标回收率一个控制范围的话，可以参考生态环境部水质、土壤、沉积物测量中内标 70%~130% 的范围要求，美国环保部 EPA200.8 中内标 60%~125% 的范围 ^[7-8]。“治标当治本”，最有效改善内标回收率的方式还是从源头控制仪器漂移和样品基体效应的影响，安捷伦离散进样系统（ISIS）通过阀切换的方式降低每个样品在锥口的沉积从而减少仪器漂移，保持长期稳定性，见土壤测试应用文献 ^[9]；耐高基体模式（UHMI）通过气溶胶稀释的方式提高等离子体的基体分解能力，最小化基体效应，有效改善内标回收率，具体见技术文件 ^[10-11]；在分析高基体样品时上述两个方式通过“降本增效”的作用有效的改善高基体样品分析时内标回收率的漂移和降低。在没有 ISIS 和 UHMI 的情况下分析高基体样品，建议先用实际样品将采样锥老化 10min~20min 再绘制工作曲线。

选择哪个内标元素更合适？

总体来讲内标选择的原则为：质量数相近、电离能相近；食品、水质、环保等行业国标或行标中有推荐内标，低质量元素多选择 Li/Sc、中质量数元素可选择 Ge/ In /Rh、高质量数元素可选择 Re/Bi，有选择困难的可以使用安捷伦提供的虚拟内标 VIS 功能，按照实际内标回收率线性（或二次拟合）回归后适用于被测元素。最后需要特别指出的是“有机增敏效应”，溶液中有机物对 As、Se、Te 、I 等元素具有明显的增敏效果，对电离能 9ev~11ev的Be、Zn、Hg、Au 也有一定增敏效果 ^[12-13]；分析 As、Se、Te 、I 元素时一定注意溶液中有机物含量，尽量采用有机物匹配的方式测量，优先选择 Te 作为内标校正 As、Se、I。

不同乙醇含量下的元素信号归一化比较

在 ICP-MS 的所有测试元素中，Hg 是最让用户头疼的。可以说“性格决定命运”这句话在 Hg 元素身上体现的淋漓尽致，汞金属在常温下具有出色的流动性，而硫化汞则呈现出明艳夺目的朱砂红色，这使得汞备受炼丹界、炼金术、化妆界和绘画师的青睐；近代科学对汞毒性确认以后，汞元素迅速成为食品、环境、药品、化妆品行业的严控对象。ICP-MS 分析汞的问题主要表现为线性相关系数小（＜0.995）、重现性差、回收率低，其实这些都跟汞不稳定、易吸附的化学性质相关。汞容易形成单质汞在容器、样品管壁上吸附，所以分析汞需要络合剂使其稳定，常见的络合剂有氯离子、金离子、含巯基化合物，可根据实验室条件选用盐酸、金标液、L 半胱氨酸的一种作为汞的稳定剂和清洗剂，上述汞测量问题都可以得到解决 ^[14]。食品和药品中汞形态分析有时候会在甲基汞之后多出一个色谱峰，多为汞价态转化后的色谱峰，使用稀盐酸或者流动相配置汞形态标液后可以解决这一问题。

“日拱一卒无有尽，功不唐捐终入海！”，一个问题一步脚印，一年的时间足以铺就漫长的进步之路。ICP-MS 仪器是安捷伦公司倾力研发、悉心维护的产品线之一，我们始终坚持为用户提供性能优异、操作便捷的仪器和细致入微的服务，以帮助用户提升业务能力和技术水平。在此，我们衷心感谢一年来安捷伦 ICP-MS 用户的关注和支持！

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