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·綜述·
尿銻檢測方法在我國的應用*
李榮娟 綜述,覃利梅 審校
(廣西壯族自治區(qū)職業(yè)病防治研究院,廣西南寧 530021)
關(guān)鍵詞:尿銻;檢測;方法
銻應用于化工、電工和醫(yī)藥及軍火工業(yè)上,它的合金可制鉛字、軸承等,而人體中是不需要銻元素的。銻以蒸氣或塵的形式由呼吸道、消化道和皮膚黏膜等攝入人體,主要由尿液排出,其排出量約占總排量的60%以上[1]。許多研究者認為,銻化合物作用機制是抑制酶活性,對人體的多器官特別是免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、人體發(fā)育等有一定的毒性[2-4],而三氯化二銻為可疑人類致癌物[5]。國內(nèi)[6]和國外[7]報道過測定尿銻的濃度對生物監(jiān)測和臨床診斷具有十分重要的意義。我國目前還未制定出尿銻檢測的國家標準方法和地方標準方法,檢測方法現(xiàn)在處于研究和摸索的階段。因此,如何選擇安全、快捷、準確可靠的檢測方法,對比各種檢測方法優(yōu)缺點,為實驗技術(shù)人員應用提供參考依據(jù),確保實驗數(shù)據(jù)正確是檢測方法研究中的重要內(nèi)容。現(xiàn)將尿銻檢測方法在我國的應用綜述如下。
1分光光度法
分光光度法是采用5-溴-吡啶偶氮二乙基氨基苯酚(5-Br-PADAP)顯色,用苯提取后比色測定法[8]。該法是樣品經(jīng)消化酸解后,銻離子與碘化鉀及5-Br-PADAP反應生成藍綠色三元絡(luò)合物,被苯提取后在610 nm波長下測吸光度進行定量。該方法不需要大型儀器,操作成本不高,靈敏度為0.01 mg/L。由于該法使用易揮發(fā)、強致癌作用的苯作為溶劑,對實驗人員健康造成危害,且方法繁瑣,分析時間長,條件嚴格。雖然該法是空氣中金屬銻及其化合物檢測的國家標準方法,但很少作為尿中銻檢測方法使用。
2石墨爐原子吸收光譜法
石墨爐原子吸收光光度計在如今已被廣泛應用。肖梅等[9],覃利梅等[10]使用塞曼效應原理的原子吸收分和熱解石墨管,通過使用銅[11]和硝酸鎂溶液[12]基體改進劑,選擇適當?shù)母稍飼r間、灰化溫度和原子化溫度、原子化時間等條件,研究出尿銻原子吸收光譜直接進樣檢測法。該方法所需要的尿樣體積少,不需要前期消化,方法線性范圍較寬,精密度好,靈敏度高,檢出限低為0.06 pg,干擾少,測定速度快等優(yōu)點[10-11],適用于大批量職業(yè)人群的尿銻檢測篩查。
3氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法(HG-AFS)
原子熒光光譜法(AFS)是20世紀,60年代發(fā)展起來的一種新的痕量元素分析方法,在微量元素分析方面得到廣泛運用[12],在我國的發(fā)展也非常迅速。其原理是通過被測定元素的原子蒸氣在輻射能激發(fā)下產(chǎn)生的熒光發(fā)身強度進行元素分析。尿樣經(jīng)前處理后銻形成氣態(tài)的氫化物在銻特種空心陰極燈作用下激發(fā)光源發(fā)出熒光,銻的含量與熒光強度一定范圍內(nèi)成正比。HG-AFS是近幾年我國學者研究討論最多的一種痕量銻檢測方法。其原子化效率高、進樣效率高,所需樣品量少,靈敏度高,基體干擾少等優(yōu)點,是金屬元素分析方法較為常用的一種,占有重要的地位[13]。該方法使用儀器是原子熒光儀,設(shè)備便宜、簡單易操作,容易被接受推廣。已經(jīng)過實際樣品測試,準確率和重復性都很好,結(jié)果滿意。其一,微波消解-氫化物發(fā)生原子熒光光譜法,樣品前處理需要硝酸、高氯酸消化后再裝入消化罐中進行微波消解,耗時較長,消化過程不易控制,會產(chǎn)生爆沸,酸氣泄漏而爆罐存在較大安全隱患[14]。消化罐處理麻煩,不適宜于職業(yè)病體檢和人群本底水平調(diào)查等大批量尿樣的前處理。其二,國內(nèi)學者[7,15-17]研究用濕法消化-氫化物發(fā)生原子熒光測定尿銻,樣品酸消化后經(jīng)硫脲-抗壞血酸溶液預還原,流動方式進樣使溶液與硼氫化鉀-鹽酸還原體系在氫化物發(fā)生器中反應生成揮發(fā)性銻氫化物,根據(jù)濃度-熒光強度標準曲線計算出尿中銻含量。這是一種測定結(jié)果準確、儀器操作簡單,易于掌握,容易推廣普及的尿銻檢測方法。有報道[18],石墨爐原子吸收光譜法和濕法消化-氫化物發(fā)生原子熒光法測尿銻兩種方法比較,濕法消化-氫化物發(fā)生原子熒光法具有更高靈敏度,檢出限為0.06 μg/L。成本低易推廣應用,實用于職業(yè)人群體檢,是大批量尿樣標本銻檢測較為理想的測定方法。這也是目前我國使用最多的尿銻檢測方法。
4電感偶合等離子檢測法
痕量分析技術(shù)不斷地發(fā)展、更新,目前有電感偶合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)和電感偶合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)。其原理是高頻電流使氣體形成等離子體中,樣品中元素在高熱能的激發(fā)下而發(fā)射出特征譜線,根據(jù)強度進行定性定量的測定。質(zhì)譜是使試樣中各組分通過高速雙通道在離子源中發(fā)生電離后進行檢測,樣品濃度線性動態(tài)范圍可達9個數(shù)量級。該方法有高特異性和高靈敏度,檢出限最低、動態(tài)線性范圍最寬,基體干擾最少、分析準確度及精密度高、分析簡便且快捷,并可同時進行多種元素、多種組分分析測定的優(yōu)點,符合理想分析方法的要求。兩者比較ICP-MS法檢出限比ICP-AES低2~3個數(shù)量級。
5聯(lián)用技術(shù)檢測法
銻的毒性取決于其形態(tài),主要集中在無機態(tài)銻(Ⅲ)和銻(Ⅴ)毒性及生物有效性的研究[19]。單一儀器或技術(shù)不能滿足形態(tài)分析方法,因此將兩種或兩種以上分析技術(shù)連接起來得到的分析技術(shù)成為現(xiàn)代分析重要手段。高效液相色譜(HPLC)與ICP-AES、ICP-MS聯(lián)用:自1980年有研究者第一次提出聯(lián)用技術(shù)以來[20],各學者開始進一步研究并使聯(lián)用技術(shù)迅速發(fā)展,作為形態(tài)分離的HPLC和ICP-MS結(jié)合是發(fā)展較為完善的聯(lián)用技術(shù)之一,但儀器成本和維護費用高導致其應用難以推廣普及。HPLC與HG-AFS聯(lián)用:由于氫化物發(fā)生進樣不斷改善,分析方法更快、更有效。高效液相色譜的高效分離能力和原子熒光光譜結(jié)合經(jīng)實際樣品測試,已成功用于砷化合物形態(tài)分析[21-22]。今后應用于銻化合物檢測研究上是十分具有吸引力的課題。
6結(jié)語
在過去幾十年中,銻及其化合物檢測從分光光度比色法到滿足痕量分析要求的ICP-MS,再到HPLC元素形態(tài)分離,其過程是分析技術(shù)的重大突破。HPLC是元素形態(tài)分離的有效途徑,HPLC和HG-AFS、ICP-AES、ICP-MS等聯(lián)用技術(shù)已應用于實際中的個別元素形態(tài)分析。但該方法的人員技術(shù)操作和理論知識要求高,還存在設(shè)備價格昂貴,一般實驗室不具備的缺點,同時絕大多數(shù)藥物、生物樣品測定條件和分析參數(shù)待研究,需要較長的過程,這也決定了要建立高靈敏、高準確、高效率、高快捷的痕量分析檢測方法,運用各種聯(lián)用技術(shù)測定不同形態(tài)銻是我國今后研究發(fā)展的主要方向和趨勢。
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(收稿日期:2015-11-18)
DOI:10.3969/j.issn.1673-4130.2016.04.033
文獻標識碼:A
文章編號:1673-4130(2016)04-0511-02
基金項目:廣西衛(wèi)生廳課題資助項目(Z2014238)。
作者簡介:李榮娟,女,副主任技師,主要從事職業(yè)病檢測工作研究。