離子色譜法測定實驗動物環境空氣中的氨

鐘漢懷，邱 宏

(重慶市疾病預防控制中心，重慶 400042）

離子色譜法測定實驗動物環境空氣中的氨

鐘漢懷，邱 宏

(重慶市疾病預防控制中心，重慶 400042）

目的建立一種用抑制電導離子色譜儀測定實驗動物環境空氣中氨的方法。方法 以稀硫酸作為吸收液采集空氣中的氨，使氨在吸收液中轉化為銨離子，選用抑制型電導檢測器，CS12A陽離子分析柱，以甲磺酸作為淋洗液，通過測定吸收液中的銨離子的含量來計算空氣中氨的濃度。結果 銨離子在0～1.00 μg/mL范圍內具有良好的線性(r=0.9991），方法精密度高(RSD＜6.38％），最低檢出濃度為0.012 mg/m3，方法的平均回收率98.8％。結論 該法操作簡便，無干擾離子影響，可作為實驗動物環境空氣中氨的測定方法。

氨；離子色譜法；實驗動物環境空氣

實驗動物幾乎終身被限制在一個極其有限的環境范圍內生活，這種環境成了實驗動物賴以生存的條件。氨濃度是動態實驗動物繁育、生產設施環境的重要指標，現行的標準方法是納氏比色法［1］，使用劇毒化學試劑，對實驗人員有較大的危害。本文建立了用離子色譜法測定實驗動物環境中氨的方法，檢出限比納氏比色法有較大的提高，實驗不需要劇毒化學試劑，對實驗人員起到了很好的保護作用。

1 材料和方法

1.1 原理

動物環境空氣中的氨用稀硫酸吸收，化學反應為NH3+H+→NH4+，形成的NH4

+用離子色譜法定量，采用陽離子分析柱分離，抑制性電導檢測離子色譜法檢測，用NH4+的保留時間定性，峰面積定量。通過測定吸收液中的NH4+的濃度，計算空氣中氨的含量。

1.2 儀器與試劑

儀器FDC-1500防爆型大氣采樣器(鹽城市科博電子儀器有限公司）；10 mL大型氣泡吸收管；DIONEX ICS-1100離子色譜儀，CG12A陽離子保護柱，CS12A陽離子分析柱，AS-AP自動進樣器。氨吸收液：0.05 mol/L硫酸溶液；淋洗液：甲烷磺酸溶液；氨標準溶液1 mg/mL(國家標準物質）；無氨蒸餾水。

1.3 儀器條件

淋洗液：20 mmol/L甲烷磺酸溶液；淋洗液流速：1.0 mL/min；抑制器電流：59 mA；柱溫：30℃

1.4 采樣

在采樣點，用裝有5 mL吸收液的大型氣泡吸收管的空氣采樣器，以0.5 L/min的速度采集5 L空氣樣品。

1.5 分析步驟

1.5.1 現場空白：將裝有5 mL吸收液的大型氣泡吸收管帶至采樣點，除不采集空氣樣品外，其余操作同樣品，作為樣品的現場空白。

1.5.2 樣品處理：用吸收管中的吸收液洗滌吸收管進氣管內壁3次，混勻，用0.2 μm的微孔濾膜過濾，待測。

1.5.3 標準曲線的繪制：配制0、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 μg/mL的氨標準系列。將調節儀器至最佳狀態后，待基線平穩后進樣50 μL，每個濃度測定3次，將測得的峰面積均值對標準液濃度繪制標準曲線。

1.5.4 樣品測定：按照測定標準溶液的調節測定樣品與空白溶液，記錄保留時間與峰面積。

1.5.5 計算公式：按以下公式計算空氣中氨的濃度

式中：X-空氣中氨的濃度，mg/m3；

5-樣品溶液體積，mL；

c-測得的樣品溶液中氨的含量；μg/mL；

c0-測得的現場空白溶液中氨的含量

v0-標準采樣體積，L。

如果樣品中氨濃度超過標準系列，可稀釋后測定。

2 結果

2.1 流動相的選擇

本實驗分別用10 mmol/L的硫酸溶液和20 mmol/L的甲烷磺酸溶液作為流動相，結果表明，用硫酸作為流動相時，色譜峰型較寬且拖尾，檢測靈敏度也不及甲烷磺酸，故選擇20 mmol/L的甲烷磺酸溶液作為本實驗的流動相。

2.2 標準曲線、檢出限與測定范圍

實驗結果表明，氨濃度在0～1.00 μg/mL范圍時，峰面積與氨濃度呈線性關系，回歸方程 y= 0.0004+0.7095 x，r=0.9991。配制接近空白的標準溶液，進行10次連續測定，以測定結果的3倍標準差計算檢出限，為 0.012 μg/mL。按照GB14925-2010附錄I，采樣體積為5 L時，方法的最低檢出濃度為0.012 mg/m3。

2.3 采樣效率

本實驗完全采用GB14925-2010附錄Ⅰ方法采樣，采樣效率同國標方法。

2.4 精密度

分別取0.20、0.50、0.80 μg/mL氨標準溶液，按照本法測定，每種濃度重復測定6次，其相對偏差(RSD）分別為6.38％、2.73％、1.27％(表1）。

表1 精密度試驗(n=6）Tab.1 Precision test(n=6）

2.5 準確度

在兔飼養室現場采集15份空氣樣品，將樣品溶液倒出后混勻，作為本底進行加標回收試驗。方法的回收率為95.2％～104.3％，平均回收率98.8％(表2）。

表2 準確度試驗Tab.2 Accuracy test

表3 方法比對結果 Method cTab.3 ComParison of the results obtained by the two methods

2.6 方法比對

配制兩組不同濃度的氨標準溶液(0.40 μg/mL、0.60 μg/mL），分別采用本法與GB14925-2010附錄Ⅰ方法對兩組樣品進行測定，每組濃度測定6次，結果見表3。兩組標準溶液的測定結果，經F檢驗，F＜F0.05，10，兩種方法測定結果精密度之間無顯著性差異；經t檢驗，t＜t0.05，10，兩種方法測定結果間差異無顯著性。

2.7 穩定性試驗

將新配制的0.50 μg/mL氨標準溶液分別倒入36支10 mL比色管中，分為6組，每組6支，塞上試管塞并用封口膠密封，置于4～8℃冰箱中保存。分別于當天及第1、3、5、7、10天測定。測定結果見表4，10 d內氨濃度的下降率均在5％以內，樣品在4～8℃冰箱中至少可放置10 d。

表4 穩定性試驗Tab.4 Results of stability test

2.8 干擾試驗

根據離子色譜的分離原理，樣品溶液中陰離子在陽離子柱上不保留、不干擾陽離子的測定［2］。從色譜圖上可以看出Na+、K+和NH4+的保留時間最接近，K+和NH4+具有較好的分離度(R=2.4），僅高濃度的Na+對NH4+有一定的干擾，但動物環境空氣中幾乎沒有 Na+，因此不會干擾氨的測定(圖1）。

圖1 銨離子色譜圖Fig.1 Ammonium ion chromatogram

3 討論

用離子色譜法測定實驗動物環境空氣中氨濃度具有操作簡便、檢出限低、選擇性好、抗干擾能力強、不需要使用劇毒試劑氯化汞等優點，是測定實驗動物環境中氨的理想方法。

［1］GB14925-2010.實驗動物環境及設施附錄Ⅰ［S］.2010.

［2］沐世芬，劉克納.離子色譜方法及應用［M］北京：化學工業出版社.2000：107-113.

An ion chromatography method for detection of ammonia in the environmental air in laboratory animal facilities

ZHONG Han-huai，QIU Hong
(1.Chongqing Center for Disease Control and Prevention，Chongqing 400042，China）

Objective To establish an ion chromatograPhy(IC）method for detection of ammonia in the environmental air of laboratory animal facilities.Methods Dilute sulfuric acid was used as the absorPtion liquid to collect ammonia in the air.Ammonia was converted into ammonium ion in the absorPtion solution.With methylene sulfonic acid as the Pouring liquid，the content of ammonium ion in the absorPtion solution was detected，and the concentration of ammonia in the air was calculated.Results The ammonium ion showed good linearity in the range of 0 to 1 μg/mL(r=0.9994），and high Precision(RSD＜6.38％）.The lowest detected concentration was 0.012 mg/m3，and the average recovery was 98.8％.Conclusions This is a simPle method，easy to oPerate，not interfered by other ions，and can be used to detect the ammonia in the environmental air of laboratory animal facilities.

Ammonia；Ion chromatograPhy(IC）；Laboratory animal；Environmental air

R-33 < class="emphasis_bold">【文獻標識碼】A

A

1671-7856（2015）09-0070-03

10.3969.j.issn.1671.7856.2015.009.013

鐘漢懷(1964-），男，大專，主管技師，主要從事實驗動物環境及職業病危害因素檢測。

2015-08-08

綜述與專論