芯片磁固相萃取-等离子质谱联用技术及细胞内痕量元素与形态分析

研制芯片磁固相萃取装置，并与电热蒸发-等离子体质谱（ETV-ICP-MS）及毛细管高效液相色谱（μHPLC）/毛细管电泳（CE）-ICP-MS联用，实现细胞内高灵敏的痕量元素及元素形态分析。研究纳米磁性材料的合成与改性方法以及影响芯片磁固相萃取的诸因素，建立芯片磁固相萃取-ETV-ICP-MS及芯片磁固相萃取-μHPLC/CE-ICP-MS联用技术分析细胞内金属元素及其形态的新方法，为金属组学研究提供新的技术平台。课题的完成，不仅对分析化学学科（特别是原子光谱/质谱）的发展和学术水平的提高具有重要的学术意义，而且为从金属组学的角度揭示痕量元素的毒性及其在生命体中的迁移与转化过程及与人体健康的关系提供理论依据、实验方法和基础数据，并具有广阔的应用前景。

本项目合成了不同表面改性、高吸附容量的纳米磁性材料，采用各种表征手段对其进行了考察，详细研究了自制纳米磁性材料对金属离子(如Cd、Cu、Hg和Pb等) 的吸附行为，初步探讨了其吸附机理；基于此，建立了磁固相萃取(MSPE)-等离子体原子发射光谱/质谱(ICP-OES/MS)联用分析环境及生物样品中痕量重金属的新方法。以磁性纳米粒子自组装堆积方式制备了芯片磁固相填充柱，实现了MSPE和细胞样品引入技术在芯片上的整合，制备了新型芯片磁固相萃取装置，对影响萃取的诸多因素及萃取动力学进行了考察优化，建立了芯片MSPE-电热蒸发(ETV)/高效液相色谱(HPLC)-ICP-MS联用分析细胞中痕量元素及其形态的新方法。所建立的方法具有成本低，简单快速，选择性好，检出限低，样品和溶剂消耗少，可避免引入污染物等优点，为金属组学研究提供了新的技术平台。该课题的完成，不仅对分析化学学科（特别是原子光谱/质谱）的发展和学术水平的提高具有重要的学术意义，而且为从金属组学的角度揭示痕量元素的毒性及其在生命体中的迁移与转化过程及与人体健康的关系提供了理论依据、实验方法和基础数据，并具有广阔的应用前景。