全方法—全血中的铅

全方法—全血中的铅 序言 铅是一种非基本元素，人类对其广泛使用造成的毒性效应在几百年前就有很好地了解。通过 在工业中引入安全预防措施的迫切性和使用限制规定，无机铅严重中毒的案例数量已经显著 下降了。然而工业中和非职业性的中毒案例仍然在发生，其症状表现为腹疼、疲乏、衰弱、 贫血和外部神经疾病。对孩子而言，严重的中毒效应十分普遍，可能导致CNS衰竭和死亡（1） 。 血液中铅浓度达到 25μg/dL时对小孩是有害的。然而在美国，最近的浓度水平已经低 至 10μg/dL（2）。 在过去几十年中已经公布了数种测定血铅的方法，其中石墨炉原吸光谱是最佳的技术。 该方法描述了使用石墨炉原吸光谱进行血铅测定的两个程序；一种使用直接的水溶液校准， 另一种使用基体匹配标准。 1）关键词： 铅、血液、四线背景纠正、石墨炉、原子吸收、基体改变体。 2）分析范围： 提出测定人体全血中铅的直接方法。水溶液方法和基体匹配标准方法的全血中 3σ方法检出 限分别约为 0.78μg/L 和 0.61μg/L。 3）原理： 使用石墨炉原吸光谱直接测定全血中的铅。全程需使用四线背景纠正。使用磷酸胺、Triton X-100 和硝酸作为基体改变体。使用基体匹配血液标准或直接使用水溶液标准进行校准，不 产生可见的精确度损失。 4）仪器： 所有分析中均使用热电元素公司的 M5 和 MQZ 原子吸收光谱仪，备有 GF95、GF95 塞曼石 墨炉或 FS95 自动进样器。 5）方法： 试剂： 硝酸（光谱纯）。 铅主标准（1000mg/L 光谱纯或相等物）。 磷酸氢二胺（分析纯试剂）。 Triton X-100（分析纯或相等物）。 甲醇（分析纯或相等物）。 苯酚（分析纯或相等物）。 所有试剂可从： Merck Eurolab Ltd, 或 Fisher Scientific Merck House, Bishop Meadow Rd Poole, BH15 Ltd Lo’boro, LE11 5RG UK. UK 获得。 图 1 分析参数 参照血样可从： N. I. S. T. BioRad Gaithersburg 3726 E. Miraloma Ave MD 20899 Anaheim USA CA 92806, USA 获得。 6）样品收集： 分析前即刻在酸洗过的自动进样杯中准备血样。全程使用含有 0.1% v/v 硝酸、0.2% m/v 磷 酸氢二胺和 0.5% m/v Triton X-100 的混合基体改变体溶液。 水溶液校准方法 100μL 全血与 900μL 基体改变体溶液混合。采用硝酸对主标准进行一系列稀释，进行每日 工作标准溶液的准备。 基体匹配标准方法 100μL 全血与 750μL 基体改变体溶液混合。在低铅血样中掺入已知浓度的铅主标准溶液准 备工作标准。 7）方法发展： 基体改变体溶液在 900℃时可将铅元素稳定（图 2），使用四线背景纠正后可得到清晰、波形 好的波峰（图 3）。使用 283.3nm 处铅的可选共振线来克服 217.0nm 铅主共振线上任何可能 存在的磷酸盐干扰；其他大部分使用仪器默认值（图 1）。 图 2 使用混合改变体的灰化/原子化图。 图 3 使用最适宜的炉程序和混合改变体得到的血样中的铅信号。 整个分析过程中均使用 ELC 长寿命石墨管。使用 75℃的注射温度以减少炉干化时间，从而 将整个炉程序时间缩短一分多钟。使用专门的峰高测量方法。 多次分析后，可观察到自动进样器头上有物质生成。使用 0.5% v/v 甲醇、0.1% m/v Triton X-100 和 0.1% v/v 硝酸作为自动进样器清洗液消除这些物质。虽然依赖于环境情况，但分析 生物样品时仍可能在自动进样器头上产生微生物活动。 加入约 3 滴苯酚清洗自动进样器可解决该问题。 8）方法有效性： 所有标准化方法均需要进行精密度的评估。 进行一系列掺液试验，并对校准线的斜率进行比较（图 4，表 1）。 图 4 掺液试验结果。 表 1 掺液试验结果 在三个血样中掺入已知量的铅，然后使用两种方法进行分析。表 2 中给出了试验结果。 使用两种校准方法每次对三个含有不同铅水平的血样进行重复分析。图 5、表 3 和 4 中给出 了结果。 表 2 回收试验结果 表 3 重复试验结果 – 水溶液校准。 表 4 重复试验结果 – 基体匹配校准。 图 5 有效性试验结果。 使用两种方法对一定来源范围内的参照血样进行分析，表 5 和 6 中给出试验结果。 表 5 参照试验结果 – 水溶液校准。 表 6 参照试验结果- 基体匹配 9）结果： 对于水溶液方法，掺液试验结果显示水溶液和血液基体校准线斜率相似。水溶液标准和血样 的差异相对很小，说明无显著干扰。在此类情况下，可使用水溶液校准的直接方法进行成功 分析。表 2 中回收试验的结果对该点进行了确认，所有样品中的掺液都得到了完全回收。 全程分析中都可得到恒定的结果，如表 3 和图 5 显示。特别地，原子化后石墨管中无任何痕 量含碳物质的生成。使用快速灰化坡道，由内部气流产生烟雾来减少含碳物质的生成。 无物质生成并使用 ELC 石墨管可使数百样品在无干扰的情况下进行分析。 从掺液试验中计算得出两种方法的特征量结果是（产生 0.0044 吸光单位高度或 0.0044 abs.s 面积时分析物的量）水溶液方法峰高 3.6pg，峰面积 8.8pg。血液基体方法峰高为 3.7pg，峰 面积为 7.1pg。使用水溶液和基体匹配方法，从低血样中计算出原血样的 3σ方法检出限分 别为 0.78μg/L 和 0.61μg/L。 10）结论： 建立一种使用石墨炉原吸光谱仪进行全血样中铅测定的方法。 使用 ELC 石墨管、热注射和快速炉程序可成功地直接分析数百个样品。 试验得到精确结果和长期分析的能力说明两种标准化方法对该应用均适合。 参考文献： （1） Walker, A., Trace Element Analysis, SAS, 1987 年，第 10 页 （2） Centres for Disease Control, Preventing Lead Poisoning in Young Children. U.S Dept of Health