石墨炉原子吸收法测定血铅

石墨炉原子吸收法测定血铅

随着我国工业化的快速发展和铅利用的广泛应用，铅已成为一个重要的环境污染物。铅是全身性的毒物,它主要毒作用的靶器官是脑和造血系统。铅污染的日趋严重和损害的频繁发生已受到全社会的广泛关注。环境中的铅通过各种途径进入人体并蓄积,在血液内的铅约有95%分布在红细胞内,因此,检测全血铅的含量可以反映人体内铅水平的高低。石墨炉原子吸收法是血铅测定中高灵敏度、简便、快速的常用方法,常用的基体改进剂有钯盐、磷酸铵盐、抗坏血酸、硝酸镁等。本文将灰化后的全血样用1.0%硝酸溶液适当稀释,用具有纵向加热、横向Zeeman背景校正功能的VARIANAA240Z石墨炉原子吸收光谱仪,选用合适的升温程序,全自动进样和添加基体改进剂磷酸二氢铵进行测定,两年来检测近百份儿童和职业铅接触者的血样,取得较好的回收率和精密度,结果满意。1材料和方法1.1涂层分散剂理性能美国VARIAN公司AA240Z石墨炉原子吸收光谱仪,GTA120Zeeman石墨炉,PSD120自动进样器,Pb空心阴极灯(VARIAN),热解涂层分区石墨管(VARIAN)。1.2u3000铅标准使用液超纯水硝酸(分析纯);美国Barnstead公司EASYpureⅡ纯水机制18.2MΩ超纯水;1.00mg/ml铅标准储备液(江苏省疾病预防控制中心GBW(E)080383),临用时用1.0%硝酸溶液稀释为40μg/L的铅标准使用液;20g/L磷酸二氢铵(分析纯)溶液。1.3样品进样和升温程序波长283.3nm,灯电流5mA,狭缝0.5nm,氩气流量0.3L/min(原子化阶段停气),测量模式为峰高,校正模式为浓度,横向Zeeman背景校正,样品进样体积8μl,基体改进剂进样体积5μl,进样总体积20μl。石墨炉升温程序:干燥85℃-95℃-120℃,斜坡升温并保持45s;灰化900℃,斜坡升温并保持9s;原子化2100℃,斜坡升温并保持2.8s;净化2200℃,保持2s。1.4标准曲线的绘制将40μg/L的铅标准使用液加入样品杯中,置于样品盘上,经仪器用1.0%的硝酸溶液自动稀释为0、10、20、30、40、50μg/L,在上述仪器操作条件下测定吸光度,自动绘制标准曲线。1.5血样中样品的制备抽取静脉血约1.2ml置于预先加有40μl肝素钠溶液(5g/L)的1.5ml锥形具塞聚乙烯离心管内,充分混匀,冰箱内冷藏保存。分析前恢复到室温,彻底摇匀,取0.5ml血样置于50ml瓷坩锅中,在调温不锈钢电加热板上小火慢慢炭化,移入马弗炉升温至380℃~400℃,灰化约15h,冷却后取出,加入1.0%硝酸溶液5ml充分溶解。将样液加入样品杯中,置于样品盘上,按上述仪器操作条件测定吸光度,同时测定样品空白。编辑方法时应用自动稀释功能,当样液中的铅浓度超出设置的标准曲线范围时作自动稀释。2结果与讨论2.1多个样品的消解效果样品前处理可采取湿法消解、微波消解和干法灰化3种方式。湿法消解需要人工操作和消耗大量的酸。微波消解理论上能同时处理多个样品,但我们发现,同时处理的多个样品其消解效果好坏不一,这可能是因为微波炉工作时炉内不同位置上的微波强度不同这个原因而引起的,所以最好一次处理一个样品,这显然不能适应平时大批样品的处理。干法灰化不需耗用试剂,灰化过程自动进行,大大减轻工作量。在实际操作中,我们发现当温度低于380℃灰化不彻底,当温度高于400℃时,回收率开始下降至85.0%以下,因此,控制好温度就能兼顾灰化效果和回收率。2.2机器条件优化2.2.1两步干燥或干燥时间干燥温度和时间的选择与样品黏度、基体组成、进样量等因素有关。本试验进样总体积是20μl,若采用一步干燥或干燥时间太短,则会发生暴沸现象,导致测定结果明显偏低。通过试验,本法采用三步干燥,第一步85℃,5s;第二步95℃,20s;第三步120℃,20s。2.2.2准曲线时线性偏低,信号偏低通过试验发现,当灰化温度高于1000℃时,虽然标准曲线的线性很好,但是信号明显偏低,说明铅有较大损失;当灰化温度高于950℃时,原子吸收信号峰形稍差;选择900℃时,则信号峰形和加标回收率俱佳。2.2.3原子化温度和时间通过试验观察,当原子化温度在2000℃~2200℃时,峰形和重现性都好,吸光度最大且呈平台区,从石墨管使用寿命考虑,原子化温度选择2100℃。原子化时间过长,一是峰形产生拖尾,二是影响石墨管寿命,故选择2.8s。2.3定铅和硝酸盐钯盐是一种较好的基体改进剂,但是价格贵,高温时不易分解,残留在石墨管中,极易缩短石墨管的寿命。磷酸二氢铵是一种最常用的测定铅的基体改进剂,它的存在可以提高灰化温度,使铅信号稳定,并且没有残留。硝酸的存在有助于将尿样中的卤化物转变成无背景吸收的硝酸盐。试验表明,加入20g/L的磷酸二氢铵溶液不改变标准曲线的斜率,空白和背景吸光度都没有明显升高,灰化温度可提高到900℃,背景吸收变得单一,信号灵敏度提高约10%,重现性好,加标回收率从不到85.0%提高到91.0%~102.0%。2.4石墨管的测定试验分别采用威格拉斯仪器(北京)有限公司提供的瓦里安热解涂层石墨管和VARIAN原产于德国的热解涂层分区石墨管进行测定。分区石墨管可将样液限定在石墨管固定的区间,从而提高精度,尤其对低表面张力样品,可避免其在石墨管中较大面积的扩散,改善原子化效果。通过肉眼观察,后者管腔内壁明显比前者光滑细致,试验结果也表明后者无论是灵敏度还是重现性都优于前者,其原因可能是后者的致密性和均匀性优于前者。基于以上原因,本试验选择使用后者。2.5方法的检出限和最低检出限在0~50μg/L浓度范围内,标准曲线线性良好,回归方程为A=0.00709C+0.00802,相关系数r=0.9994,当进样量为8μl时,方法的最低检出限为6.9×10-12g。每次检测因环境条件、仪器状态和石墨管衰减等影响需重新做标准曲线。2.6准确度和精度随机选取4份血样分别取平行样,一份按本法直接测定,一份加标测定,结果见表1。2.7血铅浓度低应用本法检测了近百份儿童和职业铅接触者的静脉血,其中儿童大约有20%的人血铅浓度高于国际上公认的100μg/L的儿童铅中毒标准;职业铅接触者中90%以上的人血铅浓度在100~700μ