HPLC-ICP-MS联用技术-李柏课件

1、2021-10-24中国科学院高能物理所核分析室中国科学院高能物理所核分析室中国科学院核分析重点实验室（北京）中国科学院核分析重点实验室（北京）利用利用HPLC-ICP-MS研究生物样品中的研究生物样品中的微量元素微量元素喻宏伟 王萌 李 柏 中国科学院高能物理所核分析室中国科学院高能物理所核分析室中国科学院核分析重点实验室中国科学院核分析重点实验室(北京北京)2021-10-24中科院高能物理所核分析室中科院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）主要内容反相离子对色谱与电感偶合等离子体质谱联用反相离子对色谱与电感偶合等离子体质谱联用 生物样品中

2、生物样品中Se的种态研究的种态研究 生物样品中无机和甲基汞的测定生物样品中无机和甲基汞的测定排阻色谱与电感偶合等离子体质谱联用排阻色谱与电感偶合等离子体质谱联用 生物样品中金属蛋白测定生物样品中金属蛋白测定 2021-10-24中科院高能物理所核分析室中科院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）RP-IP(Se) 引言硒是一种重要的人体必需微量元素，硒的生物功硒是一种重要的人体必需微量元素，硒的生物功能与其化学形态和含量密切相关，因此要全面研能与其化学形态和含量密切相关，因此要全面研究硒的生物学意义，种态分析十分必要。究硒的生物学意义，种态分析十

3、分必要。2021-10-24中科院高能物理所核分析室中科院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）硒在生物和环境样品中含量极低，所以对分析的硒在生物和环境样品中含量极低，所以对分析的灵敏度和精确度的要求很高，联用技术被认为是灵敏度和精确度的要求很高，联用技术被认为是进行化学种态分析进行化学种态分析 的有效手段，其中高效液相色的有效手段，其中高效液相色谱（谱（HPLC）与电感耦合等离子质谱（）与电感耦合等离子质谱（ICP-MS）联用作为一种高灵敏的元素种态分析方法得到广联用作为一种高灵敏的元素种态分析方法得到广泛的应用。泛的应用。2021-10-24

4、中科院高能物理所核分析室中科院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）ICP-MS因其超高的灵敏度成为元素选择性分析的因其超高的灵敏度成为元素选择性分析的有效手段，而且液相色谱和有效手段，而且液相色谱和ICP-MS联用在具备标联用在具备标准物质的情况下，对已知结构的硒化合物有很好准物质的情况下，对已知结构的硒化合物有很好的分析效果。的分析效果。 RP-IP(Se) 引言2021-10-24中科院高能物理所核分析室中科院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）仪器和方法试剂试剂标准物质标准物质 硒酸钠（硒

5、酸钠（Na2SeO4）高纯）高纯Alfa Aesar公司公司亚硒酸钠（亚硒酸钠（Na2SeO3）分析北京中联化工厂）分析北京中联化工厂硒代胱氨酸（硒代胱氨酸（selenocystine, SeCys）硒代胱胺（硒代胱胺（selenocystamine，SeCM）硒代蛋氨酸（硒代蛋氨酸（selenomethionine, SeMet）Sigma公司公司 硒代尿素硒代尿素(Selenourea，SeUr) Fluka公司公司三甲基硒离子（三甲基硒离子（Tri-methyl Selenonium iodide，TmSeI）(本实验室合成本实验室合成) 2021-10-24中科院高能物理所核分析室中科

6、院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）仪器和方法试剂 2. 流动相甲醇流动相甲醇 色谱纯色谱纯 天津四友天津四友 离子对试剂离子对试剂 七氟丁酸七氟丁酸 Fluka公司公司 所有溶液均用所有溶液均用18.2M超纯水配置超纯水配置,并用并用 0.22u微孔滤膜过滤微孔滤膜过滤 2021-10-24中科院高能物理所核分析室中科院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）仪器和方法色谱系统色谱系统: Waters 626 非金属流路四元泵非金属流路四元泵 Waters 600S 控制器控制器 Waters

7、2487 紫外检测器紫外检测器 质谱系统质谱系统: Thermo Elemental X7 系统连接系统连接: 色谱和质谱连接采用色谱和质谱连接采用PEEK管直接连接管直接连接,利用色谱利用色谱 手动进样器触发做为质谱收集开始手动进样器触发做为质谱收集开始. 2021-10-24中科院高能物理所核分析室中科院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）仪器和方法仪器条件 HPLC： Waters 5m Symmetry Shield RP18反相柱（反相柱（3.9150 mm） Symmetry Shield RP18保护柱（保护柱（3.920 mm）

8、 流动相流动相 0.1 HFBA，含甲醇，含甲醇0.3 和和2 （v/v） 流速流速 1.0 ml/min 进样量进样量 50 L 柱柱 温，室温，温，室温， ICP-MS： 射射 频频 功功 率率 1200 W 采样深度采样深度 100 mm 冷却气流速冷却气流速 13.0 L/min 驻留时间驻留时间 500 ms 辅助氩气流速辅助氩气流速 0.8 L/min 测量同位素测量同位素 78Se，80Se，82Se 雾室载气流速，雾室载气流速，0.8 L/min 分析时间分析时间 1800S CCT模式：模式： 氦氢混合气组成，氦氢混合气组成，He-H2 7.28 H2（v/v） 氦氢混合气流

9、速，氦氢混合气流速， 7.5 ml/min2021-10-24中科院高能物理所核分析室中科院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）仪器和方法样品制备: 人肝细胞胞质溶液通过匀浆人肝细胞胞质溶液通过匀浆,差速离心获得差速离心获得. 存于存于-70度深低温冰箱度深低温冰箱.分析前通过离心浓缩装置分析前通过离心浓缩装置截取分子量小于截取分子量小于0.999)2021-10-24中科院高能物理所核分析室中科院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）标准参考物中无机和甲基汞的分析结果和讨论 人发标参 (GBW

10、07601)测量谱020040060080010000100200300400500Hg2+MeHg+Counts per secondTime(s)2021-10-24中科院高能物理所核分析室中科院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）标准参考物中无机和甲基汞的分析结果和讨论结果和讨论 对虾标参(GBW 08572) 测量谱02004006008001000020040060080010001200140016001800CH3Hg+Counts per secondTime(s)2021-10-24中科院高能物理所核分析室中科院高能物理所核分

11、析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）标准参考物中无机和甲基汞的分析结果和讨论结果和讨论 鱼样标参(IAEA MA-B-3/TM)测量谱 02004006008001000050010001500200025003000CH3Hg+Counts per secondTime(s)2021-10-24中科院高能物理所核分析室中科院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）标准参考物中无机和甲基汞的分析结果和讨论结果和讨论 牛肝牛肝 (GBW 080193) 测量谱图测量谱图02004006008001000010020

12、0300400500600Hg2+Counts per secondTime(s)2021-10-24中科院高能物理所核分析室中科院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）标准参考物中无机和甲基汞的分析标准参考物测定结果标准参考物测定结果样品名 甲基汞 无机汞 总汞 总汞标准值 甲基汞文献值人发 1466 20327 34923 36050 18050对虾 1785 ND* 1785 2014 18010 牛肝 ND* 16712 16712 180* 鱼 43421 498 48325 51070 420 22 注:表中数值单位为ug/L ND:

13、为未测出2021-10-24中科院高能物理所核分析室中科院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）排阻色谱联用技术测定生物样品中金属蛋白仪器和方法仪器：HPLC Waters 626 非金属流路四元泵非金属流路四元泵 Waters 600S 控制器控制器 waters 2487 UV 检测器检测器 Protein-Pak 200SW Glass Column 10 8x300 (500 - 60K ) Protein-Pak 300SW Glass Column 10 8x300（50K-300K） ICP-MS Thermo Elemental

14、X7连接方式连接方式: 用用PEEK管直接连接管直接连接2021-10-24中科院高能物理所核分析室中科院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）排阻色谱联用技术测定生物样品中金属蛋白结果和讨论仪器条件: HPLC 流动相: Trs-HCl 50mmol/l PH 7.4 流 速: 200SW-0.8ml/min 300SW-0.5ml/min 进样体积: 50ul ICP-MS He/H2 混合气 7ml/min CCT模式 测量元素: Fe Cu Zn Co Mn Cd Se 驻留时间: 200ms 2021-10-24中科院高能物理所核分析室

15、中科院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）排阻色谱联用技术测定生物样品中金属蛋白结果和讨论010203040050100150200250UV (mV)Time (min) normal hepatomaProtein-Pak 300SW UV图图(癌和癌旁肝胞液癌和癌旁肝胞液)2021-10-24中科院高能物理所核分析室中科院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）排阻色谱联用技术测定生物样品中金属蛋白结果和讨论010203040500Counts/sTime (min) Normal Hepat

16、omaSeProtein-Pak 300SW 质谱图质谱图(癌和癌旁肝胞液癌和癌旁肝胞液)2021-10-24中科院高能物理所核分析室中科院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）排阻色谱联用技术测定生物样品中金属蛋白结果和讨论Protein-Pak 300SW 质谱图质谱图(癌和癌旁肝胞液癌和癌旁肝胞液)01020304001x1042x1043x1044x1045x104CountsTime (min) Normal HepatomaCd0102030400200040006000Counts/sTime (min) Normal Hepato

17、maCo0102030400.05.0 x1041.0 x1051.5x105Counts/sTime (min) Normal HepatomaCu01020304001x1052x1053x105Counts/sTime (min) Normal HepatomaFe0102030400.05.0 x1051.0 x1061.5x106Counts/sTime (min) Normal HepatomaZn0102030400.05.0 x1041.0 x1051.5x105Counts/sTime (min) Normal HepatomaMn2021-10-24中科院高能物理所核分析室中科院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分析重点实验实验室（北京）排阻色谱联用技术测定生物样品中金属蛋白Protein-Pak 200SW UV图图(癌和癌旁肝胞液癌和癌旁肝胞液)2021-10-24中科院高能物理所核分析室中科院高能物理所核分析室中科院核分析重点实验实验室（北京）中科院核分