同位素稀释质谱

1、同位素稀释质谱(IDMS) Isotope dilution mass spectrometry,丰度可以是质量(等同于重量)的比值，或是容积上的比值，或是摩尔数的比值(原子数量比值或是分子数量比值）,同位素在自然界中的丰度，又称天然存在比，指的是该同位素在这种元素的所有天然同位素中所占的比例。丰度的大小一般以百分数表示。人造同位素的丰度为零。如氧的同位素丰度:16O=99.76%，17O=0.04%，18O=0.20%。,概念,发展历史,IDMS在20世纪50年代的早期应用与质谱仪能进行定量比率测量以及可以分离同位素息息相关地。 1969年，NIST第一次应用IDMS来对标准物质进行测量，并

2、且用于判断两种方法之间的正确性。 在核工业领域，以及在同位素地质学领域，运用IDMS进行同位素的定量分析。 现如今， IDMS的足迹遍布各个学科的技术领域，在固体物理，金属与冶金工业、地质、硅酸盐工业、航天工业、原子能、地球化学和宇宙化学、腐蚀化学、催化化学、生物化学、医学、环境科学、表面科学以及其它材料科学中均有应用。,发展历史,概念,同位素稀释质谱法是一种计数原子的方法，是在样品中定量加入富含待测元素稀有同位素核素的内标物（同位素稀释剂），使其与样品充分混合，通过用质谱法测定样品中元素的同位素丰度及其改变，依据同位素稀释原理定量待测元素含量的方法。为了消去其它因子的影响，该法一般选择待测元

3、素的一对同位素核素进行丰度测定，并用其比率进行相关计算,R= （Nx*Ax + Ns*As）/（Nx*Bx + Ns*Bs） （1） Nx=Ns*（As - Bs*R）/（Bx*R - Ax） （2） Nx=(Cx*mx)/Mx *NA Ns=(Csms)/Ms *NA （3）,Cx=(（CsmsMx)/(Msmx）)*(（As - Bs*R）/（Bx*R-Ax）),X:代表待测样品； S:代表同位素稀释剂 A:代表富集同位素的丰度; B:代表参比同位素的丰度 N:代表待测元素的原子总数； R:代表混合样品中不同同位素的丰度比 C:代表浓度，单位g/g M:代表相对原子质量 m:代表质量,C单

4、位：mol/g,同位素稀释质谱实验流程,实验成功关键,1，要准确称量稀释剂和待测样品的质量 2，稀释剂加入待测样品中，稀释剂和样品要完全溶解，混合均匀 3，由误差公式得，待测样品中同位素A的含量越低，要求稀释剂同位素A的富集程度越高，但稀释剂价格也就越高。 4，若无法获得富集程度很高的稀释剂，则尽量使富集同位素在稀释剂和在待测样品中的物质的量相同,IDMS方法可以测定的元素有64种，不可测定的大多数是单同位素元素，没有可用作稀释剂的同位素；,同位素稀释质谱法优点,国际计量组织规定视IDMS为基准方法或称绝对方法，它是一种唯一能直接提供微量、痕量和超痕量量值的权威方法。 因为 IDMS可以通过天

5、平称重和同位素丰度比的质谱测量, 将化学成分分析转化为同位素丰度的质谱测量。因此, 兼顾两种方法的优势，IDMS具有以下优点： 具有绝对测量性质 灵敏度高,此方法的检测极限可以达到10-11g10-12g，即可达到ng/g，而光谱的痕量分析一般是ppm数量级。 方法准确 用化学方法对样品进行元素分离不需要严格定量 测量的动态范围宽,食品,Hg 汞会对人体的神经系统造成毒害,微波消解-同位素稀释质谱法测量鱼中汞含量,剑鱼粉中汞的测定平均值为(5.26 0.15)mg/kg ,在标准值(5.30 0.24)mg/kg 的不确定度范围内,说明该方法测量结果符合很好。,在射频功率1500 1600W

6、, 载气流速1.18 L/min , 取样深度7.5 6.9 mm , 积分时间0.4 s 条件下, 能够获得准确的同位素比值。,用天平精确测量,质谱测定丰度比,液相色谱与同位素稀释质谱联用定量检测维生素D结合蛋白及其糖基化维生素D结合蛋白,多功能血浆球蛋白 转运25(OH)D代谢产物 去糖基化-巨噬细胞激活因子,关于VDBP,原理,VDBP同系物分解为多肽链 与标记多肽链混合 LC-IDMS VDBP浓度，,总结,对VDBP进行检测的优点：高准确性 高重复性 不需纯化 具有一定的医疗价值,通过同位素稀释LC-MS / MS定量测定婴儿配方奶粉和乳制品中的一氟乙酸钠 “1080”,MFA（monofluoroacetate），是一种被称为“1080”的农药，对包括人在内的哺乳动物具有高毒性的有机氟化合物。,Aa是样品中分析物的峰面积 Ais是样本中IS的峰面积 I和S分别是回归线的截距和斜率 mis是以ng为单位添加到测试部分的IS的质量 ma是测试部分的质量（g）,用同位素稀释法（分析物/ IS面积比（= y）对分析物/ IS浓度比（= x）进行MFA的定量，使用乙腈中0到40 ngml-1的六个校准水平（每个水平含有2