主题:【原创】物理性基体效应

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    整天听人说基体干扰,基质干扰这类的,可你真的追问什么是基体,恐怕没几个人能说明白。

      特地找了找定义:待测元素以外的元素都是基体,注意基体是包括溶剂里的酸和水里面的元素的。基体干扰分两部分:物理性干扰和质谱干扰。后者通常导致假阳性,隶属于专属性内容,之前写过多篇文章,本文重点说的是物理性干扰。
       
      物理性干扰的影响:信号的显著增强或抑制;精密度差,结果漂移;维护需求增大。

      icpms去定量的前提是:运行线性与样品过程中维持一个统一的等离子环境。但是ICP环境肯定受基体的影响而发生一些改变,电离能越高的元素,越容易受到影响。而改变ICP环境的常见两种情况就是高盐与高碳基体。

      高C基体往往会增强高电离能元素的信号,主要原因是:雾化效应,液滴大小,等离子的能量分别变化。高盐基体则是起到了相反的作用,原因主要是:雾化效应,电离抑制,空间电荷效应。一般来说,As,Hg,Cd,Se比容易受到影响,但是每个基体的影响都有所差异,并非是教条的规律,一切从实际出发,具体问题基体分析才是王道。

      雾化效应:发生在雾化气与蠕动泵部分,相关的样品粘度,吸取速率,雾化效率,液滴形成,以及蒸发速率这些因素都会影响产生气溶胶的数量与质量。这里我们要记住的一个重点:酸浓度高的溶液表面张力与粘度要低一些,形成的液滴比较大一些。虽然不是所有元素都有简单的大小关系,但我们一般会保持线性酸度与样品溶液一致来避免酸度带来的基体干扰。
       
      电离效应:简单说就是容易电离的基体元素把ICP能量都抢走了,造成了高电离能元素的信号抑制。当然低电离能基体元素如果浓度过高,他们也会存在抑制,元素电离度必然会随着浓度增大而减小。千万不要认为进去ICP就能电离,也不要只是记住了理想整态下元素的电离度。

        空间电荷效应:高浓度的基体元素使其他元素传输效率下降。特别是在高浓度重质量数元素下,轻质量元素的这种效应更为明显。

      再说个概念:总溶解固体含量TDS,它是指溶解的技术和盐的含量,一般不超过0.2%。这也是我们一般称固体药品100mg到50ml去做前处理的原因。
   
      实际上很多样品,就是需要高基体进样。我们一般有几个对策:
     
      1.基体匹配与标准加入法。这种方法是让线性去接近样品基体甚至与样品基体一致。效果不错但有点小麻烦。
 
      2. 稀释与消解。如果限度足够大的话,就能保证足够的稀释倍数,再严重的基体干扰都会被消除。当然,缺点也正是很多时候并不能稀释那么多倍数。消解可以降低样品的粘度,将有机物分解或部分分解成为小分子,是要给予充分重视的环节。
   
      3. 内标校正。除了标准加入法之外,其实没有一种方法可以真的让基体效应消除。内标校正的含义是:既然基体效应难以消除,那我就找一个与待测元素行为相似的内标去尽可能的消除基体干扰的影响。这种方法是最普遍,最重要的方法。

      当然,有很多特殊的例子,比如说某些基体会选择性得络和某些元素。除了以上三种对策,可能还要去考虑进样的细节处理问题,并且调节一些仪器参数配合解决。
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tome
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还有一种对策是分离,富集(在线和离线)离线相对繁琐一点,汞砷等通过氢化物发生分离。
JOE HUI
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timstoicpms
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好文!我这种从事十几年的,能看全懂;

但对于刚入门几年的,挺难理解,因为文中没有结合案例、数据去 逐个说明。
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2021/5/28 12:11:50 Last edit by timstoicpms
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原文由 timstoicpms(timstoicpms) 发表:好文!我这种从事十几年的,能看全懂;但对于刚入门几年的,挺难理解,因为文中没有结合案例、数据去 逐个说明。
感谢大神认可,会向图文并茂的方向努力
光哥
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对于样品较少的情况来说,基体匹配合适(只要能找到对应的高纯基体);但却不适合硬件——接口的堵塞基体匹配不来。建议楼主注明下
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原文由 光哥(xsh1234567) 发表:对于样品较少的情况来说,基体匹配合适(只要能找到对应的高纯基体);但却不适合硬件——接口的堵塞基体匹配不来。建议楼主注明下
这个其实是开发和验证的思路,医药行业一般的验证序列有二十针左右样品,并且有隔十针有回读,保证回读漂移超过20%。因为我们这里每天都维护所以一般不会出问题。但确确实实有进完一种基体会对后面样品有影响的情况,比如氧化镧基体,再比如有机胺类。