電感耦合等離子體質(zhì)譜法（ICP-MS）是一種快速、多元的分析方法。它廣泛應(yīng)用于地球化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、法醫(yī)學(xué)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。?

　　Uwe Karst教授是德國(guó)明斯特大學(xué)分析化學(xué)中心主任。他和他的團(tuán)隊(duì)正在使用ICP-MS進(jìn)行一項(xiàng)題為“分析河水中磁共振成像造影劑”的研究。在Karst過(guò)去的其他研究中，ICP-MS的應(yīng)用還包括：分析腎衰竭相關(guān)疾病的形態(tài)、測(cè)定小鼠腫瘤細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中的某一標(biāo)記化合物的分布情況。此次，小編有幸采訪到Uwe Karst教授，與我們分享他的研究工作。

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　　小編：在最近的研究中，您使用親水作用液相色譜（HILIC）和ICP-MS，分析了明斯特鎮(zhèn)當(dāng)?shù)氐牡乇硭?，和通過(guò)污水處理廠排放進(jìn)入環(huán)境的磁共振成像造影劑（磁共振成像造影劑：介入放射學(xué)操作中常用的化學(xué)物質(zhì)，用于增強(qiáng)影像觀察效果）。此外，您還通過(guò)去溶劑化的方法，優(yōu)化了等離子體樣品的導(dǎo)入。您能為我們簡(jiǎn)單介紹一下該分析方法的主要特點(diǎn)嗎？

　　Uwe Karst教授：我們知道，HILIC是一種分析強(qiáng)極性和強(qiáng)親水性化合物的液相色譜分析方法。使用HILIC的原因有二點(diǎn)：

　　一方面，一些造影劑帶負(fù)電，另一些為中性。因而不能使用離子色譜法（IC）對(duì)其加以分離。

　　另一方面，反相液相色譜（RPLC）對(duì)某些分析物，特別是極性和親水性化合物卻無(wú)法或很少保留。而在HILIC譜柱上，物質(zhì)的洗脫順序與RPLC恰恰相反。換句話(huà)說(shuō)，在RPLC柱上很難保留或根本不保留的物質(zhì)，在試驗(yàn)條件下，它們?cè)贖ILIC柱上有較強(qiáng)的保留。因而使用HILIC作為分析方法。另外，去溶劑化的目的是提高檢出限。

　　小編：在該分析過(guò)程中使用扇形磁場(chǎng)質(zhì)譜系統(tǒng)有何特殊優(yōu)勢(shì)？

　　Uwe Karst教授：相較于在ICP-MS中廣泛應(yīng)用的四級(jí)桿質(zhì)量分析儀，扇形磁場(chǎng)質(zhì)譜系統(tǒng)仍舊具有最低檢出限，尤其在低分辨率的情形下。正如許多其他分離分析所用的方法一樣，我們的方法面臨的問(wèn)題在于，分析信號(hào)太弱，而非背景信號(hào)太強(qiáng)。因此，提高儀器的靈敏度、降低檢出限是選擇分析儀器時(shí)的首要考慮。我們堅(jiān)持選擇扇形磁場(chǎng)ICP-MS進(jìn)行超痕量分析。

　　小編：您的另一篇論文中提到，您的團(tuán)隊(duì)正在研究腎源性系統(tǒng)性纖維化（NSF）。該現(xiàn)象由磁共振血管造影劑釓（gadolinium）的注射和在體內(nèi)的蓄積引起。研究過(guò)程中您的團(tuán)隊(duì)使用到ICP-MS、激光剝蝕-等離子體質(zhì)譜儀（LA-ICP-MS）和親水作用液相色譜-等離子體質(zhì)譜儀（HILIC-ICP-MS）進(jìn)行分析。你能談?wù)勥@三種分析儀器分別有何作用和優(yōu)勢(shì)嗎？

　　Uwe Karst教授：該研究的目的是，為診斷皮膚中由造影劑引起的NSF提供簡(jiǎn)便、高效的方法。NSF的成因是皮膚中殘留的釓，及其與鈣、磷所形成的釓磷酸鈣。研究的第一步，是將患者的皮膚組織樣本溶解于硝酸，檢測(cè)其中釓的含量。將此樣品與同一患者的另一處未受NSF影響的皮膚組織樣品進(jìn)行對(duì)比。一旦檢測(cè)出前者釓的含量高于后者，則必須進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)。LA-ICP-MS是分析元素生物成像的最佳工具。若檢測(cè)出皮膚樣品中釓的含量偏高（大于幾個(gè)ppm），同時(shí)樣品中還存在鈣、磷，則可以確定患有NSF。該研究中，我們還使用HILIC-ICP-MS進(jìn)行形態(tài)分析，以確定造影劑是否仍有殘留。

　　??小編：您的團(tuán)隊(duì)還采用激光剝蝕-等離子體質(zhì)譜法（LA-ICP-MS）測(cè)定小鼠腫瘤細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中鑭系化合物的分布情況。對(duì)照之前的磁共振成像（MRI）數(shù)據(jù)，LA-ICP-MS是如何得到該標(biāo)記元素的分布的？LA-ICP-MS在元素生物成像研究中的優(yōu)勢(shì)是什么？

　　Uwe Karst教授：MRI是醫(yī)學(xué)成像研究中頗為有用的工具之一，但是MRI的空間分辨率不高，獲得的化學(xué)信息有限。相較之下，LA-ICP-MS是理想的MRI輔助工具，起到補(bǔ)充化學(xué)信息的作用。LA-ICP-MS的空間分辨率更高，靈敏度高，適用于鑭系化合物的定量分析，而這些鑭系化合物廣泛存在于MRI中的造影劑。通過(guò)標(biāo)記，并與標(biāo)準(zhǔn)曲線校對(duì)，LA-ICP-MS可精確地定量出腫瘤細(xì)胞樣品中的鑭系元素。

　　小編：您的下一步研究將是什么？

　　Uwe Karst教授：接下來(lái)，我們將進(jìn)一步提高LA-ICP-MS的空間分辨率，將觀測(cè)范圍縮減至1微米之內(nèi)。此外，我們的研究對(duì)象將從組織變?yōu)榧?xì)胞。觀測(cè)范圍的縮小意味著，必須降低儀器的檢出限?；蛘哒f(shuō)，樣品的濃度不能太低。另一個(gè)目標(biāo)是提高檢測(cè)速率。LA-ICP-MS檢測(cè)一個(gè)樣品的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)50h，可通過(guò)完善細(xì)胞樣品的制備加以實(shí)現(xiàn)。