元素是构成生物体的基本组成单位,对生物的一切生命活动起着重要作用,某些疾病的发生往往与生物体中元素含量异常有关,进而引发了人们对人体元素检测的关注。电感耦合等离子体质谱（Inductively coupled plasma mass spec-trometry,ICP-MS）作为目前最通用的无机元素检测技术,已在地质、环境、核工业、高纯材料、石油、冶金和食品安全等多个领域得到广泛应用,具有灵敏度高、线性范围宽、分析速度快和多元素同时检测等优势。由于生物样品基质比较复杂,具有待测元素含量低、取样量小和样本量大等特点,生物样品中的基质效应和质谱干扰是临床检测的难点,ICP-MS作为一种临床医学常规分析手段仍然存在一定困难。基于此,本课题以人血液类样品为分析目标（包括人血清、血浆和全血）,开展了基质效应对ICP-MS元素检测的影响研究,建立了ICP-MS人血液类样品中微量元素、难电离非金属元素和纳米粒子态元素的检测方法。课题具体研究内容如下:1、文中研究了含碳基质和含盐基质对ICP-MS元素检测的影响。含碳基质和含盐基质是生物样品检测中的两大干扰基质,引入基质效应影响因子（Matrix effect factor,MEF）作为评价基质效应影响程度的指标,开展了基质种类、基质浓度、元素质量数和电离能等因素对元素检测的影响研究,得出了基质效应的影响规律。实验结果表明,分析元素所受基质效应不仅跟基质种类和浓度有关,还取决于分析元素自身性质。设计了相关实验,验证了基质效应产生的原因和可能机理,可以通过优化仪器条件减少基质效应。该工作为后续人血液类样品检测的方法学研究提供了理论基础。2、以接近人体酸碱度的弱碱性溶液作为人血清样品的基质匹配溶液,建立了不同碰撞/反应（KED/DRC）模式下20种微量元素的同时检测方法,包括9种人体必需微量元素、7种有毒有害微量元素和4种毒性未知的微量元素。采用正四丁基氢氧化铵（tetra-n-butylammonium hydroxide,TBAOH）、曲拉通（t-octylphenoxypoly-ethoxyethanol-100,Triton-100）和乙二胺四乙酸二钠（Disodium ethylenediaminetetraacetic dihydrate,EDTA）作为稀释剂的有效成分。研究了He气碰撞模式和NH3气反应模式的质谱干扰去除机理,确立了He气模式下V、Mn、Fe、Ni、Co、Ga和As以及NH3气模式下Al、Cr和Se的质谱干扰去除方法。通过方法学评价实验,验证了方法的可行性,与人血清标准物质比对,各元素检测值与参考值具有较好的一致性。最后,对健康成年人血清样本进行了分析,表明所建立的方法可以满足人血清样品的高通量、低样品消耗和高灵敏检测。3、建立了基于四极杆ICP-MS的人血液类样品中难电离非金属元素P和S的检测方法。采用O2反应模式,将P和S分别转化成PO和SO,可以有效去除NO、NOH、O2和CH3O等多原子离子对P和S检测的干扰。从热力学角度对方法的可行性进行了分析。采用以HNO3和Ethanol作为稀释剂的样品前处理方法,并引入内标（Internal standard,IS）元素用于人血液类样品中P和S元素检测的基质效应校正,与无内标元素相比,P和S的加标回收率都有明显改善,从而提高了检测的准确性。通过实际样品分析,给出了P和S元素在人血液类样品中的分布情况,可以为由于P和S紊乱引起的疾病或中毒检测提供一定的参考和依据。4、研究了ICP-MS工作在特殊的单颗粒分析模式的测量原理,基于已有的单颗粒电感耦合等离子体质谱（Single particle inductively coupled plasma mass spectrometry,SP-ICP-MS）检测模型和理论,通过对SP-ICP-MS检测影响因素的系统研究,提升了SP-ICP-MS的检测性能。建立了基于SP-ICP-MS的Au纳米粒子过程合成监测的实验方法,与传统的电镜检测技术相比,这种技术简化了样品前处理过程,更适合生物基质样品中纳米粒子的分析。在此基础上,开展了人血清基质样品中Au纳米粒子的检测研究,为深入理解纳米粒子毒理学方法研究提供了新的思路。