随着工业化进展的加快，各种有毒物的污染也随之加剧，尤其是一线操作工人职业接触的频率更高，因而对接触者的健康监护也显得尤为重要。血液里含有大量生物分子成分，包括盐类蛋白质等，增加了金属及类金属毒物测定的背景信号干扰。目前，生物样品中微量元素的检测通常采用原子吸收光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法。原子吸收光谱法基体干扰严重，造成检出限不够低, 且对于不同的元素必须配置不同的基体改进剂，不能同时测定多种元素。电感耦合等离子体原子发射光谱法检测血样时基质干扰复杂，部分元素不能满足检测要求^[1-2]。而电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测方法的灵敏度高、可测含量范围宽、抗干扰能力强、重复性好及检测速度快，故优选用于生物样品中多种微量元素分析。

本实验采用全血经浓硝酸水浴消解，ICP-MS内标法定量，对检测条件进行优化，防止因繁琐的预处理带来污染或损失，解决复杂背景对被测物的干扰，以实现生物样品血液中多种金属及类金属的快速、灵敏检测。

1 材料与方法 1.1 仪器与试剂

电感耦合等离子体质谱仪820型ICP-MS(美国布鲁克·道尔顿)，电热恒温水浴锅(上海医疗器械厂)，万分之一天平(METTLER TOLEDO)，所有器皿均用硝酸(1+9)溶液浸泡过夜，用超纯水冲洗后备用。

钴、钼、铅、镉、砷、汞、锰、镍、锑和铊单元素标准储备溶液(上海市计量测试技术研究院)，含量为1 000 mg/L；内标元素钪、锗、铟、铋储备溶液(上海市计量测试技术研究院)，含量为1 000 mg/L；质量控制样品：Seronorm TM(Sero AS，Norway)痕量元素全血样L-2，样品为普通健康体检人群血样(冷冻)，硝酸(优级纯，德国默克公司)配制成适量1%硝酸备用，水为Milli-Q超纯去离子水( > 18 MΩ ·cm)。

1.2 仪器工作条件及优化

射频功率1 500 W；采样深度7.6 mm；CRI采样锥内径1.0 mm，CRI截取锥内径0.5 mm；等离子体氩气流量18.0 L/min，辅助氩气流量1.82 L/min；雾化气氩气流量0.98 L/min；进样泵转速5 r/min；雾化室温度3 ℃；He碰撞气40 mL/min；扫描模式为跳峰，重复扫描30次；样品重复测定5次。用5 μg/L含不同质量数元素调谐液(钡，铍，铈，钴，铟，铅，镁，铊，钍)调整等离子体气流量、射频功率、提取透镜和离子透镜等参数，实现仪器条件最优化，同时监控氧化物离子比率(¹⁴⁰Ce₁₆O/¹⁴⁰Ce < 1%)、二价离子比率(¹³⁸Ba²⁺/¹³⁸Ba⁺ < 3%)和背景水平(质荷比5信号值 < 5cps)，保证这些参数都达到指标要求。

1.3 方法

将冷冻人血样品室温下解冻，充分混匀，准确吸取300 μL样品置于15 mL玻璃试管底部，准确称量(精确至0.001 g)，加入500 μL高纯硝酸混匀，拧紧盖，100 ℃水浴上加热3 h后，冷却至室温，用纯水定容至5 mL，待测；同时作样品空白。分别取锑、镉、钴、砷、汞、铅、锰、钼、镍、铊标准储备液，以1%硝酸逐级稀释为标准混合使用液(各元素标准工作浓度见表 1的线性范围)，将标准系列和样品溶液依次上机，同时在线加入锗、铋、锂、铟及钪的内标混合溶液, 建立内标校正标准曲线法以定量分析，通过加入内标可校正基体效应，监测校正信号的短期和长期的漂移。

1.4 质量控制

对Seronorm TM金属元素血样L-2标准参考物质进行质量控制分析，测定值应在标准值的不确定度范围之内，并独立进行7次测定，以验证方法的准确性和稳定性。

2 结果 2.1 方法线性关系及检出限

以标准系列浓度的基体溶液即1%硝酸空白进行7次重复测定，以3倍标准偏差(3 s)对应的元素的浓度值作为仪器的检出限，方法检出限取0.3 mL超纯水与样品同步处理，进行7次独立空白测定，计算3倍标准偏差对应的浓度，以取样量0.3 mL, 定容至5.0 mL来计算方法检出限^[3]，得各元素的方法检出限介于(0.017~0.83) μg/L范围内，可以满足血液样品中微量重金属元素的中毒检测与分析要求(表 1)。方法准确度和精密度通过测定全血标准物质中各元素含量并进行独立7次测定相对标准偏差进行判定。

2.2 元素加标回收率

为评价方法的准确度，对健康人血样进行原样加标回收试验，做3次平行试验，取其回收率平均值。将该血样平均分成两份，一份样品按原液测定，另一份在此基础上按照仪器的检出限及加标实验的要求加入含有目标元素的混合标样，两份样品在同等条件下处理并测定(表 2)。绝大多数元素的加标回收率在87.3%~109.8%范围内，说明此方法对于血液中这十种元素的测定准确可靠。

2.3 质控样品的分析

对Seronorm TM痕量元素全血样L-2标准参考物质分析结果见表 3，测定值均在证书值的不确定度范围内，独立测定7次的相对标准偏差RSD < 10%。

3 讨论 3.1 测量条件优化处理

当仪器抽真空后，运行时间扫描30 min以确保四极杆处于扫描状态。用质谱调谐液优化仪器主要参数，使仪器背景值、稳定性、氧化物、灵敏度、双电荷、分辨率和质量校正等各项指标符合要求，其中多元素调谐液需含有足以覆盖全质谱范围的元素离子，包括钡、铍、铈、钴、铟、铅、镁、铊及钍等。

3.2 干扰来源及消除

ICP-MS测定干扰主要包括质谱干扰和非质谱干扰，杂质干扰的主要来源是样品基质和等离子体氩气。对质谱干扰中最为重要的多原子离子干扰，如³⁵Cl¹⁶O⁺(对⁵¹V⁺)⁴⁰Ar¹²C⁺(对⁵²Cr⁺)，⁴⁰Ar³⁵Cl(对⁷⁵As⁺)和⁴⁰Ar⁴⁰Ar(对⁸⁰Se⁺)等，对此类元素干扰的去除，需在CRI模式下，采用碰撞气体如He气，与Ar的多原子分子离子进行碰撞而产生诱导解离和电荷转移反应，使多原子离子降解，从而有效地除去与Ar相关的多原子离子的质荷干扰^[4]。但CRI气体的使用会使分析离子在与CRI气体碰撞时发生能量损失导致灵敏度降低，故一般对于不存在质谱干扰的元素就采用标准模式检测，以最大程度保证灵敏度。

通常，非质谱干扰又被称为基体干扰。在进行血液样品分析时，尤其要考虑的是基体干扰，选择适当的内标元素可较好解决这类干扰。由于生物样品和标准系列溶液在粘度、样品雾化传输、电离效率等方面均存在一定程度的差别，从而对待测元素产生信号影响, 故以内标法进行校正^[5-6]。内标元素选择需考虑样品中不含有的元素，与分析元素质量以及电离电位接近。鉴于不同质量范围内的基体效应不完全相同，通过内标因子可以观测比对干扰程度，一般采用锂6、钪45、锗72、铟115、铋209(5 ng/mL)低、中、高质量数元素分别校正不同待测元素。

4 小结

样品前处理采用微量血液样品经浓硝酸水浴消解直接小体积定容，免除转移，操作简便，损失小，同时采用CRI碰撞反应模式ICP-MS技术，可以简单高效的进行标准模式和碰撞气模式切换，实现受不同干扰的元素同时检测。本方法具有灵敏度高、可测含量范围宽、抗干扰能力强、重复性好、检测速度快等优势，可实现职业接触人员健康检查等大批量样品快速处理，利于可疑中毒样本的全面筛查。