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摘要：本文介绍电感耦合等离子体质谱联用技术（ICP-MS）的特点和发展趋势，归纳近年来电感耦合等离子体质谱法联用技术在不同领域应用进展，并对 ICP-MS 联用技术的发展前景进行展望。
关键词：电感耦合等离子体质谱;联用技术
电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）具有高灵敏度、干扰少、多元素同时分析等诸多优势，能够在复杂基体中准确地分析痕量元素。冯先进 [1] 等就曾从样品处理、进样技术、内标元素的选择等多方面综述 ICP-MS 在地质科学、生物与医学、食品安全、农业生产、材料科学、冶金工业、环境分析中的应用。研究表明，将主基体元素与待测分析元素分离是解决这个问题的主要方法，分离不仅除去可能有的基体效应，而且更重要的是，使分析溶液达到预富集的作用，这对复杂体系下的超痕量分析具有尤为重要的意义。因而，开始采用单级乃至多级联用技术，以提高柱分离效果、克服基体效应和干扰，进一步降低检出限，扩大可测定的元素范围，乃是检测技术发展的必然趋势[1-4]。
ICP-MS 联用技术的发展至今已有几十年的历史，目前仍然是无机分析领域的研究热点，发展成熟的联用技术也有十几种。使用最为广泛的如：液相色谱（HPLC）、气相色谱（GC）、离子色谱（IC）、氢化物发生（HG）等技术与ICP-MS 联用被广泛运用于在线分析、形态分析;而激光烧蚀（LAS）、同位素稀释（ID）以及毛细管电泳（CE）等技术与 ICP-MS 联用使分析范围从整体分析扩大到微区、表层分析。
本文重点将就以上各主要 ICP-MS 联用技术的特点及其近年来在不同领域的应用进展做较为全面综合的介绍，并对其发展前景做展望。
1 液相色谱电感耦合等离子体质谱联用技术（LC-ICP-MS）
根据液相色谱（LC）的保留时间的差别反映元素的不同形态，以ICP-MS作为LC的检测器，跟踪待测元素的 各种形态中的信号变化，使色谱图变得简单，进行元素形 态的定性和定量分析。此联用技术的特点有：（1）检测限低，测定范围广;（2）较少的分离步骤和较快的分离 程序，使元素形态较少改变而被直接检测;（3）封闭系统不受污染干扰，提高分析效率。丘红梅等采用LC -ICP - MS 测定广东海域海产品中三 苯基锡和三丁基锡含量，初步探明广东海域海产品有机锡 的污染状况。LC-ICP-MS 测定有机锡，结合液相色谱不需衍生、简便快速、分离效果好和ICP-MS适用面广、灵敏度高、检出限低、背景干扰低、线性范围宽、长期稳定性好，以及长时间耐受有机流动相等技术上的优势，为有机锡形态分析提供更加精确可靠的数据。
由于海水的高基体且有机锡含量很低，大约在几十到几百ng/L，给准确定量分析带来一定难度。于振花等采用液液萃取富集海水中的有机锡，以HP LC-ICP-MS联用技术对海水中5种有机锡：三甲基氯化锡（TMT）、二丁基氯化锡（DBT）、三丁基氯化锡（TBT）、二苯基氯化锡（DPhT）和三苯基氯化锡（TPhT）进行检测，检出限小于3ng/L。
2 气相色谱电感耦合等离子体质谱联用技术（GC-ICP-MS）
气相色谱（GC）具有分辨率高、分离速度快和效率 高等优点，和ICP-MS在线耦合在一定程度上解决ICP-MS进行形态分析时的困难，气相色谱气态的流出物引入ICP-MS的过程中要保持色谱流出物呈气体状态，使用毛 细管气相色谱柱分离效率和分辨率大大提高。因为分析物 已经处于气态，在进入ICP-MS前不需要去溶剂和气化，水和有机溶剂在进入等离子体（ICP-MS）前被物理地分离，减少等离子体的负载量，可以实现更有效的电离。由于GC中没有液态流动相，降低同量异位素的干扰。GC-ICP-MS在生物、臨床样品分析、环境样品及汽油 的分析中的应用有较多文献报道。Bouyssiere 等综述GC- ICP-MS接口设计、等离子体源、质量分析器以及应用。李妍等改进商品化GC与ICP-MS 联用全加热接口，改进后的接口具有灵敏、简易和灵活的特点，从而成功地将GC- ICP-MS应用于水产品中汞形态分析，其方法灵敏度高和线 性范围宽，样品无需衍生，适用于生物样品中低含量有机汞测定，在常规样品汞形态分析中具有广泛的应用前景。GC-ICP-MS 联用技术将ICP-MS方法的灵敏度进一步提高，检出限降低到 pg 级。目前，GC-ICP-MS技术被较多的应用于生物、临床 样品分析、环境样品及汽油的分析。
3 激光烧蚀电感耦合等离子体质谱联用技术（LAS-ICP-MS）
LAS-ICP-MS作为一种强大的检测、分析技术，具有原位、实时、快速的分析优势以及较高灵敏度;及较好的空间分辨率;其多元素测定及可提供同位素比值信息的检测能力，不仅避免湿法消解的样品前处理复杂、待测元素污染问题等缺点，而且很好地避免水和酸所 致的多原子离子干扰，同时提高进样效率，增强样品的实 际检测能力。LAS-ICP-MS已被成功地应用于冶金分析领域，比如用于钢铁样品进行定量分析已有大量研究。在没有标样的情况下，能快速、准确对钢样进行半定量分析。梁婷等采用内标法和无内标归一化法数据处理193nm ArF 准分子对镍铜合金进行定量分析。Liu探索LAS- ICP-MS技术无内标的校正方法，研究多外标、无内标校 正策略定量无水矿物和玻璃中的微量元素。
4 离子色谱电感耦合等离子体质谱联用技术（IC-ICP-MS）
离子色谱（IC）是高效液相色谱的一个分支，主要用 于阴、阳离子的分析。由于其选择性好、灵敏、快速、简 便，可同时测定多组分，在测量环境样品中有着较为广泛 的应用。由于ICP-MS采用蠕动泵进样，可方便地与离子色谱进行联用，是测量元素价态最有效的方法之一，已成为解决复杂机体中超痕量离子形态分析的有效工具。海水中微量元素的质量比极低。一方面海水中痕量元素的浓度极低;另一方面海水中存在大量的盐分，特别是高含量的碱金属和碱土金属等还会产生基体效应，造成仪器进样口堵塞等问题。因此，基于螯合柱对稀土元素吸附系数非常高，可用离子色谱离线螯合系统结合ICP-MS方法分析海水中的痕量元素。林奇等以海水直接进样，采用低容量的离子色谱保护柱进行IO3- 和 I- 的分离，满足海水中碘形态快速定量分析要求。刘刚等则是建立利用离子色谱离线螯合和ICP-MS分析表层海水中微量元素的分析方法，运用该方法对国际标准海水进行分析，将测定值和标准值进行对比，证实该方法准确可靠。
5 结论
在电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）技术近20年的研究应用中，从早期仅对简单水溶液样品直接分析，到通过ICP-MS与各种技术联用，综合采用各种预富集或预分离手段，并更为合理地结合适当的进样方法对存在基体干扰的复杂体系进行分析，无论从样品测定精度、元素覆盖广度、元素形态分离以及技术应用领域，均取得极大的进展。可以预见，随着我国经济和科学技术的不断发展，ICP-MS 联用技术也势必迎来更高层次的开发与运用，其应用领域也必将越来越广泛;ICP-MS 将成为各个领域元素分析的高端测试技术。
参考文献：
[1]屈文俊，杜安道.高温密闭溶样电感耦合等离子体质谱准确测定辉钼矿铼-锇地质年龄[J].岩矿测试，2003（04）：16-19+24.
[2]李金英，郭冬发，姚继军等.电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）新进展[J].质谱学报，2002，23（3）：164-164.
[3]李冰，杨红霞.电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）技术在地学研究中的应用[J].地学前缘，2003（02）：105-116..
[4]乔军，佟克兴，李安.电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法测定葡萄酒中的铜、镉、铅[J].中国无机分析化学，2017（04）：37-40..
关键词：电感耦合等离子体质谱;联用技术
电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）具有高灵敏度、干扰少、多元素同时分析等诸多优势，能够在复杂基体中准确地分析痕量元素。冯先进 [1] 等就曾从样品处理、进样技术、内标元素的选择等多方面综述 ICP-MS 在地质科学、生物与医学、食品安全、农业生产、材料科学、冶金工业、环境分析中的应用。研究表明，将主基体元素与待测分析元素分离是解决这个问题的主要方法，分离不仅除去可能有的基体效应，而且更重要的是，使分析溶液达到预富集的作用，这对复杂体系下的超痕量分析具有尤为重要的意义。因而，开始采用单级乃至多级联用技术，以提高柱分离效果、克服基体效应和干扰，进一步降低检出限，扩大可测定的元素范围，乃是检测技术发展的必然趋势[1-4]。
ICP-MS 联用技术的发展至今已有几十年的历史，目前仍然是无机分析领域的研究热点，发展成熟的联用技术也有十几种。使用最为广泛的如：液相色谱（HPLC）、气相色谱（GC）、离子色谱（IC）、氢化物发生（HG）等技术与ICP-MS 联用被广泛运用于在线分析、形态分析;而激光烧蚀（LAS）、同位素稀释（ID）以及毛细管电泳（CE）等技术与 ICP-MS 联用使分析范围从整体分析扩大到微区、表层分析。
本文重点将就以上各主要 ICP-MS 联用技术的特点及其近年来在不同领域的应用进展做较为全面综合的介绍，并对其发展前景做展望。
1 液相色谱电感耦合等离子体质谱联用技术（LC-ICP-MS）
根据液相色谱（LC）的保留时间的差别反映元素的不同形态，以ICP-MS作为LC的检测器，跟踪待测元素的 各种形态中的信号变化，使色谱图变得简单，进行元素形 态的定性和定量分析。此联用技术的特点有：（1）检测限低，测定范围广;（2）较少的分离步骤和较快的分离 程序，使元素形态较少改变而被直接检测;（3）封闭系统不受污染干扰，提高分析效率。丘红梅等采用LC -ICP - MS 测定广东海域海产品中三 苯基锡和三丁基锡含量，初步探明广东海域海产品有机锡 的污染状况。LC-ICP-MS 测定有机锡，结合液相色谱不需衍生、简便快速、分离效果好和ICP-MS适用面广、灵敏度高、检出限低、背景干扰低、线性范围宽、长期稳定性好，以及长时间耐受有机流动相等技术上的优势，为有机锡形态分析提供更加精确可靠的数据。
由于海水的高基体且有机锡含量很低，大约在几十到几百ng/L，给准确定量分析带来一定难度。于振花等采用液液萃取富集海水中的有机锡，以HP LC-ICP-MS联用技术对海水中5种有机锡：三甲基氯化锡（TMT）、二丁基氯化锡（DBT）、三丁基氯化锡（TBT）、二苯基氯化锡（DPhT）和三苯基氯化锡（TPhT）进行检测，检出限小于3ng/L。
2 气相色谱电感耦合等离子体质谱联用技术（GC-ICP-MS）
气相色谱（GC）具有分辨率高、分离速度快和效率 高等优点，和ICP-MS在线耦合在一定程度上解决ICP-MS进行形态分析时的困难，气相色谱气态的流出物引入ICP-MS的过程中要保持色谱流出物呈气体状态，使用毛 细管气相色谱柱分离效率和分辨率大大提高。因为分析物 已经处于气态，在进入ICP-MS前不需要去溶剂和气化，水和有机溶剂在进入等离子体（ICP-MS）前被物理地分离，减少等离子体的负载量，可以实现更有效的电离。由于GC中没有液态流动相，降低同量异位素的干扰。GC-ICP-MS在生物、臨床样品分析、环境样品及汽油 的分析中的应用有较多文献报道。Bouyssiere 等综述GC- ICP-MS接口设计、等离子体源、质量分析器以及应用。李妍等改进商品化GC与ICP-MS 联用全加热接口，改进后的接口具有灵敏、简易和灵活的特点，从而成功地将GC- ICP-MS应用于水产品中汞形态分析，其方法灵敏度高和线 性范围宽，样品无需衍生，适用于生物样品中低含量有机汞测定，在常规样品汞形态分析中具有广泛的应用前景。GC-ICP-MS 联用技术将ICP-MS方法的灵敏度进一步提高，检出限降低到 pg 级。目前，GC-ICP-MS技术被较多的应用于生物、临床 样品分析、环境样品及汽油的分析。
3 激光烧蚀电感耦合等离子体质谱联用技术（LAS-ICP-MS）
LAS-ICP-MS作为一种强大的检测、分析技术，具有原位、实时、快速的分析优势以及较高灵敏度;及较好的空间分辨率;其多元素测定及可提供同位素比值信息的检测能力，不仅避免湿法消解的样品前处理复杂、待测元素污染问题等缺点，而且很好地避免水和酸所 致的多原子离子干扰，同时提高进样效率，增强样品的实 际检测能力。LAS-ICP-MS已被成功地应用于冶金分析领域，比如用于钢铁样品进行定量分析已有大量研究。在没有标样的情况下，能快速、准确对钢样进行半定量分析。梁婷等采用内标法和无内标归一化法数据处理193nm ArF 准分子对镍铜合金进行定量分析。Liu探索LAS- ICP-MS技术无内标的校正方法，研究多外标、无内标校 正策略定量无水矿物和玻璃中的微量元素。
4 离子色谱电感耦合等离子体质谱联用技术（IC-ICP-MS）
离子色谱（IC）是高效液相色谱的一个分支，主要用 于阴、阳离子的分析。由于其选择性好、灵敏、快速、简 便，可同时测定多组分，在测量环境样品中有着较为广泛 的应用。由于ICP-MS采用蠕动泵进样，可方便地与离子色谱进行联用，是测量元素价态最有效的方法之一，已成为解决复杂机体中超痕量离子形态分析的有效工具。海水中微量元素的质量比极低。一方面海水中痕量元素的浓度极低;另一方面海水中存在大量的盐分，特别是高含量的碱金属和碱土金属等还会产生基体效应，造成仪器进样口堵塞等问题。因此，基于螯合柱对稀土元素吸附系数非常高，可用离子色谱离线螯合系统结合ICP-MS方法分析海水中的痕量元素。林奇等以海水直接进样，采用低容量的离子色谱保护柱进行IO3- 和 I- 的分离，满足海水中碘形态快速定量分析要求。刘刚等则是建立利用离子色谱离线螯合和ICP-MS分析表层海水中微量元素的分析方法，运用该方法对国际标准海水进行分析，将测定值和标准值进行对比，证实该方法准确可靠。
5 结论
在电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）技术近20年的研究应用中，从早期仅对简单水溶液样品直接分析，到通过ICP-MS与各种技术联用，综合采用各种预富集或预分离手段，并更为合理地结合适当的进样方法对存在基体干扰的复杂体系进行分析，无论从样品测定精度、元素覆盖广度、元素形态分离以及技术应用领域，均取得极大的进展。可以预见，随着我国经济和科学技术的不断发展，ICP-MS 联用技术也势必迎来更高层次的开发与运用，其应用领域也必将越来越广泛;ICP-MS 将成为各个领域元素分析的高端测试技术。
参考文献：
[1]屈文俊，杜安道.高温密闭溶样电感耦合等离子体质谱准确测定辉钼矿铼-锇地质年龄[J].岩矿测试，2003（04）：16-19+24.
[2]李金英，郭冬发，姚继军等.电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）新进展[J].质谱学报，2002，23（3）：164-164.
[3]李冰，杨红霞.电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）技术在地学研究中的应用[J].地学前缘，2003（02）：105-116..
[4]乔军，佟克兴，李安.电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法测定葡萄酒中的铜、镉、铅[J].中国无机分析化学，2017（04）：37-40..