Research Progress on SP-ICP-MS Analysis Method and Application of Metal Nanoparticles in Complex Matrix Samples

CHUN Jie; ZHANG Kai; ZHANG Ting; LIANG Wei-xin; SONG Yu-mei; GUO Peng-ran

doi:10.12452/j.fxcsxb.24050511

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Research Progress on SP-ICP-MS Analysis Method and Application of Metal Nanoparticles in Complex Matrix Samples

Reviews | 更新时间：2024-08-08

- Research Progress on SP-ICP-MS Analysis Method and Application of Metal Nanoparticles in Complex Matrix Samples
- Journal of Instrumental Analysis Vol. 43, Issue 8, Pages: 1144-1153(2024)
- 作者机构：
  
  1.广东省科学院测试分析研究所（中国广州分析测试中心），广东省化学测量与应急检测技术重点实验室，广东省水环境污染在线监测工程技术研究中心，广东广州　510070
  2.兰州理工大学石油化工学院，甘肃兰州 730000
  3.澳门科技大学环境科学与工程系，中国澳门特别行政区 999078
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.24050511
  CLC： O657.63;X531
- Published：15 August 2024，
  
  Received：05 May 2024，
  
  Revised：01 June 2024，
- 稿件说明：
移动端阅览
淳杰,张凯,张婷,梁维新,宋玉梅,郭鹏然.复杂基质样品中金属纳米颗粒的SP-ICP-MS分析方法及应用研究进展[J].分析测试学报,2024,43(08):1144-1153.

CHUN Jie,ZHANG Kai,ZHANG Ting,LIANG Wei-xin,SONG Yu-mei,GUO Peng-ran.Research Progress on SP-ICP-MS Analysis Method and Application of Metal Nanoparticles in Complex Matrix Samples[J].Journal of Instrumental Analysis,2024,43(08):1144-1153.
淳杰,张凯,张婷,梁维新,宋玉梅,郭鹏然.复杂基质样品中金属纳米颗粒的SP-ICP-MS分析方法及应用研究进展[J].分析测试学报,2024,43(08):1144-1153. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.24050511.

CHUN Jie,ZHANG Kai,ZHANG Ting,LIANG Wei-xin,SONG Yu-mei,GUO Peng-ran.Research Progress on SP-ICP-MS Analysis Method and Application of Metal Nanoparticles in Complex Matrix Samples[J].Journal of Instrumental Analysis,2024,43(08):1144-1153. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.24050511.

摘要

近年来，纳米技术和纳米材料的大规模应用导致大量的金属纳米颗粒（MNPs）释放并积累到环境中。由于独特的物理化学特性及生物毒性，环境中的MNPs严重威胁到生态环境及人类健康。因此，对复杂基质样品（土壤、沉积物、水体、生物）中的MNPs进行表征具有重要意义。在已报道的各种表征MNPs的技术中，单颗粒电感耦合等离子体质谱（SP-ICP-MS）在分离、鉴定和定量复杂基质样品中的MNPs方面发挥了重要作用。该文主要介绍了SP-ICP-MS分析技术的原理及其复杂基质的样品前处理方法，评述了近年来SP-ICP-MS在环境科学、生命科学、医学MNPs分析应用中的新进展，并提出了SP-ICP-MS技术未来研究和应用的方向。

Abstract

In recent years，the large application of nanotechnology and nanomaterials has led to the release and accumulation of mass metal nanoparticles（MNPs） into the environment. Due to the unique physical and chemical characteristics and biological toxicity of MNPs，MNPs in the environment pose a serious threaten to the ecological environment and human health. Therefore，it is of great significance to characterize metal nanoparticles in complex matrix samples（soil，sediment，water，organisms）. Among the reported techniques for the characterization of MNPs，single particle inductively coupled plasma mass spectrometry（SP-ICP-MS） plays an important role in the separation，identification and quantification of MNPs in complex matrix samples. This review mainly introduces the principle of SP-ICP-MS analysis technology and the pretreatment methods of complex matrix samples，reviews the new progress of its application in MNPs analysis in environment science，life science and medicine in recent years，and puts forward the direction of future research and application of SP-ICP-MS technology.

关键词

金属纳米颗粒物单颗粒电感耦合等离子体质谱（SP-ICP-MS）表征技术环境介质生物样品

Keywords

metal nanoparticles（MNPs）single particle ICP-MS（SP-ICP-MS）characterization techniqueenvironmental mediumbiological sample

references

Kumar K H，Venkatesh N，Bhowmik H，Kuila A. Biomed. J. Sci. & Tech. Res.，2018，4：3765-3775.

Lead J R，Batley G E，Alvarez P J J，Croteau M，Handy R D，McLaughlin M J，Judy J D，Schirmer K. Environ. Toxicol. Chem.，2018，37：2029-2063.

Azimzada A，Jreije I，Hadioui M，Shaw P，Farner J M，Wilkinson K J. Environ. Sci. Technol.，2021，55：9836-9844.

Vance M E，Kuiken T，Vejerano E P，McGinnis S P，Hochella M F，Rejeski D，Hull M S. Beilstein J. Nanotechnol.，2015，6：1769-1780.

Shi R X，Zhao Y P，Guan P，Liang W X，Xun H. Chin. J. Anal. Chem.（史瑞新，赵艳萍，管鹏，梁维新，荀合. 分析化学），2020，48：523-529.

Castiglione R M，Giorgetti L，Geri C，Cremonini R. J. Nano Res.，2011，13：2443-2449.

Lin W S，Huang Y W，Zhou X D，Ma Y F. Int. J. Toxicol.，2006，25：451-457.

Kerin H，Nagaraj K，Kamalesu S. Mater. Today：Proc.，2023，25：1-8.

Sinha R，Karan R，Sinha A，Khare S K. Bioresour. Technol.，2011，102：1516-1520.

Lee S W，Kim S M，Choi J. Environ. Toxicol. Phar.，2009，28：86-91.

Wu Y，Zhou Q F，Li H C，Liu W，Wang T，Jiang G B. Aquat. Toxicol.，2010，100：160-167.

Geiser M，Rothen-Rutishauser B，Kapp N，Schürch S，Kreyling W，Schulz H，Semmler M，Hof I V，Heyder J，Gehr P. Environ. Health. Persp.，2005，113：1555-1560.

Donovan A R，Adams C D，Ma Y，Stephan C，Eichholz T， Shi H. Anal. Bioanal. Chem.，2016， 408：5137-5145.

Hadioui M，Knapp G，Jreije A，Frechette-Viens L，Wilkinson K. Environ. Sci.：Nano，2020，7：139.

Jreije I，Azimzada A，Hadioui M，Wilkinson K J. Molecules，2020，25：5516.

Naasz S，Weigel S，Borovinskaya O，Serva A，Cascio C，Undas A K，Simeone F C，Marvin H J，Peters R J. J. Anal. Atom. Spectrom.，2018，33：835.

Tian X W，Jiang H W，Wang M，Cui W B，Guo Y Y，Zheng L N，Hu L G，Qu G B，Yin Y G，Cai Y. Anal. Chim. Acta，2023，1240：340756.

Liang W X，Liu N，Guo P R，Yan D. J. Instrum. Anal.（梁维新，刘宁，郭鹏然，严冬. 分析测试学报），2018，37：1238-1243.

Pace H E，Rogers N J，Jarolimek C，Coleman V A，Higgins C P， Ranville J F. Anal. Chem.，2011，83：9361-9369.

Olesik J W，Gray P J. J. Anal. Atom. Spect.，2012，27：1143.

Newman K，Metcalfe C，Martin J，Hintelmann H，Shaw P，Donard A. J. Anal. Atom. Spect.，2016，31：2069.

Farré M，Sanchís J，Barceló D. TrAC-Trends Anal. Chem.，2011，30：517-527.

Gallego-Urrea J A，Tuoriniemi J，Hassellöv M. TrAC-Trends Anal. Chem.，2011，30：473-483.

Von Der Kammer F，Ferguson P L，Holden P A，Masion A，Rogers K R，Klaine S J，Koelmans A A，Horne N，Unrine J M. Environ. Toxicol. Chem.，2012，31：32-49.

Schwertfeger D M，Velicogna J R，Jesmer A H，Saatcioglu S，McShane H，Scroggins R P， Princz J I. Anal. Chem.，2017，89：2505-2513.

Hadri E H，Louie S M，Hackley V A. Environ. Sci.：Nano，2018，5：203-214.

Li L，Wang Q，Yang Y，Luo L，Ding R，Yang Z G，Li H P. Anal. Chem.，2019，91：9442-9450.

Yi Z B，Loosli F，Wang J J，Berti D，Baalousha M. Environ. Chem. Lett.，2020，18：215-227.

Regelink I C，Weng L，Koopmans G F，Van Riemsdijk W H. Geoderma，2013，202/203：134-141.

Liu J F，Chao J B，Liu R，Tan Z Q，Yin Y G，Wu Y，Jiang G B. Anal. Chem.，2009，81：6496-6502.

Wimmer A，Urstoeger A，Hinke T，Aust M，Altmann P J，Schuster M. Anal. Chim. Acta，2021，1150：238198.

Li L X Y，Leopold K，Schuster M. Chem. Commun.，2012，48：9165.

Zhou X，Liu J，Yuan C，Chen Y. J. Anal. Atom. Spectrom.，2016，31：2285-2292.

Huynh K A，Siska E，Heithmar E，Tadjiki S，Pergantis S A. Anal. Chem.，2016，88：4909-4916.

Newman K，Metcalfe C，Martin J，Hintelmann H，Shaw P，Donard A. J. Anal. At. Spectrom.，2016，31：2069-2077.

Guan P，Guo P R，Pan J C，Xun H，Liang W X. J. Instrum. Anal.（管鹏，郭鹏然，潘佳钏，荀合，梁维新. 分析测试学报），2020，39：626-631.

Phalyvong K，Sivry Y，Pauwels H，Gélabert A，Tharaud M，Wille G，Bourrat X，Benedetti M F. Front. Environ. Sci.，2020，8：141.

Yang Y，Long C L，Li H P，Wang Q，Yang Z G. Sci. Total Environ.，2016，563/564：996-1007.

Wu S M，Zhang S H，Gong Y，Shi L L，Zhou B S. J. Hazard. Mater.，2020，382：121045.

Heckmann L H，Hovgaard M B，Sutherland D S，Autrup H，Besenbacher F，Scott-Fordsmand J J. Ecotoxicology，2011，20：226-233.

Santiago-Martín A D，Constantin B，Guesdon G，Kagambega N，Raymond S，Cloutier R G. J. Hazard. Toxic Radioact. Waste，2016，20：B4015001.

Liu W Y，Shi H L，Liu K，Liu X S，Sahle-Demessie E，Stephan C. J. Agric. Food Chem.，2021，69：1115-1122.

Praetorius A，Gundlach-Graham A，Goldberg E，Fabienke W，Navratilova J，Gondikas A，Kaegi R，Günther D，Hofmann T，Von Der Kammer F. Environ. Sci.：Nano，2017，4：307.

Zhang W L，Schwab A P，White J C，Ma X M. J. Environ. Qual.，2018，47：129-138.

Asadishad B，Chahal S，Akbari A，Cianciarelli V，Azodi M，Ghoshal S，Tufenkji N. Environ. Sci. Technol.，2018；52：1908-1918.

Samarajeewa A，Velicogna J，Schwertfeger D，Princz J，Subasinghe R，Scroggins R，Beaudette L. Sci. Total Environ.，2021，763：143037.

Li C T，Li Z H，Cui Q，Hassan A，Zhang K，Lu X Q，Zhang Y. Environ. Sci. Pollut. R.，2023，30：55649-55661.

Abdel-Latif H M，Dawood M A，Menanteau-Ledouble S，El-Matbouli M. Ecotox. Environ. Safe.，2020，200：110776.

Gray P E ，Coleman J G，Bednar A J，Kennedy A J，Ranville J F，Higgins C P. Environ. Sci. Technol.，2013，47：14315-14323.

Xu L N，Wang Z Y，Zhao J，Lin M Q，Xing B S. Environ. Pollut.，2020，260：114043.

López-Mayán J J，del-Ángel-Monroy S，Peña-Vázquez E，Barciela-Alonso M C，Bermejo-Barrera P，Moreda-Piñeiro A. Talanta，2022，236：122856.

Liu J，Hurt R H. Environ. Sci. Technol.，2010，44：2169-2175.

Fabrega J，Renshaw J C，Lead J R. Environ. Sci. Technol.，2009，43：9004-9009.

Roh J，Sim S J，Yi J，Park K，Chung K H，Ryu D，Choi J. Environ. Sci. Technol.，2009，43：3933-3940.

Scown T M，Santos E M，Johnston B D，Gaiser B，Baalousha M，Mitov S，Lead J R，Stone V，Fernandes T F，Jepson M，Aerle V R，Tyler C R. Toxicol. Sci.，2010，115：521-534.

Asharani P，Wu Y L，Gong Z Y，Valiyaveettil S. Nanotechnology，2008，19：255102.

Witzler M，Küllmer F，Günther K. Anal. Lett.，2018，51：587-599.

Badalova K，Herbello-Hermelo P，Bermejo-Barrera P，Moreda-Piñeiro A. J. Trace Elem. Med. Bio.，2019，54：55-61.

He X L，Zhang H T，Shi H L，Liu W Y，Sahle-Demessie E. J. Am. Soc. Mass Spectrom.，2020，31：2180-2190.

Jeništová A，Loula M，Mestek O，Ulbrich P，Matějka P. J. Nanopart. Res.，2020，22：1-14.

Salou S，Larivière D，Cirtiu C M，Fleury N. Anal. Bioanal. Chem.，2021，413：171-181.

Liu Z R，Li X T，Xiao G Y，Chen B B，He M，Hu B. TrAC -Trends Anal. Chem.，2017，93：78-101.

Zhang X，Chen B B，He M，Zhang Y W，Xiao G Y，Hu B. Spectrochim. Acta B，2015，106：20-27.

Montoro Bustos A R，Garcia-Cortes M，González-Iglesias H，Encinar R J，Costa-Fernández J M，Coca-Prados M，Sanz-Medel A. Anal. Chim. Acta，2015，879：77-84.

Chen B B，Peng H Y，Zheng F，Hu B，He M，Zhao W，Pang D W. J. Anal. At. Spectrom.，2010，25：1674-1681.

Tang Y R，Jiao X，Liu R，Wu L，Wu L，Hou X D，Lv Y. J. Anal. At. Spectrom.，2011，26：2493-2499.

Cao Y P，Feng J S，Tang L F，Mo G C，Mo W M，Deng B Y. Spectrochim. Acta B，2020，166：105797.

Liu Y，Zhang K，Xu S P，Yan M，Tao D Y，Chen L L，Wei Y，Wu C X，Liu G J，Lam K P. Gondwana Res.，2022，108：171-180.

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Enantiomer Separations of Chiral Polychlorinated Biphenyls in Biological Samples

Related Author

GUO Peng-ran

SONG Yu-mei

LIANG Wei-xin

CHUN Jie

吴江平

麦碧娴

向同寿

莫凌

Related Institution

Guangdong Provincial Engineering Research Center for Online Monitoring of Water Pollution，Guangdong Provincial Key Laboratory of Emergency Test for Dangerous Chemicals，Guangdong Institute of Analysis （China National Analytical Center Guangzhou），Guangdong Academy of Sciences

中国科学院广州地球化学研究所有机地球化学国家重点实验室

中国科学院研究生院

Address：100 Xianlie Middle Road, Guangzhou Postal code：510070
Tel：020-87684776,37656606 Fax：020-87684776 Email：fxcsxb@china.com
Technical support is provided by Beijing Founder electronics co., LTD 粤ICP备12017312号-3 京公网安备11010802024621
It is recommended to read the content of this site in Chrome&IE9+. Please switch to extreme mode in browser 360.
Cookies We use cookies to help provide and enhance our service and tailor content. By continuing, you agree to the use of cookies.

⁰