尿中钴的石墨炉原子吸收光谱法测定解析_图文

1、384生堡董垫里生璺些疸§兰查!Q!生!旦箜丝鲞箜!塑堡堕!型垡竖Q!业堕!:丛业!Q!:兰:塑!:!尿中钴的石墨炉原子吸收光谱法测定仲立新 丁帮梅姜冬刘德晔余彬 朱宝立丁璐监测与检验技术【摘要】 目的建立作业工人尿中钴的石墨炉原子吸收光谱测定方法。方法经2%硝酸稀释尿液2倍后经石墨炉原子吸收光谱检测,加标工作曲线定量。结果在2.5。40。0ng/ml范围内钴线性相关系数均大于0.999,加标回收试验表明尿中钴的回收率在90.8%94.8%之间,批内精密度为3.2%.5.1%。连续3d的钴元素批问精密度为4.4%。5.2%。结论使用石墨炉原子吸收光谱法直接测定尿中钴具有快速准确的特点

2、,各项指标均符合GBZ/T 210.52008职业卫生标准制定指南第5部分:生物材料中化学物质测定方法的要求:【关键词】尿;分光光度法,原子吸收;光谱分析Determination of trace cobalt in human urine by graphite fumace atomic absorption spectrometrZhong Lixin4,Ding Bangmei,以nng Dong,Liu Deye,yu Bing,Zhu Baoli,Ding Lu.4止angsu Provincial Centerfor Disease Control and Prevention

3、.Nanjing 210028.ChinaCorresponding author:Ding Bangmei(Email:dingbangmei163.con(Abstract】0bjective To establish a method to determine cobalt in human urine by graphite fuITlaceatomic absorption spectrometry.Methods Urine with 2%nitric acid diluted twofold.to quantifv the curve.graphite fumace atomic

4、 absorption spectrometric detection.Results Co was linear within 2.540.0ng/ml with r>0.999,Spike experiment showed that Co received good recovery rate.which was 90.8%94.8%.Intraassayprecisions were 3.2%5.1%for Cer-assay preeisions were 4.4%5.2%for Co.Conclusion The method byusing graphite fu

5、mace atomic absorption spectrometr to determine urine Co was fast,accurate and with lOW matrixeffect.It could meet the requirement in GBZ,I210.52008.【Key words】 Urine;Cobalt;Spectrophotometry,atomicobsorption;Spectrumanalysis钴通常用于电镀、合成硬质合金用于制造切削工具、航 空机械制造,氧化钴主要用于生产硬质合金及陶搪瓷颜釉料 等。从事接触钴作业的人员,可通过呼吸道吸入金属

6、烟、尘导 致职业性呼吸系统疾病:钴代谢的主要途径是经肾脏由尿排 泄,因此尿中钴的含量是反映人群接触水平的主要指标。目 前,国内还没有尿中钴的标准测定方法,石墨炉原子吸收光 谱法是最常用的方法之一。但由于尿中磷酸盐和尿酸盐的存 在【II,使用原子吸收光谱法测定尿钴时不得不考虑它们可能 带来的干扰。因此,基体和其他化学成分的消除,一直是原子 吸收光谱分析法的重点。我们利用塞曼效应石墨炉原子吸收 光谱法,对不同的基体改进剂进行了比较,并通过最佳灰化 和原子化条件的选择,建立了尿钴的石墨炉原子吸收光谱测 定法。一、材料与方法1.仪器:900T型原子吸收分光光度计(美国PE公司, 纵向交流塞曼效应扣背景

7、,钴空心阴极灯(美国PE公司,微D01:JO.3760/cma.j,issn.100l一9391.2016.05.023基金项目:江苏省卫生科研项目(Y2013049;江苏省医学领军 人才与创新团队项目(U201130作者单位:210028南京,江苏省疾病预防控制中心职业病防治 所(仲立新。丁帮梅、姜冬、刘德晔、余彬;苏州市疾病预防控制中心 (丁璐通信作者:丁帮梅,Email:(1in加angmei163.corn 量取样器(德国Eppendoff公司。2.试剂:超纯水,钴标准储备液(1mg/ml,国家有色金属 及电子材料分析测试中心,钴标准使用液由钴标准贮备液 用2.0%HNO,逐级稀释至2

8、0、80trg/L,硝酸(UP级,苏州晶 瑞化学有限公司,硝酸镁(优级纯,美国Sigma公司,抗坏 血酸(分析纯,国药集团化学试剂有限公司,偏钒酸铵(分析 纯,国药集团化学试剂有限公司,1.0%钯溶液(德国Merck 公司,硝酸铵(分析纯,国药集团化学试剂有限公司。3.尿样收集及保存:收集晨尿于酸处理过的硬质聚乙烯 塑料瓶中,摇匀后测定尿比重,在100ml尿样中加入1ml浓 硝酸,使其pH值<2,样品在4条件下保存。4.分析步骤和方法:(1仪器工作条件:波长242.5nm, 灯电流15mA,狭缝0.2nm;横向加热一体化平台石墨管。 (2石墨炉工作条件:干燥l 120,l s/30s(斜

9、坡,保持时间, 下同;干燥2150,15s/45s;灰化】450oC,15stl5s;灰化2 1300,10s/20S;原子化2300,0巧S;清除2500,l s/5S。进样体积16斗l同时加5pl化学改进剂,载气(高纯氩, 流量250ml/min,原子化时停气,以峰面积的形式采集数 据。(3工作曲线制备:取6个带盖塑料离心管,分别加入随 机尿样0.60ml,依次吸取20肛g/L的钴标准应用液0、0.15、 0.30、0.60ml及80叫L的钴标准应用液0.30、0,45、0.60nd, 体积分数为2.0%的硝酸0.60、0.45、0.30、0、0.30、0.15和0 ml,使各管的总体积为

10、1.20ml。最终配制成0、2.5、5.0、10.0、万方数据主兰董垫里生里些疸苤查!生i旦笙丝鲞箜!塑璺!i!型旦!gQ!塑坚!丛型!Q!:丝!堕!:120.0、30.0及40.0Ixg/L共7个钴标准点。(4样品制备:将采 集的尿样从冰箱取出,至室温。充分混匀后,吸取尿液0.60 ml于带盖的塑料离心管中,加入0.60ml 2.0%HNO,混匀, 同时制备空白管。(5尿样分析:按制备丁作曲线的条件,测 定尿样吸光度值;当尿样钴浓度超过仪器的线性范围时,采 用仪器的自动稀释功能稀释尿样。样品的吸光度值经空白校 正后,在曲线上求得的浓度即为稀释尿样中的钴浓度,再乘 以尿的稀释倍数,并经尿比重校

11、正,即为原尿中实际的钴 含量。二、结果与讨论1.基体改进剂的选择:用石墨炉原子吸收光谱法测定尿 中钴存在很多干扰,提高灰化温度是消除干扰的有效方法, 但不加改进剂测定时的灰化温度不能超过500,否则会引 起钴的损失。有文献报道,以1%偏钒酸铵、4g/L钯+1g/L 硝酸镁、0.5%偏钒酸铵+l%硝酸铵、1%硝酸镁等作为基体改 进剂,能提高灰化温度,消除干扰,并在一定程度上能提高灵 敏度¨_m。为此,我们分别用以上改进剂和1.0%硝酸镁+4%抗 坏血酸、0.1%偏钒酸铵+4%抗坏血酸进行了试验,通过试验 发现,6种改进剂都能将灰化温度从500提高到 l 400,能有效地消除基体干扰。但

12、用1.0%硝酸镁+4%抗坏 血酸、0.1%偏钒酸铵+4%抗坏血酸比用前4种改进剂时原子 化温度更低,吸光度值的精密度要好,灵敏度更高。而O.5%偏钒酸铵+4%抗坏血酸与1.0%硝酸镁+4%抗坏血酸相比,灵 敏度略高且背景值较低(图l图3:综合考虑,选用了0.1%偏钒酸铵+4%抗坏血酸为改进剂。(.000(.OlOII,J川(、图l两种改进剂背景差异2.灰化温度、原子化温度和清洗温度的选择:在上述操 作条件下,我们将灰化温度从1100逐渐上升到1400, 当分别升至12001400时,吸收度值最高,考虑到尿样基 体的复杂性及石墨管的寿命,我们选用l 300为最佳灰化 温度。以同样方法进行最佳原子

13、化温度的选择,当原子化温 度在2000oC时峰形拖尾较为明显(图4;当2100和2200原子化时峰型稍显拖尾,但灵敏度较高(图5;2300oC和2 400原子化时峰型尖锐,但灵敏度略低(图6。综合考虑, 我们选择2300原子化。由于尿样中不仅含有许多盐类,而 且含有较多的糖类、蛋白及脂类等有机成分,不同成分需要 不同灰化温度,因此在灰化阶段我们采取两步灰化。在450左右保持15s使有机成分炭化完全,再升至l 300保持 20s,精密度及灵敏度均有一定改善:文献报道,石墨炉原子 吸收光谱法测钴时有严重的记忆效应,需有较高的清洗温 度16。而我们将清洗温度调至2500(高于原子化温度200时,记忆

14、效应就能基本消除,且有利于延长石墨管的寿命。fl,jl'N(s图2硝酸镁一抗坏血簸作改进剂钻的灵敏度0.00(一0.0l(时问(s图3偏钒酸铵一抗坏血酸作改进剂钴的灵敏度时M(s图4棘子化温度对吸收峰的影响万方数据386主堡董垫里生墼些逦苤查!Q!垒生!旦箜丝鲞箜!塑鱼!i!塑坚埋Q!业垡!丛!z!Q!:丝!堕!:!图5原子化温度对吸收峰的影响OO图6原子化温度对吸收峰的影响3.工作曲线线性范围及方法的检出限:在实验条件下, 稀释尿样的浓度范围在40斗g,L时与吸光度值呈线性相关, 其回归方程为Y=I.0x103.10xlO-3X,相关系数r=O.9994。 当K=3时的方法检出限为0

15、.39斗g,L。当尿样对比稀释时,本 方法最低检出浓度为0.78txg/L。4.精密度和准确度:(1精密度试验:选取3个不同浓 度的尿样,每种样品平行处理6份,进行6次平行测定,求出 均值。以其测量值的相对标准偏差作为方法精密度。批内精 密度3.2%5.1%。连续3d的钴元素批间精密度4.4%。 5.2%。(2加标回收试验:随机抽取尿样2份,以之为基础液 作低加标回收试验,每点测定6次,其回收率为90。8%。 94.8%。5.样品的稳定性:取接触者稀释尿样5个,当天分析后 保存于4冰箱中,并分别于第3、5和第7天进行测定,每 份各测定2次。将第3、5和7天的测定结果与第l天的测定 值比较,损失

16、均在10%以内,说明尿样至少可保存7d。6.方法应用:对50份职业接触人群班末尿样进行了检 测。结果显示,对照组尿中钴含量范围为1.59.3斗玑,均值 4.6斗L,暴露组钴含量范围为12.7。95.6斗g,L,均值34.2斗g/L,说明对照组与暴露组尿钴含量的差异有统计学意义 (P<0.01o参考文献1】苗健,高琦,许思来.微量元素与相关疾病【M】.郑州:河南医科大 学出版社,1998:266269.【2高振宗,李玉琴.偏钒酸铵增敏石墨炉原子吸收法测定钢中痕量 钴J】.理化检验化学分册【J】,1997,33(2:65.66.31吴正科,武宗文。石墨炉原子吸收法直接测定饲料和粮食中的 痕量

17、钴J】.分析化学J,1988,16(8:710.712.【4】管斌,冯慧,周育,等.平台石墨炉原子吸收法直接测定尿钴【J】. 劳动保护科学技术fJ,1997,17(3:3436.【5】李凭建,沈伊群.石墨炉原子吸收光谱法测定尿中钴【J】.中华预 防医学杂志,2004,38(2:115一117,【6】熊伟.石墨炉原子吸收法直接测定固体样品中痕量钴叨.光谱 实验室,200l,18(3:365-367.(收稿日期:2015.0923> (本文编辑:孙淑苍尿中钴和钨的电感耦合等离子体质谱测定仲立新 丁帮梅刘德晔姜冬余彬朱宝立张锋丁璐【摘要】 目的建立作业工人尿中钴和钨的电感耦合等离子体质谱测定方法。方法经1%硝酸稀 释20倍后的尿样直接进入电感耦合等离子体质谱仪(IcP-Ms中检测,标准曲线定量。结果在O.05 10.00ng/ml范围内钴和钨的线性相关系数均大于0.999,加标回收试验表明尿中两种元素的回收率在 90%97%之间;钴元素批内精密度为3.2%5