几种血液中痕量铅的测量方法
1.动态微分电位溶出法(DPSA) 对同一血样中锌、铅、镉的同时测定
优点：重现性、准确度均优于静态DPSA 法,且所需本底取样量较少,分析工作简便,快速可行。不用人为地去添加氧化剂,采用溶解氧,其含量在一定时间内的变化可以忽略不计,实现了同一体系内锌、铅、镉的同时测定,对血样量少及大批量调查极有意义。
材料与方法
a仪器 MP22 型溶出分析仪(山东电讯七厂生产) ,MCP21T 极谱工作台;电极(玻碳电极、饱和甘汞电极、铂电极) ;无烟抛光剂
玻璃器材用(1 + 1) 的硝酸浸泡24 h ,用二次去离子水冲净备用。 b试剂 二次去离子水;肝素钠(按150μg/ ml 抗凝) ;0101 mol/ L 氯化高汞溶液(取217 g 氯化高汞溶于2 ml 1 + 1 硝酸中,用水稀释至1 000 ml) ;011 mol/L 乙酸2011 mol/ L 乙酸钠缓冲液(取519 ml 乙酸及812 g 乙酸钠溶解定容于100 ml) ;镀汞液(取上述缓冲液410 ml 加610
ml 香蜜果水,再滴加200μl 0101 ml/ L 氯化高汞溶液) ;110μg/ mL 锌标准溶液;110μg/ mL 铅标准溶液;110μg/ mL 镉标准溶液;1 + 1 盐酸溶液;电极抛光剂(数克三氧化二铬研细,用水调成糊状) 。 c试验方法
1电极处理 将玻碳电极置于电极抛光剂中研磨数分钟,再用1 + 1 乙醇、去离子水洗净。将三电极插入镀汞液中,以2 000 r/ min 旋转玻碳汞膜电极,在- 1100 V 电位下搅拌富集60 s ,静置富集30 s ,在-0120～0190 V 电位下溶出,共镀4～5 次,汞膜要求均匀完整。
2测定 取210 ml 011 mol/ L 乙酸2011 mol/ L乙酸钠溶解于10 ml 烧杯中,加水3 ml ,加入50μl 经抗凝的全血,加50μl 氯化高汞,振摇均匀后于三电极系统,按表1 条件测定峰高,往测试液中加入与血样锌含量相近锌标准溶液,按表1 条件进行富集、溶出,分别记录溶出峰高,标准加入法计算血锌浓度,扣除试剂空白。按二点计算公式法计算:c = w (h12h0) ×1 000/ (h22h1) Vh1 :样峰高(格) ; h2 :加标后峰高(格) ; h0 :空白峰高(格) ; V :样品体积(μl) ; w :加标量(μ水泥砖制砖机g) ; c : 待测离子含量(mg/ L) 。
锌测定后,于上述体系中加入012 ml 1∶1 盐酸,使体系酸化到pH = 2 左右,按照表1 实验参数测定样品铅、镉峰高,然后同时加入铅、镉标准道路检测50μl 测其峰高,以同样方法计算铅、镉含量。大量锌存在下不干扰测定,因此,加标测锌后对本实验不影响。
2. 用快速简便的标准加入无火焰原子吸收光谱法测定人血和动物血中有害元素铅和镉。
优点：与普通的标准加入法相比,此法在样品前处理、标准曲线绘制及样品结果计算上都有了很大的简化。方法灵敏度高,精密度好,适用于特定人血液中铅和镉含量的普查。
实验部分
1 仪器及工作条件
PE AA600 无火焰原子吸收光谱仪(美国PerkinElmer公司) ; 石墨管(美国PerkinElmer公司,横向加热,涂层) ;铅、镉空心阴极灯(北京有金属研究总院) ;高纯氩气(纯度w ≥99. 9% ) 。
2 标准溶液与主要试剂
磷酸二氢铵溶液(基体改进剂) :称取210 g磷酸二氢铵(优级纯) ,溶于100 mL水中。Pb、Cd
标准溶液:分别用光谱纯金属铅、镉配制质量浓度为11000 mg/mL的Pb、Cd标准溶液。Pb、Cd混合标准溶液:将分别配制的Pb、Cd标准溶液混合,使用前用0116 mol/L HNO3 (优级纯)稀释
成如表2所示的标准溶液系列。Triton X - 100 (乙氧基苯酚辛酯) :细胞破膜剂和细胞通透剂。实验中所用水均为去离子水。
3 样品制备
收集40μL耳垂血或者手指血注入已预置0132mL 011% (体积分数,下同)的Triton X - 100的离心管中,充分振荡,加入40μL 0116mol/L HNO3 ,摇匀后直接上机测定。
4 校准曲线的制作
选用标准加入- 校准曲线法,用一个样品和配制的标准系列一同测定,得出校准曲线。
5 样品测定
将113节制备的血液样品用标准加入- 校准曲线法测定。具体步骤为:待无火焰原子吸收光谱
仪预热至稳定后,将待测血液样品及标准溶液系列分别倒入自动进样器的小杯中, 样品进样量20μL、磷酸二氢铵5μL,根据表1仪器工作条件设定测定程序,由计算机自动读取处理数据,得到血样中Pb、Cd的含量。
3. 蒙脱石修饰电极伏安法，在pH4. 00 的磷酸盐缓冲溶液中,铅、镉在钠型蒙脱石修饰玻碳电极上通过离子交换有十分灵敏的阳极溶出峰,由此可同时测定痕量的铅、镉离子。
优点：相互间的影响较小.该方法简便、快速,灵敏度高. 用此修饰电极测定了血样中的铅、镉离子,结果令人满意.
实验部分
A主要仪器及药品
MF - 1A 型多功能伏安仪(江苏电分析仪器厂) ,X- Y记录仪(四川仪表四厂) ;三电极系统钠型蒙脱石修饰玻碳电极(Φ= 3mm) 作为工作电极,对电极为铂丝,参比电极为饱和甘汞电极(SCE) ·2mg/ mL 的Na -mont. 水溶液:称150mg 钠型蒙脱石(来源于Source Clay Minerals Repository , University of Missouri (Columbia ,MO) ) . 加在10mL 二次蒸馏水中,搅拌5 h ,
放置过夜,然后离心(2 500 r/ min) 30min ,取上层清液(浓度约为2mg/ mL) 用作修饰剂. 1. 000 ×10 - 2mol/ L 标准Pb2 + 、Cd2 + 贮备液:分别以Pb (NO3) 2 和Cd (NO3) 2 溶于二次蒸馏水制成,实验中所用其它不同浓度标准液即以此贮备液逐步稀释而得.其他试剂均为分析纯,实验用水为二次蒸馏水.
B实验方法
1 修饰电极制备 先将玻碳圆盘电极打磨、清洗干净后,用微量加样器取适量2mg/ mL 的Na - mont . 修饰剂加于电极表面,在红外灯下小心烘至干燥成膜即可.
2 分析程序 取10. 00mL pH 4. 00 的磷酸盐缓冲溶液加入电解池中,加入一定体积的Cd2 + 、Hg2 + 标准溶液,在- 1. 20V 搅拌富集5min 后静止30 s. 记录从- 1. 20V 到- 0. 20V 的溶出伏安图,分别测定- 0. 78V和- 0. 55V 处的峰高. 为了在同一电极上进行重复测定,每次实验完成后在- 0. 20V 搅拌清洗30 s ,让前一次的富集物完全溶解回到溶液中.
4. 过氧化氢浓度测定八极杆碰撞池电感耦合等离子体质谱(ORS-ICP-MS)快速测定血中铅、砷、镉的测定方法。
优点：本方法快速灵敏,精密度及准确度均符合要求,结果令人满意。
实验材料与方法
A材料
1 仪器与器皿 八级杆碰撞池电感耦合等离子体质谱(ORS - ICP - MS)测定仪(Angilent7500C,美国安捷伦公司) ,八级杆碰撞/反应池(ORS) ,屏蔽炬和高盐雾化器,雾化室为低记忆效应的石英双通道型,并用Piltier半导体控温于(2 ±0. 1) ℃,消除样品引入时产生的大量水蒸汽,提高ICP功率利用于样品基体的效率;超纯水机(Milli - Q,美国M ILL IPORE公司) ;热鼓风循环干燥箱(ED115,德国B INDER公司) ;聚四氟乙烯压力消解罐(100ml,钢衬,江苏省滨海县正红塑料厂) ; 具塞聚丙烯(Polyp ropylene)离心管(15ml,德国SARSTENT公司)。 2 试剂与标准溶液 浓硝酸: 68% (V /V) ,优级纯(Mer2ck) ;单元素标准溶液:铅、砷、镉,购自国家标准物质研究中心;内标溶液: 1mg/L 钪( Sc) 、铑(Rh) 、铋(Bi) ; 超纯水:电阻率18. 2MΩ·cm;临用前配制混合标准溶液,浓度范围如表2所示。
b实验方法 称取样品0. 5～1. 0g的样品于聚四氟乙烯压力消解罐内罐,加入5ml的硝酸,套
上外罐上好安全阀,置于热鼓风循环干燥箱中, 160℃消解4h,用电阻率18. 2MΩ ·cm的超纯水定容至10ml,摇匀,待测。空白样、加标样、标准参考物质同样处理。用双蠕动泵管进样体系[ 2 ]分别引入空白、标准、待测样液与内标溶液,按表1仪器操作条件进行分析测定,用标准曲线
法得出定量结果。
5.用同位素稀释多接收电感耦合等离子体质谱( ID-MC-ICP-MS) 法测定血铅。
实验部分
1 主要仪器与装置
Isop robe TM 型多接收电感耦合等离子体质谱仪:英国GV 公司产品;超纯水装置(18. 2MΩ ·cm- 1 ) : 美国Millipore 公司产品;Mar s5型微波消解器: 美国CEM 公司产品; BP211D型电子天平,最小分度0. 01 mg (80 g) / 0. 1 mg(210 g) :德国赛多利斯公司产品。
2 主要材料与试剂
硝酸:BV2 Ⅲ级,北京化学试剂研究所产品;SRM 955b 牛血铅标准样品:美国国家标准与技术研究院(Nist) 产品;实验所用的两种血铅标样浓度分别为(40. 4 ±1. 5) , (205. 9 + ±2. 1) μg ·L - 1 ;铅同位素标准物质: 英国V HG 实验室出品,生产号为L ISPB2100 ,;SRM991 206Pb 浓缩同位素:美国国家标准与技术研究院(Nist ) 出品,纯度99. 979 % ,铅浓度为(0. 322 61 ±0. 000 32) mmol ·kg - 1 。
3 器皿的清洗
用10 %分析纯硝酸将微波消解罐及聚四氟乙烯烧杯浸泡24 h ,再用去离子水和超纯水各冲洗5 次,烘干。然后在微波消解罐中消解10mL 30 %高纯硝酸, 160 ℃下再消解30 min ,用超纯水清洗,达到再次净化消解罐的目的,以上步骤均在万级洁净室中操作。聚四氟乙烯烧杯用10 %高纯酸加热浸泡20 min ,超纯水清洗后备用,此过程在千级洁净室中进行。
4 混合样品的配制
同位素丰度比测量对的选择遵循避免同质异位素干扰的原则,选用208 Pb 、206 Pb 的比来计算最佳稀释比。由于最佳稀释比是将同位素丰度比的测量误差,特别是混合样品的丰度比
测量误差,以最小的误差传递系数贡献给最后的测量结果。所以在样品的配制中, 遵循最佳稀释比公式:Rb = (RZ ×RY)1/2
其中Rb 、RZ 、RY 分别是稀释后样品,稀释剂和稀释前样品中待测元素的同位素丰度比。
5 样品的前处理
由于血液中含有较多的有机物,因此在进行质谱分析前,必须对样品进行消解处理。与传统的血液消解方法相比,微波消解法所用试剂量少且密闭,可以减少空气传播微粒导致的样品污染。在高温高压的环境下,大大缩短了样品的处理时间,具有较低的空白值,因此选用高纯硝酸为消解试剂,应用微波消解法处理样品。为了防止由于温度升高过快而使部分消解罐超温,采用分阶段缓慢升温的方法。消解后的血样转移到聚四氟乙烯烧杯中,在电热炉上缓慢加热蒸发至硝酸近干,加入4 mL 2 %硝酸溶解,转移到离心管中,以13 500 r ·min - 1 离心耳垫20 min ,取约1mL 上清液做质谱测量。
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