CN117310058A - Lc-icp-ms联用测定砷形态的前处理方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种LC‑ICP‑MS联用测定砷形态的前处理方法及其应用，涉及液相色谱‑电感耦合等离子体质谱联用的技术领域，包括以下步骤：（a）样本、硒酸根溶液以及沉淀剂混合后得到样本溶液，取样本溶液进行固液分离，得到第一清液；（b）将第一清液干燥后再加入流动相复溶，之后经固液分离，得到第二清液，取第二清液通过LC‑ICP‑MS进样分析。本发明提供的前处理方法，以硒酸根离子作为内标进行样本前处理的校准，能够有效实现前处理校准的目的，从而有效减少了操作所引起的误差，同时操作步骤简单，避免了操作的复杂性，因而达到了显著提高LC‑ICP‑MS检测准确性的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及液相色谱-电感耦合等离子体质谱（LC-ICP-MS）联用的技术领域，尤其是涉及一种LC-ICP-MS联用测定砷形态的前处理方法及其应用。
背景技术
高效液相色谱（HPLC）偶联电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）可对砷的不同形态的含量进行测定，ICP-MS***中引入的含有大量总溶解固体的流动相和血浆样品会导致基质积累在取样锥上，从而造成仪器信号产生漂移，长期分析中会造成灵敏度逐渐丧失。
LC-ICP-MS测定人血浆中不同形态的砷，未添加内标校准的方法会导致检测的不准确性。为了达到内标校准的作用，现有技术中可以采用T型三通阀（两个入口和一个出口）进行柱后在线内标添加，这虽然能够通过内标校正消除砷信号的漂移，但是其操作过程较复杂。
使用LC-ICP-MS法定量测定人血浆中亚砷酸（AS-III）、砷酸（AS-V）、单甲基砷酸（MMA-V）以及二甲基砷酸（DMA-V）含量，选用合适内标校准样本前处理过程的误差；方法学预试阶段采用多种金属元素或者化合物进行内标方法学的预试，然而在多次进样后，内标的响应降低或者峰型变差，导致均不能满足要求。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种LC-ICP-MS联用测定砷形态的前处理方法，不仅操作步骤简单，而且通过加入硒酸根作为内标能够实现前处理校准的目的，从而有效减少了操作引起的误差。
本发明的目的之二在于提供一种LC-ICP-MS联用测定砷形态的前处理方法的应用，能够实现血浆样本前处理的校准，从而有效提高LC-ICP-MS检测的准确性，具有突出的应用效果。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
第一方面，一种LC-ICP-MS联用测定砷形态的前处理方法，包括以下步骤：
（a）样本、硒酸根溶液以及沉淀剂进行混合，得到样本溶液，取所述样本溶液进行固液分离，得到第一清液；
（b）所述第一清液干燥后再加入流动相复溶，之后经固液分离，得到第二清液，取所述第二清液通过LC-ICP-MS进样分析。
作为进一步的技术方案，所述样本包括血浆；
所述血浆包括人血浆。
作为进一步的技术方案，所述硒酸根溶液的浓度范围为1~5 μg/mL。
作为进一步的技术方案，所述样本与所述硒酸根溶液的体积比范围为（5~20）：1。
作为进一步的技术方案，所述沉淀剂包括甲醇和乙腈中的至少一种。
作为进一步的技术方案，所述沉淀剂为甲醇和乙腈的混合液；
其中，所述甲醇和乙腈的体积比可以为7：3。
作为进一步的技术方案，所述固液分离的方式包括离心分离；
其中，所述离心分离的温度为2~8℃。
作为进一步的技术方案，所述流动相包括柠檬酸和己烷磺酸钠的混合溶液。
作为进一步的技术方案，所述流动相中柠檬酸和己烷磺酸钠的摩尔比范围为20：（2~5）。
第二方面，一种上述任一项所述的前处理方法在测定人血浆中亚砷酸、砷酸、单甲基砷酸以及二甲基砷酸的含量中的应用。
与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：
本发明提供的LC-ICP-MS联用测定砷形态的前处理方法，操作步骤简单易行，以硒酸根离子作为内标来进行样本（例如可以为血浆）前处理的校准，与现有技术相比，不仅能够减少操作的复杂性，而且能够有效减少操作所引起的误差，从而实现前处理的有效校准，能够显著提高LC-ICP-MS的检测准确性。
本发明提供的LC-ICP-MS联用测定砷形态的前处理方法的应用，能够实现血浆样本前处理的校准，从而有效提高LC-ICP-MS检测的准确性，具有突出的应用效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种实施方式提供的LC-ICP-MS联用测定砷形态的前处理方法的操作流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的第一个方面，提供了一种LC-ICP-MS联用测定砷形态的前处理方法，包括以下步骤：
（a）样本、硒酸根溶液以及沉淀剂进行混合，得到样本溶液，取该样本溶液进行固液分离，得到第一清液；
（b）将第一清液干燥后再加入流动相复溶，之后经固液分离，得到第二清液，取该第二清液通过LC-ICP-MS进样分析。
本发明提供的LC-ICP-MS联用测定砷形态的前处理方法，操作步骤简单易行，以硒酸根离子作为内标来进行样本（例如可以为血浆）前处理的校准，与现有技术相比，不仅能够减少操作的复杂性，而且能够有效减少操作所引起的误差，从而实现前处理的有效校准，能够显著提高LC-ICP-MS的检测准确性。
在一种优选的实施方式中，本发明使用的样本包括但不限于血浆；
其中，血浆包括但不限于人血浆。
本发明的前处理方法，非常适用于人血浆样本前处理的校准，能够取得出色的前处理校准效果，能够有效提高LC-ICP-MS联用定量测定人血浆不同形态砷的检测准确性。在本发明中，不同形态砷包括但不限于亚砷酸（AS-III）、砷酸（AS-V）、单甲基砷酸（MMA-V）以及二甲基砷酸（DMA-V）中的至少一种。
在一种优选的实施方式中，硒酸根溶液的浓度范围可以为1~5μg/mL，其典型但非限制性的浓度例如可以为1μg/mL、1.5μg/mL、2μg/mL、2.5μg/mL、3μg/mL、3.5μg/mL、4μg/mL、4.5μg/mL、5μg/mL，更有利于进一步提高血浆样本前处理的校准效果。
在本发明中，硒酸根溶液的硒酸根（SeO4 2-）来源不作特别限定，可以由带有硒酸根离子的化合物提供来源，例如可以为硒酸溶液提供来源，但不限于此。
在一种优选的实施方式中，样本与硒酸根溶液的体积比范围可以为（5~20）：1，其典型但非限制性的体积比例如可以为5：1、10：1、15：1、20：1，更有利于进一步提高血浆样本前处理的校准效果。
在一种优选的实施方式中，沉淀剂包括但不限于甲醇和乙腈中的至少一种，更有利于进一步提高样本溶液的沉淀效果，有利于后续的固液分离处理，从高能够保证获得较佳的第一清液。
在本发明中，沉淀剂可以进一步选择为甲醇和乙腈的混合液；
其中，甲醇和乙腈的体积比可以为7：3，但不限于此。
在一种优选的实施方式中，本发明步骤（a）和步骤（b）中的固液分离的方式包括但不限于离心分离；
其中，离心分离的温度可以为2~8℃，例如可以为2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃，但不限于此。
本发明选择的离心分离及其分离温度更有利于获得较佳的上清液，有利于后续的操作处理。
在一种优选的实施方式中，流动相包括但不限于柠檬酸和己烷磺酸钠的混合溶液；流动相中柠檬酸和己烷磺酸钠的摩尔比范围可以为20：（2~5），其典型但非限制性的摩尔比例如可以为20：2、20：3、20：4、20：5。
在本发明中，流动相的配制方法，包括以下步骤：
将柠檬酸和己烷磺酸钠加入至超纯水中混匀，然后再加入2M的氢氧化钠溶液混匀，得到含20mM柠檬酸和5mM己烷磺酸钠的溶液，为流动相。
一种LC-ICP-MS联用测定砷形态的典型的前处理方法，见图1，包括以下步骤：
S1：取100μL血浆样本，然后加入10μL 1.5μg/mL硒酸根溶液（内标）和200μL沉淀剂，涡旋混匀，得到样本溶液;
其中，沉淀剂包括甲醇和乙腈，且甲醇和乙腈的体积比为7：3；
S2：上述得到的样本溶液经离心15min（2~8℃，3200g）后取全部上清液，于60℃的温度下以氮气流进行吹干；
S3：吹干后加入100μL流动相进行复溶，涡旋混匀后再经离心5min（2~8℃，3200g）后，从中取出90μL上清液；
S4：将上述的90μL上清液通过LC-ICP-MS进样分析。
本发明提供的LC-ICP-MS联用测定砷形态的前处理方法，操作步骤简单易行，以硒酸根离子作为内标来进行血浆样本前处理的校准，与现有技术相比，不仅能够减少操作的复杂性，而且能够有效减少操作所引起的误差，从而实现前处理的有效校准，能够显著提高LC-ICP-MS的检测准确性。
根据本发明的第二个方面，提供了一种上述任一项所述的前处理方法在测定人血浆中亚砷酸、砷酸、单甲基砷酸以及二甲基砷酸的含量中的应用。
使用LC-ICP-MS法定量测定人血浆中亚砷酸（AS-III）、砷酸（AS-V）、单甲基砷酸（MMA-V）以及二甲基砷酸（DMA-V）含量时，选用合适内标校准样本前处理过程的误差，本发明选择了硒酸根作为内标，从而应用到LC-ICP-MS联用测定砷形态的前处理中，能够实现血浆样本前处理的校准，从而有效提高LC-ICP-MS检测的准确性，同时操作步骤简单，具有突出的应用效果。
下面通过实施例对本发明作进一步说明。如无特别说明，实施例中的材料为根据现有方法制备而得，或直接从市场上购得。
实施例1，一种LC-ICP-MS联用测定砷形态的前处理方法，包括以下步骤：
1）取100μL人血浆样本，然后加入10μL 1.5μg/mL硒酸根溶液（内标）和200μL沉淀剂（沉淀剂为甲醇和乙腈体积比例70：30的混合液），涡旋混匀，得到样本溶液;
2）将步骤1）得到的样本溶液离心15min（离心条件：2~8℃，3200g）；
3）取步骤2）中离心后的全部上清液，于60℃的氮气流下吹干；
4）取步骤3）吹干后得到的物质再加入100μL流动相进行复溶，涡旋混匀后再离心5min（离心条件：2~8℃，3200g）；
其中，流动相的配制方法：称取3.783g柠檬酸和0.847g己烷磺酸钠加入至900mL超纯水中混匀，加入11mL 2M的氢氧化钠溶液，混匀，得到含20mM柠檬酸和5mM己烷磺酸钠溶液，为流动相。
5）步骤4）离心后，从中取出90μL上清液，通过LC-ICP-MS进样分析。
对比例1 ，本对比例与实施例1的区别在于，本对比例在步骤1）中未加入硒酸根溶液作为内标；
其余步骤及其参数参考实施例1。
与实施例1相比，本对比例的缺陷在于不能实现前处理校准的效果，无法避免操作时所引起的误差，降低了LC-ICP-MS检测的准确性。
综上所述，本发明提供的LC-ICP-MS联用测定砷形态的前处理方法，操作步骤简单易行，以硒酸根离子作为内标来进行人血浆样本前处理的校准，与现有技术相比，不仅能够减少操作的复杂性，而且能够有效减少操作所引起的误差，从而实现前处理的有效校准，能够显著提高LC-ICP-MS的检测准确性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种LC-ICP-MS联用测定砷形态的前处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（a）样本、硒酸根溶液以及沉淀剂进行混合，得到样本溶液，取所述样本溶液进行固液分离，得到第一清液；
（b）所述第一清液干燥后再加入流动相复溶，之后经固液分离，得到第二清液，取所述第二清液通过LC-ICP-MS进样分析。
2.根据权利要求1所述的前处理方法，其特征在于，所述样本包括血浆；
所述血浆包括人血浆。
3.根据权利要求1所述的前处理方法，其特征在于，所述硒酸根溶液的浓度范围为1~5μg/mL。
4.根据权利要求1-3任一项所述的前处理方法，其特征在于，所述样本与所述硒酸根溶液的体积比范围为（5~20）：1。
5.根据权利要求1所述的前处理方法，其特征在于，所述沉淀剂包括甲醇和乙腈中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的前处理方法，其特征在于，所述沉淀剂为甲醇和乙腈的混合液。
7.根据权利要求1所述的前处理方法，其特征在于，所述固液分离的方式包括离心分离；
其中，所述离心分离的温度为2~8℃。
8.根据权利要求1所述的前处理方法，其特征在于，所述流动相包括柠檬酸和己烷磺酸钠的混合溶液。
9.根据权利要求8所述的前处理方法，其特征在于，所述流动相中柠檬酸和己烷磺酸钠的摩尔比范围为20：（2~5）。
10.一种权利要求1-9任一项所述的前处理方法在测定人血浆中亚砷酸、砷酸、单甲基砷酸以及二甲基砷酸的含量中的应用。
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| Title |
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| YASUOMI FUKAI 等: "Clinical Pharmacokinetic Study of Arsenic Trioxide in an Acute Promyelocytic Leukemia (APL) Patient: Speciation of Arsenic Metabolites in Serum and Urine", BIOL. PHARM. BULL., vol. 29, no. 5, pages 1022 - 1027 * |
| 张云静 等: "大鼠口服雄黄和牛黄解毒片后血浆中砷形态的研究", 药学学报, vol. 51, no. 07, pages 1130 - 1135 * |
| 张健 等: "同时测定中药材中5种重金属含量的电感耦合等离子体质谱法研究", 新乡医学院学报, vol. 37, no. 06, pages 527 - 530 * |
| 胡良 等: "阴离子交换色谱-电感耦合等离子体质谱法测定长期汞暴露人群硒干预后血清中的小分子硒形态", 分析化学, vol. 39, no. 4, pages 466 - 470 * |
| 赵亮亮 等: "测定人血浆中34种金属元素的直接稀释-电感耦合等离子体质谱法", 工业卫生与职业病, vol. 44, no. 5, pages 379 - 382 * |
| 陆秋艳 等: "高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用快速同时分析水中5种砷和7种硒", 环境化学, vol. 37, no. 7, pages 1671 - 1674 * |
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