丁 博,谢建军,王志元,陶移文,黄洪波,陈文锐,姚孝宝

(1. 广州医科大学药学院, 广东 广州 511436; 2. 广州海关技术中心, 广东 广州 510623;3. 青海省冬虫夏草协会, 青海 西宁 810007; 4. 青海贡草生物科技有限公司, 青海 西宁 810007)

自1913年英国物理学家汤姆逊首次发现氖稳定同位素以来[1],科学家研究发现自然界中61种元素含有稳定同位素,稳定同位素具有特殊的地理、化学和生物等信息,引起科研工作人员的好奇与兴趣,随着现代物理与化学技术的发展,碳、氮、氢、氧、硫等轻元素的稳定同位素天然丰度的测量手段逐渐形成一种新型同位素分析技术[2],该技术广泛应用于地球科学、古生物学、环境科学、生态学、生理学、司法鉴定、食品质量控制(真实性鉴定与产地溯源)等领域[3]。

1 同位素比质谱简述

1.1 稳定同位素分析

稳定同位素分析是一种根据构成物质的碳、氢、氧、氮、硫等轻元素在物理、化学、生物等外界因素作用下出现同位素分馏现象,进行元素的稳定同位素比测定,追踪物质来源的分析技术。自然界中轻元素的同位素天然丰度都非常小,稳定同位素分析时,所需测量仪器的精密度数量级达到10-6～10-4[4,5],然而,常规四极杆、离子阱、飞行时间等质量分析器的精密度在0.05%～2%之间,达不到同位素测定要求,直接测定样品中特定化合物中轻元素的同位素比值非常困难[6]。于是人们采用转换气体模式间接测定碳、氢、氧、氮、硫等轻元素同位素天然丰度比,比如,通过氢气测氢同位素比,二氧化碳测定碳稳定同位素比,一氧化碳测氧稳定同位素比、氮气测定氮稳定同位素比和二氧化硫测定硫稳定同位素比[7]。……