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一文讀懂ICP-MS發(fā)展及應(yīng)用
ICP-MS先有的是概念，1970 年繼 ICP-AES 技術(shù)快速發(fā)展之后，研究者們產(chǎn)生對(duì)下一代多元素分析儀器系統(tǒng)的迫切需求。比如對(duì)地球化學(xué)分析來說，基體問題很嚴(yán)重；在發(fā)射光譜中，強(qiáng)的多譜線的主要基體元素如 Ca、Al 和 Fe 的測量，而對(duì)痕量元素來說，選擇無干擾的譜線很困難。再比如，地質(zhì)勘查中人們感興趣的元素，主要集中在具有復(fù)雜光譜且在發(fā)射光譜中檢出限較差的稀有重金屬元素。
有了需求后，多國科學(xué)家進(jìn)行技術(shù)合作，克服了種種難題，終于在1980年發(fā)表了一篇ICP-MS的可行性文章，1983-1984年，兩家儀器公司推出了商品化的ICP-MS。一臺(tái)是由英國 VG 同位素有限公司生產(chǎn)的基于 Surrey 系統(tǒng)的 Plasma Quad，現(xiàn)在進(jìn)化為賽默飛的iCAP Q；另一臺(tái)是由加拿大 SCIEX 公司生產(chǎn)的基于 Toronto 研究小組的工作的 Elan，現(xiàn)在進(jìn)化為PerkinElmer的NexION。
ICP-MS的優(yōu)點(diǎn)是：可分析幾乎地球上所有元素(Li-U)，靈敏度高/檢出限低，速度快，精密度高，動(dòng)態(tài)線性范圍極寬，干擾少，可提供較高準(zhǔn)確度的同位素信息，而且可以和液相色譜(LC)、離子色譜(IC)、氣相色譜(GC)、流動(dòng)注射(FIA)、激光燒蝕(LA)等聯(lián)用，可做形態(tài)分析。
相比其它原子光譜，ICP-MS的缺點(diǎn)是：對(duì)高基體的樣品適應(yīng)差一點(diǎn)，對(duì)操作者的要求高一些，價(jià)格貴。另外，由于在ICP階段產(chǎn)生了多原子離子的干擾，所以是否能有效去除干擾離子也是ICP-MS的一大挑戰(zhàn)(同原子光譜用各種手段去除光譜干擾的考慮類似)。
所以，一臺(tái)好的商品化ICP-MS，至少要具備前面ICP-MS應(yīng)有的優(yōu)點(diǎn)；另外，還需在解決上述挑戰(zhàn)方面有所建樹。
從1983年一臺(tái)商品化ICP-MS問世，中國就一直從國外進(jìn)口該類儀器；但歐美卻一直對(duì)中國限制進(jìn)口，故以前中國的ICP-MS國標(biāo)不多。2012年，ICP-MS推出29年后，天瑞儀器推出一臺(tái)商品化ICP-MS，大大加速了國標(biāo)中使用四極桿ICP-MS的進(jìn)程；這讓人們認(rèn)為中國被壓抑多年的ICP-MS采購需求會(huì)被快速釋放，除安捷倫、賽默飛、PerkinElmer、耶拿外，2015年后，國產(chǎn)又有天瑞儀器、 聚光科技、鋼研納克、普析、美析；2016的市場競爭將異常激烈。
近年來傳統(tǒng)單四極桿ICP-MS設(shè)計(jì)的趨勢是：引入碰撞池/反應(yīng)池技術(shù)降低干擾；離子源采用離軸技術(shù)降低中性粒子干擾，進(jìn)一步提高分析物靈敏度；降低氣體消耗量；設(shè)計(jì)儀器的硬件軟件，讓其更容易使用和維護(hù)。
近年來的技術(shù)和應(yīng)用進(jìn)展如：安捷倫推出世界電感耦合等離子串聯(lián)質(zhì)譜系統(tǒng)8800；富魯達(dá)的CyTOF打入了生命科學(xué)單細(xì)胞分析的領(lǐng)域；近各ICP-MS在納米顆粒分析、金屬組學(xué)、色譜和ICP-MS聯(lián)用中也頗受垂青。