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上海斯邁歐分析儀器有限公司
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ICP-MS 為能力測(cè)試血清樣品中的 Zn、Cu 和 Se 賦值
2023-3-28 閱讀(152)
引言：為了論證和監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室報(bào)出結(jié)果的準(zhǔn)確度和精密度，許多分析部門(mén)建立了外部質(zhì)量評(píng)價(jià)體系（EQAS）（也稱(chēng)為能力測(cè)試體系）。該計(jì)劃將樣品分發(fā)到參加測(cè)試的實(shí)驗(yàn)室，然后將參照測(cè)試物的目標(biāo)濃度對(duì)實(shí)驗(yàn)室的分析結(jié)果加以評(píng)價(jià)。這種能力測(cè)試活動(dòng)可以由專(zhuān)業(yè)協(xié)采用同位素稀釋法的碰撞反應(yīng)池 ICP-MS 為能力測(cè)試血清樣品中的 Zn、Cu 和 Se 賦值應(yīng)用會(huì)、商業(yè)機(jī)構(gòu)或一組具有共同興趣的實(shí)驗(yàn)室來(lái)組織。他們可能只提供參與者的培訓(xùn)，或者作為特定分析任務(wù)的授權(quán)實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)可機(jī)構(gòu)。參加 EQAS 計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)室必須通過(guò)多部門(mén)的實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證。自從推出 EQAS 體系以來(lái)，組織者建立了一系列程序來(lái)確定測(cè)試物的目標(biāo)濃度。ISO/IEC 導(dǎo)則 43 [1]介紹了幾種賦值的方法，比如公式法、認(rèn)證法、標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)（CRMs）比對(duì)法、專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室合議、以及所有參與實(shí)驗(yàn)室的合議等。在 ISO/DIS 13528:2005 [2]中詳細(xì)說(shuō)明了按照這些程序以及它們的標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算賦值的統(tǒng)計(jì)方法。該文件指出，采用合議方法確定的賦值的可靠性最差。然而，在實(shí)踐中這種方法被普遍采用，因?yàn)閷?duì)于沒(méi)有 CRMs 的許多分析物而言，沒(méi)有其它實(shí)用的方法可供選擇。采用合議值的最大局限是缺乏溯源性，因此影響了對(duì)測(cè)量值的準(zhǔn)確度和可比性的評(píng)價(jià)。
一份研究報(bào)告[3]報(bào)道了采用公式法、認(rèn)證法以及專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室合議方法計(jì)算血樣中鉛的濃度，但該報(bào)道并沒(méi)有對(duì)幾種方法就其賦值和標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算進(jìn)行系統(tǒng)的比較。職業(yè)與環(huán)境實(shí)驗(yàn)室醫(yī)學(xué)[4]的 EQAS組織了多個(gè)實(shí)驗(yàn)室以血樣中的銅、硒和鋅的測(cè)定為范例，提出了嚴(yán)格的賦值程序。作為該研究項(xiàng)目的一部分，LGC 實(shí)驗(yàn)室使用高準(zhǔn)確度的同位素稀釋技術(shù)(ID-ICP-MS)，為三個(gè) EQAS 血清樣品中的銅、硒和鋅提供了“認(rèn)證"賦值。
實(shí)驗(yàn)本文采用的同位素稀釋技術(shù)是由 Henrion [5]提出、Catterick 等[6]改進(jìn)的匹配性良好的修正版本，該方法簡(jiǎn)單實(shí)用，解決了與同位素比值測(cè)定相關(guān)的許多問(wèn)題，包括質(zhì)量偏倚、檢測(cè)器線(xiàn)性、死時(shí)間以及質(zhì)譜干擾等問(wèn)題。簡(jiǎn)而言之，就是在樣品中加入富集同位素溶液，然后將其與一個(gè)和樣品相匹配的用重量法制備的初級(jí)標(biāo)準(zhǔn)混合溶液同時(shí)進(jìn)行測(cè)量。樣品制備用下列富集同位素純金屬制備加標(biāo)溶液：67Zn，富集到 93.11% (Oak Ridge National Laboratory,Tennessee, USA), 65Cu 富集到 91.20% (AEATechnology, Oxfordshire, UK), 77Se 富集到 68.69%(AEA Technology, Oxfordshire, UK). 每個(gè)加標(biāo)溶液用高純水（18 MW, Elga- Maxima, UK）配制的 1%w/w HNO3 (超純酸, ROMIL, UK)按稱(chēng)重法稀釋?zhuān)棺罱K加入到血液樣品的加標(biāo)溶液含 456 ng/g Zn,999 ng/g Cu, 和 58 ng/g Se。將加標(biāo)溶液加入到血清樣品中（0.5 g）使 66Zn/67Zn,63Cu/65Cu, 77Se/78Se 的比值為 1。根據(jù)樣品中待分析物的濃度，富集溶液從 0.2g 到 0.7g 不等。加標(biāo)后的樣品用高純水配制的 1% w/w HNO3 稀釋?zhuān)♂尯蟮臉悠泛?25 ng/g 的 Cu 和 Zn，2.5 ng/g 的 Se。
初級(jí)標(biāo)準(zhǔn)溶液校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)溶液和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)溶液，用高純水配制的1% w/w HNO3 按稱(chēng)重法將 Zn（NIST SRM3168a）稀釋到 1992 ng/g, Cu (NIST SRM3115)稀釋到1894 ng/g，Se (NIST SRM3149)稀釋到 199 ng/g。這些溶液加入相同的富集 67Zn, 65Cu, 和 77Se 溶液，與樣品混合液的比值相匹配。
質(zhì)控物質(zhì)制備了三個(gè)質(zhì)控混合液，以驗(yàn)證樣品測(cè)量結(jié)果。它們是 Seronorm(SERO AS, Billinstad, Norway)（血清中痕量元素，水平 2），含 920 ±70 ng/g Zn,2,600 ± 200 ng/g Cu, 136 ± 9 ng/g Se。國(guó)際測(cè)量評(píng)價(jià)計(jì)劃- IMEP17 物質(zhì) 1，含 1,043 ± 22 ng/g Zn,1,092 ± 6.4 ng/g Cu, 79 ± 2.7 ng/g Se。用高純金屬或鹽配制的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)控混合溶液，含 1,993 ng/g Zn,1990 ng/g Cu, 200 ng/g Se。儀器本工作采用 Agilent 7500ce 配置碰撞反應(yīng)池的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（CRC-ICP-MS），在氦模式下測(cè)量Cu 和 Zn，在氫模式測(cè)量 Se。表 1 給出的是典型的操作條件。采用智能進(jìn)樣系統(tǒng)（ISIS），在樣品分析和清洗期間將泵速設(shè)置為 0.1 rps，以減少樣品引入系統(tǒng)的負(fù)荷以及等離子體的基體成分。炬管的內(nèi)管內(nèi)徑 2.5-mm，采用 ShieldTorch 系統(tǒng)。每種氣體模式切換的穩(wěn)定時(shí)間為 30s。每個(gè)血清樣品制備三份混合溶液，每個(gè)質(zhì)控樣品制備一份混合溶液。按照 Catterick [6]詳述的插入法，在每個(gè)樣品混合溶液測(cè)量前后各測(cè)量一次校準(zhǔn)混合溶液。
結(jié)果和討論表 2 是三個(gè)血清樣品（每個(gè)樣品制備三份）的結(jié)果以及覆蓋因子為 2 的擴(kuò)展不確定度（置信度為 95 ％）。不確定度的評(píng)價(jià)方法與 ISO/IEC 17025 [8]以及測(cè)量不確定度指南（GUM/Eurachem）[9]一致，考慮了公式 1 中的所有組成項(xiàng)。影響單次測(cè)量的不確定度的主要因素是樣品和校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)混合液(R'B 和 R'Bc)的同位素比值測(cè)量的不確定度。為了計(jì)算這些不確定度的貢獻(xiàn)，必須獲得每個(gè)被分析溶液的同位素比值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。該相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差利用以前的文章中介紹[10]的用工作站軟件中的用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)就可以完成。不確定度估算值也包括三份樣品混合溶液之間的標(biāo)準(zhǔn)偏差，該偏差是三個(gè)結(jié)果的平均標(biāo)準(zhǔn)偏差。從表 2 可以看出，在三個(gè)樣品的濃度范圍內(nèi)，每個(gè)分析元素的擴(kuò)展不確定度相當(dāng)，Zn 的不確定度估算值介于 1.5 - 4.9%，Cu 的不確定度估算值介于 1.0 -1.2%，
Se 的不確定度估算值介于 3.4 - 3.6%。結(jié)果也與EQAS 組織者提供的平均值（剔除了離群值后的參加者的平均值）吻合的很好，詳見(jiàn)表 3。每個(gè)質(zhì)控樣的回收率結(jié)果都非常好，大部分結(jié)果在認(rèn)證/預(yù)期值的 100 ± 5% 之內(nèi)。標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量控制混合液中的 Zn 以及 Seronorm 中的 Se 例外，二者的回收率是 111%，Seronorm 的 Zn 的回收率高達(dá) 134%。Seronorm CRM 中 Zn 的高回收率可能是空白的 Zn信號(hào)強(qiáng)度重現(xiàn)性較差造成的。圖 1 是回收率的圖示結(jié)果。
結(jié)論本文詳細(xì)介紹了一個(gè)準(zhǔn)確性高的測(cè)量血清樣品中 Zn、Cu 和 Se 的方法。通過(guò)應(yīng)用氦氣模式和氫氣模式，可以同時(shí)測(cè)定同一個(gè)樣品中的三個(gè)元素。這三個(gè)血清樣品將被 EQAS 組織者作為二級(jí)參考物質(zhì)，并作為新的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送，這將有助于改進(jìn)參與者分析的樣品之間的可溯源性。LGC 打算在近期將該方法用于一個(gè)新的血清 CRM 的認(rèn)證中。
