尿中丁酮的顶空-固相微萃取-气相色谱测定方法研究

尿中丁酮的顶空—固相微萃取—气相色谱测定方法研究目的丁酮是最常用的有机溶剂之一,广泛应用于涂料、人造革、润滑油脱蜡、黏合剂、油墨等领域,具有低毒性,可经吸入、食入、经皮等途径迅速被人体吸收,通过呼出气和体内代谢排出体外,仅有少量以丁酮原形经尿液排出。对眼、鼻和呼吸系统有刺激作用,长期接触可导致皮炎及手指端麻木,过量接触会抑制感觉和运动神经,引发痉挛性的昏厥等,动物实验表明,可能对人类生殖产生毒性影响。因此,对丁酮的监测是保障劳动者健康,预防职业危害的重要措施。美国政府工业卫生医师协会(ACGIH)已将尿中的丁酮作为接触者的生物监测指标,并规定丁酮的生物接触指数为2mg/L(班末尿),德国规定尿中丁酮生物接触指数为5mg/L(班末尿),我国尚未制定尿中丁酮的标准检测方法和职业接触生物限值。本研究旨在建立一种顶空-固相微萃取-气相色谱检测尿中丁酮的方法,为职业接触人群尿中丁酮的检测提供方法,也为今后尿中丁酮国家标准检测方法的建立和职业接触生物限值的制定提供技术支持。方法样品前处理利用顶空-固相微萃取技术,向顶空瓶中加入适量盐析剂和待测丁酮样品,混合均匀后置于一定温度的水浴锅中,经固相微萃取纤维头吸附顶空瓶上层空气中的丁酮,待平衡后将纤维头取出,插入气相色谱仪气化室,热解吸涂层上吸附的丁酮,然后经毛细管色谱柱分离,FID检测器检测,以保留时间定性,峰面积信号值定量。用单因素轮换法和正交实验法对样品前处理过程中的萃取头、盐析剂、萃取温度、萃取时间以及气相色谱检测条件进行优化,并对方法的检测限、定量限、准确度、精密度、稳定性等方法学性能指标进行测试,判断是否符合方法学规范。应用建立的方法分别对志愿者尿样和饲喂丁酮的大鼠尿液进行检测分析,验证方法的准确性和实用性。并对某浓度尿中丁酮检测结果进行不确定度评定,探讨不确定度误差来源,保证结果的可靠性。结果实验结果显示,向20ml顶空瓶中加入2.0g氯化钠盐析剂和5ml待测丁酮样品,选择DVB/CAR/PDMS萃取头,置于30℃水浴锅中萃取20min,然后经气相色谱仪解吸5min。气相色谱条件选择HP-5毛细管色谱柱、柱温130℃、汽化室温度200℃,检测器(FID)温度220℃、载气流速1.3ml/min、分流比10:1。该方法条件下,丁酮标准溶液在0.00~5.00μg/ml范围内与峰面积响应值呈良好的线性关系,标准曲线方程y=53.641x+1.1496,相关系数r=0.9998;方法检测限0.005μg/ml,定量限0.067μg/ml;日内精密度2.52~4.64%,日间精密度0.74~4.68%,平均回收率99.3%;在4℃和-20℃条件下,丁酮含量下降率分别为2.37~8.78%和1.58~3.16%;动物实验给予实验组SD大鼠饲喂2g/L丁酮,同时做空白对照,测定实验组大鼠尿中丁酮含量范围为0.17~0.25μg/ml,对照组未检出丁酮;志愿者尿样未检出丁酮,用该尿样加标2.50μg/ml丁酮,测定丁酮浓度为2.51μg/ml,平均回收率为100.5%,对2.5μg/ml加标尿样进行不确定度评定,扩展不确定度为0.28μg/ml。结论该研究建立的顶空-固相微萃取-气相色谱测定尿中丁酮的方法,采用固相微萃取纤维头吸附萃取待测丁酮,再经气相色谱分离检测,具有集采样、萃取、浓缩、进样于一体的优点,通过对样品前处理的萃取头、盐析剂、萃取温度、萃取时间以及气相色谱的色谱柱、柱温、载气流速等条件的优化探索,建立了一种检出限低、灵敏度高、准确性好的尿中丁酮的检测方法,符合《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》(GBZ/T210.5-2008)的标准要求。动物实验