尿中镉的分散液液微萃取-石墨炉原子吸收光谱测定方法研究.doc

尿中镉的分散液液微萃取-石墨炉原子吸收光谱测定方法研究目的镉是一种毒性极强的重金属元素,我国是产镉第一大国,2010年镉产量已达7200t,约占全球镉总产量35%。随着含镉矿石的开采和冶炼,镍镉电池、颜料、涂料、电镀、镉合金等生产及使用,大量镉排放到环境中。职业场所及环境中镉含量有所增加,所导致的健康问题日益显著。尿液镉排出量与体内镉含量存在显著线性关系,可作为体内镉含量的良好生物监测指标,间接判断镉对人体造成的损害。我国及美国政府工业卫生医师协会（ACGIH）规定尿中镉的生物接触限值为5μg/g肌酐。我国制定有尿中镉的测定国家标准方法WS/T32—1996《尿中镉的石墨炉原子吸收光谱测定方法》,该方法使用基体改进剂直接稀释进样测定,测定结果受尿样基体影响较大,存在较大误差,仅适用于职业接触人群尿镉含量测定,而不适用于镉含量较低的非职业接触人群尿镉含量测定,且该方法检测过程中易出现双峰,对定量检测产生干扰。鉴于以上问题,本研究建立了一种离子液体分散液液微萃取-石墨炉原子吸收光谱检测尿中镉的新方法,该方法利用液液微萃取及酸溶液洗脱过程对尿中镉进行分离纯化,可以极大程度上减少基底成分对检测过程的影响,因而可为职业及非职业接触人群尿中镉的检测提供新方法依据。方法1)采用离子液体分散液液微萃取（Dispersiveliquid-liquidmicroextraction,DLLME）新技术对样品进行前处理。取0.50ml尿样于10ml离心管中,加入0.50mlNH₃-NH₄Cl缓冲溶液,加纯水至3ml,调节pH值至9左右;加入560μl1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[Hmim][PF₆]）-吡咯烷二硫代甲酸铵（APDC）-乙醇混合体系溶液,45℃水浴5min后,3500r/min离心5min,弃去上清;加入10%硝酸200μl反萃取2min,3500r/min离心5min;分层后使用移液枪吸取上清,加入维生素C基体改进剂,进样10μl测定。以镉浓度值为横坐标,以各管减零管后的吸光度值为纵坐标绘制工作曲线;2)通过单因素轮换试验,探究浸渍石墨管类型、螯合剂及分散剂种类及用量、萃取剂用量、萃取pH、萃取温度、萃取时间、洗脱液用量、时间以及石墨炉参数等条件;3)在单因素轮换实验的基础上,选取对DLLME影响较大的螯合剂APDC、分散剂乙醇及[Hmim][PF₆]用量三个因素,通过正交表设计进行试验,以待测物镉的吸光度为指标进行方差分析,综合考虑选择最优的DLLME条件;4)将方法应用于大学生志愿者尿样、镉职业接触人群尿样检测,进一步验证方法的准确度、精密度和实用性;5)对实验过程中引入的不确定度进行评定,以判断影响结果的关键环节。结果1)实验结果显示,硝酸镧浸渍高密度石墨管可有效降低样品基底效应,提高测定灵敏度;向3.0ml样品中加入萃取剂[Hmim][PF₆]60μl、分散剂乙醇0.50ml、螯合剂APDC0.2mg,在pH=9,45℃水浴条件下萃取5min,可有效提高尿镉的萃取率;样品经萃取后离心弃去上清,加入10%硝酸200μl反萃取（洗脱）2min可得到良好的洗脱效果;洗脱液经离心,取上清100μl,加入0.03g/ml维生素C基体改进剂50μl可有效消除双峰,降低基体干扰;2)石墨炉原子吸收光谱仪条件选择硝酸镧浸渍高密度石墨管、灰化温度800℃、原子化温度2000℃。该方法条件下,镉标准溶液在1.00²0.0μg/L范围内与吸光度值呈良好的线性关系,标准曲线方程y=0.0243x+0.0089,相关系数r=0.9992;方法检出限1.3pg（0.078μg/L）;加标回收率为95.2%¹07.5%,相对标准偏差1.66%³.98%;3)冻干人尿镉质控样（编号ZK018-1）中镉含量测定值5.47μg/L,标准值5.1±0.9μg/L,测定结果符合要求;4)大学生志愿者尿镉范围为0.12μg/L².85μg/L,镉作业工人尿镉范围为2.67⁹.88μg/L;5)对5.0μg/L示例尿样进行不确定度评定,扩展不确定度为0.4μg/L。结论1)建立了分散液液微萃取-石墨炉原子吸收光谱测定尿中镉的新方法,采用离子液体为萃取剂,乙醇为分散剂,APDC为螯合剂,经单因素轮换及正交试验确定了最佳萃取及洗脱条件;2)该方法可对尿样进行选择性富集,除去尿样中对检测结果影响较大的基体,具有检出限低,灵敏度高,对人体无危害的优点,且对低浓度样品检测结果准确可靠;3)该方法各项指标均符合《职业卫生标准制定指南第5部分:生物材料中化学物