液相色譜-同位素比質譜技術發展及應用研究進展

丁 博,謝建軍,王志元,陶移文,黃洪波,陳文銳,姚孝寶

(1. 廣州醫科大學藥學院, 廣東 廣州 511436; 2. 廣州海關技術中心, 廣東 廣州 510623;3. 青海省冬蟲夏草協會, 青海 西寧 810007; 4. 青海貢草生物科技有限公司, 青海 西寧 810007)

自1913年英國物理學家湯姆遜首次發現氖穩定同位素以來[1],科學家研究發現自然界中61種元素含有穩定同位素,穩定同位素具有特殊的地理、化學和生物等信息,引起科研工作人員的好奇與興趣,隨著現代物理與化學技術的發展,碳、氮、氫、氧、硫等輕元素的穩定同位素天然豐度的測量手段逐漸形成一種新型同位素分析技術[2],該技術廣泛應用于地球科學、古生物學、環境科學、生態學、生理學、司法鑒定、食品質量控制(真實性鑒定與產地溯源)等領域[3]。

1 同位素比質譜簡述

1.1 穩定同位素分析

穩定同位素分析是一種根據構成物質的碳、氫、氧、氮、硫等輕元素在物理、化學、生物等外界因素作用下出現同位素分餾現象,進行元素的穩定同位素比測定,追蹤物質來源的分析技術。自然界中輕元素的同位素天然豐度都非常小,穩定同位素分析時,所需測量儀器的精密度數量級達到10-6～10-4[4,5],然而,常規四極桿、離子阱、飛行時間等質量分析器的精密度在0.05%～2%之間,達不到同位素測定要求,直接測定樣品中特定化合物中輕元素的同位素比值非常困難[6]。于是人們采用轉換氣體模式間接測定碳、氫、氧、氮、硫等輕元素同位素天然豐度比,比如,通過氫氣測氫同位素比,二氧化碳測定碳穩定同位素比,一氧化碳測氧穩定同位素比、氮氣測定氮穩定同位素比和二氧化硫測定硫穩定同位素比[7]。……