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2023
17
Mar
质标所在微等离子体直接进样检测重金属方面取得新进展
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近日,中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所“农产品质量安全风险评估”创新团队首次将氮化硅材料(SN)同时应用于进样系统和DBD系统,建立了一种新型基于微等离子体直接蒸发一体化样品导入检测技术,可以对尿液等生物样品中As进行快速分析,研究成果发表在分析化学领域权威期刊《分析化学学报(AnalyticaChimicaActa )》。

砷(As)作为一种重金属元素,尤其是无机砷被认为是环境介质中最危险的污染物之一。从食物、饮料和环境中摄入和积累高水平的无机砷可能会对人类健康构成潜在风险。为了预防或治疗砷中毒,我们必须了解砷在人体内的存在,其中尿砷始终被用作人体对砷暴露的代表性指标。目前,传统的实验室检测方法基本都要使用大型原子光谱或无机质谱仪器,且需要耗时、复杂的样品消解处理,如干法灰化、湿法消解、微波消解等,这些前处理技术至少耗时1小时,大大延长了分析时间,同时易造成痕量元素的损失而影响检测的精密度和准确度。电热蒸发技术(ETV)虽然可以直接分析样品,无需进行复杂的样品处理,但样品直接蒸发会引入严重的基体干扰,从而影响其精准测定。

本工作首次建立了基于DBD蒸发(DBDV)的尿样砷直接取样分析,构建了SN-DBDV-AFS系统,无需前处理步骤,本工作中氮化硅棒起三个主要作用:(1)样品载体;(2)用于去除水和灰化样品的电加热器;(3)用于DBD系统的高压电极。整机功耗<25W、重量<2 kg,在无基质干扰的情况下检出限达到0.014 μg/L;整个分析时间可控制在3min以内。实现了尿液等生物样品中砷的快速、灵敏、精确测定。后续该技术也可与AAS等仪器联用,为进一步实现重金属快速检测的现场化和小型化提供一定的技术支撑。

本研究得到国家自然科学基金和国家重点研发计划等支持,该论文第一作者为硕士研究生孙惠芳,通讯作者为刘霁欣教授级高级工程师和毛雪飞研究员。

原文链接https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0003267023002295

Rapid detection of ultratrace urinary arsenic by direct sampling microplasma vaporization based on silicon nitride