マイクロディステルとNuプラズマ3 MC-ICP-MSによるナノグラムスケールホウ素同位体分析

ホウ素同位体（Δ11b）の決定は、海洋生物炭酸塩の分析からの過去の海洋PHや大気PCO2の再構築など、さまざまな用途向けの強力なツールを表しています。近年、MC-ICP-MSは、その優れたサンプルスループットと高いイオン化効率のおかげで、他の技術よりも人気を博しています。この研究では、さまざまなサンプル導入システムと検出器構成を使用してΔ11bを測定するためのNu Instruments Plasma 3 MC-ICP-MSのパフォーマンスを初めて評価します。主な目標は、簡単に採用できる簡単なアプローチを通じて、ナノグラムスケールのホウ素同位体分析の詳細な方法論を提供することです。炭酸塩マトリックスからのホウ素（B）精製は、95°Cの温度と15時間の最小加熱期間を使用して、微量蒸留によって行われ、炭酸塩量の最大Bの完全な回収率が可能になりました。文献で報告されている最低の微小蒸留ブランクに匹敵する空白の値（平均して14±6 pg、1 SD、n = 27）を達成しました。3つのサンプル導入システムがテストされ、30μlのMIN-1ネブライザーシステムが、Bの質量あたりの信号強度に関して50および170μLのMIN-1システムよりも優れていました。（1）FC11/FC12、2つのファラデーカップが1011Ωおよび1012Ωアンプ抵抗にそれぞれ11Bおよび10Bイオンビームを検出し、（2）FC12/ICを検出しました。10bを検出するためのイオンカウンターを組み合わせ、11bの1012Ωアンプに取り付けられたファラデーカップ。FC12/IC構成は、0.35 V（分析された溶液では〜12 ngのB）より低い総ホウ素信号に2つのファラデーカップを使用することと比較して、正確な結果を提供しました。提案された分析手順は、CLAM JCT-1、CORAL JCP-1、NIST RM 8301 FORAMおよびCORAL SOLUTIONS、およびBORICATID ERM-AE121を含む、さまざまなホウ素量を含むいくつかの参照材料の分析を通じて検証されました。さらに、長期の再現性は、2つの社内標準（Coral CLD-1とForaminifera GINF-1）で評価され、25.68±0.23‰（2SD、n = 53; 14-36 ngのB）と25.68±0.23‰の値を提供しました。14.90±0.16‰（2SD、n = 12; 11-16 ngのB）。

The determination of boron isotopes (δ11B) represents a powerful tool for a variety of applications such as the reconstruction of past ocean pH and atmospheric pCO2 from the analysis of marine biogenic carbonates. In recent years, MC-ICP-MS has gained popularity over other techniques thanks to its superior sample throughput and high ionization efficiency. This study evaluates, for the first time, the performance of the Nu Instruments Plasma 3 MC-ICP-MS for measuring δ11B using different sample introduction systems and detector configurations. The main goal is to provide a detailed methodology for nanogram-scale boron isotope analysis through a straightforward approach that can be easily adopted. Boron (B) purification from the carbonate matrix was performed through micro-distillation, using a temperature of 95 °C and a minimum heating duration of 15 h, allowing the full recovery of B from up to 3 mg of carbonate mass. We attained blank values (on average 14 ± 6 pg, 1 SD, n = 27) comparable to the lowest micro-distillation blanks reported in the literature. Three sample introduction systems were tested, and the 30 μL min-1 nebuliser system outperformed the 50 and 170 μL min-1 systems in terms of signal intensity per mass of B. Two detector configurations were used based on the total boron signal intensity achieved: (1) FC11/FC12, with two Faraday cups fitted to 1011 Ω and 1012 Ω amplifier resistors to detect 11B and 10B ion beams, respectively, and (2) FC12/IC, with which we investigated, for the first time, the feasibility of combining an ion counter for detecting 10B, and a Faraday cup fitted to a 1012 Ω amplifier for 11B. The FC12/IC configuration provided accurate results compared to the use of two Faraday cups for total boron signals lower than 0.35 V (∼12 ng of B in the analysed solution). The proposed analytical procedure was validated through the analysis of several reference materials with varying boron amounts, including clam JCt-1, coral JCp-1, NIST RM 8301 Foram and Coral solutions, and boric acid ERM-AE121. Furthermore, the long-term reproducibility was assessed with two in-house standards (coral CLD-1 and foraminifera GINF-1), providing values of 25.68 ± 0.23 ‰ (2SD, n = 53; with 14-36 ng of B) and 14.90 ± 0.16 ‰ (2SD, n = 12; with 11-16 ng of B), respectively.