基质稀释同位素质谱法测定微量富氘生物样品δD值地研究.pdfVIP

基质稀释同位素质谱法测定微量富氛生物样品SD值的研究 刘子阳。贫义息文先红朱天孩 浙江大学化学系，杭州310027 摘要:建立了用基质稀释同位素质谱法测定微1t富爪生物样品的方法.用牛血清白蛋白作基 质，将富爪生物样品用牛血清白蛋白稀释而制得混合样品，通过侧定基质牛血清白蛋白和含 有生物样品的混合样品的SD值反应生物样品的氢同位素组成。采用该方法我们成功地测定了 牛血清白蛋白及富爪生物样品用牛血清白蛋白稀释而成的混合样品的8i.值。 1 前 言 氢同位素研究广泛地应用于水圈、岩石、矿床、矿物等领域，如通过侧定海水(I)、雨水[21 以及热液成矿[31的氢同位素比值(2D/IH)，研究氢同位素在时间、空间上的运移和分布规律以 及成岩成矿的荃本理论。有机物的氢同位素组成能够提供有关古环境气候研究领域4[l、环境污 染物的研究领域5【,61及有机能源[7,1]研究领域等方面的重要基础数据，因而研究有机物氮同位素 有着重要的惫义。有机物组同位素一般侧定方法是将有机物中氢元素用氧化剂燃烧氧化为 H2O，再将H2O还原为H2用于质谱侧定或是将有机物中氢元素通过热裂解直接转化为氢气用 于质谱测定，但有机物用量一般至少为5m砂9,101.近年来，迅速发展的生命科学提出了侧定微 A富爪样品中的爪含1t问题111-131.生命科学的一些领域只能提供微克量级的生物富氛样品，因 而不能用传统的有机物氢同位素侧定方法测定此类生物样品的氢同位素组成.我们发展出基 质稀释同位素方法即实验中选择与该生物样品具有相似性质的生物试剂做墓质，将生物样品 定量均匀稀释于荃质中制成混合样品，通过分别测定荃质和混合样品的氢同位素组成而反映 生物样品的氢同位素组成，从而为微S富氛生物样品或有机样品的氢同位素分析提供有效的 分析方法。 2 实验部分 2.1试剂及样品 工作标准QYTB,Zn粉 (AR，上海化学试剂厂)，Cu0(粉，AR.德国制造分装;线状，AR，北 京红星化工厂)，V20.粉 (AR，北京房山陶瓷绘料厂)，人8丝(AR，北京瑞尔普技术开发公司)， 牛血清白蛋白(BSA) (上海化学试剂厂)。加有富爪生物样品的牛清白蛋白混合物的制备方法 于另外论文报道。 2.2实验仪器、装tI及操作步魏 气体同位素质谱仪MAT-251(Fmnigan公司).将样品和固体氧化剂 (Cu0和V205)的 均匀混合物倒入瓷舟后放入石英管中。加热到100℃保持20分钟除去吸附水，待系统的真空 度2X10-2P:时，将样品舟推入预先恒沮在850℃的热烧炉进行分解氧化，反应产物再通过净 化炉充分反应生成水、二氧化碳以及氮和硫的氧化物等，将其用液氮收集在冷阱中。换用酒 精冷液 (-78℃左右)冻住水，分离出其它杂质气体，然后将水转移至装有锌粉的样品收集管 中(与Coleman[141所用的样品收集管相似)，取下样品收集管水平地放入温度为430℃的电炉 机械泵+扩散泵 A嫌烧炉 B净化炉CuO+Ag丝) C冷阱 D样品收集管 EFG活塞 图1.制样系统流程示意图 中加热2小时，水被还原为氢气.制备出的氢气用气体同位素质谱仪MAT-251测定，以QYTB 为工作标准，测定样品的SD值。SD值以世界通用的氢同位素标准SMOW(*准平均大洋水) 表示，定义如下:SDsmow(6o卜(RD,RaR,,,~ 一1)x1000，其中uRn 、和Rwx}.d..a 分别表示样品和标准的2D/H比值，SD值只取整数311o] 3 实验结果及讨论 3.1BSA样品的氢同位素组成的测定 测定基质BSA的氮同位素组成，基质BSA用量为5mg，实验结果列于表1.基质BSA 的SD值范围为一71到一80，平均值为一76，标准偏差为12.70.4o，有较好的重现性。这与现有的标 准分析方法1161所要求16o-2%基本相当，也与BOgly等1171用CF-IRMS方法20.40接近. — — ~逮 〕生血清白蛋白(BSA)侧定结果 一一止兰虹一-— ~SDmsow(%0o) SDsmow(40)平均值 标准偏差 -79