尿中丁酮的頂空-固相微萃取-氣相色譜測定方法研究

尿中丁酮的頂空—固相微萃取—氣相色譜測定方法研究目的丁酮是最常用的有機溶劑之一,廣泛應用于涂料、人造革、潤滑油脫蠟、黏合劑、油墨等領域,具有低毒性,可經吸入、食入、經皮等途徑迅速被人體吸收,通過呼出氣和體內代謝排出體外,僅有少量以丁酮原形經尿液排出。對眼、鼻和呼吸系統(tǒng)有刺激作用,長期接觸可導致皮炎及手指端麻木,過量接觸會抑制感覺和運動神經,引發(fā)痙攣性的昏厥等,動物實驗表明,可能對人類生殖產生毒性影響。因此,對丁酮的監(jiān)測是保障勞動者健康,預防職業(yè)危害的重要措施。美國政府工業(yè)衛(wèi)生醫(yī)師協(xié)會(ACGIH)已將尿中的丁酮作為接觸者的生物監(jiān)測指標,并規(guī)定丁酮的生物接觸指數(shù)為2mg/L(班末尿),德國規(guī)定尿中丁酮生物接觸指數(shù)為5mg/L(班末尿),我國尚未制定尿中丁酮的標準檢測方法和職業(yè)接觸生物限值。本研究旨在建立一種頂空-固相微萃取-氣相色譜檢測尿中丁酮的方法,為職業(yè)接觸人群尿中丁酮的檢測提供方法,也為今后尿中丁酮國家標準檢測方法的建立和職業(yè)接觸生物限值的制定提供技術支持。方法樣品前處理利用頂空-固相微萃取技術,向頂空瓶中加入適量鹽析劑和待測丁酮樣品,混合均勻后置于一定溫度的水浴鍋中,經固相微萃取纖維頭吸附頂空瓶上層空氣中的丁酮,待平衡后將纖維頭取出,插入氣相色譜儀氣化室,熱解吸涂層上吸附的丁酮,然后經毛細管色譜柱分離,FID檢測器檢測,以保留時間定性,峰面積信號值定量。用單因素輪換法和正交實驗法對樣品前處理過程中的萃取頭、鹽析劑、萃取溫度、萃取時間以及氣相色譜檢測條件進行優(yōu)化,并對方法的檢測限、定量限、準確度、精密度、穩(wěn)定性等方法學性能指標進行測試,判斷是否符合方法學規(guī)范。應用建立的方法分別對志愿者尿樣和飼喂丁酮的大鼠尿液進行檢測分析,驗證方法的準確性和實用性。并對某濃度尿中丁酮檢測結果進行不確定度評定,探討不確定度誤差來源,保證結果的可靠性。結果實驗結果顯示,向20ml頂空瓶中加入2.0g氯化鈉鹽析劑和5ml待測丁酮樣品,選擇DVB/CAR/PDMS萃取頭,置于30℃水浴鍋中萃取20min,然后經氣相色譜儀解吸5min。氣相色譜條件選擇HP-5毛細管色譜柱、柱溫130℃、汽化室溫度200℃,檢測器(FID)溫度220℃、載氣流速1.3ml/min、分流比10:1。該方法條件下,丁酮標準溶液在0.00~5.00μg/ml范圍內與峰面積響應值呈良好的線性關系,標準曲線方程y=53.641x+1.1496,相關系數(shù)r=0.9998;方法檢測限0.005μg/ml,定量限0.067μg/ml;日內精密度2.52~4.64%,日間精密度0.74~4.68%,平均回收率99.3%;在4℃和-20℃條件下,丁酮含量下降率分別為2.37~8.78%和1.58~3.16%;動物實驗給予實驗組SD大鼠飼喂2g/L丁酮,同時做空白對照,測定實驗組大鼠尿中丁酮含量范圍為0.17~0.25μg/ml,對照組未檢出丁酮;志愿者尿樣未檢出丁酮,用該尿樣加標2.50μg/ml丁酮,測定丁酮濃度為2.51μg/ml,平均回收率為100.5%,對2.5μg/ml加標尿樣進行不確定度評定,擴展不確定度為0.28μg/ml。結論該研究建立的頂空-固相微萃取-氣相色譜測定尿中丁酮的方法,采用固相微萃取纖維頭吸附萃取待測丁酮,再經氣相色譜分離檢測,具有集采樣、萃取、濃縮、進樣于一體的優(yōu)點,通過對樣品前處理的萃取頭、鹽析劑、萃取溫度、萃取時間以及氣相色譜的色譜柱、柱溫、載氣流速等條件的優(yōu)化探索,建立了一種檢出限低、靈敏度高、準確性好的尿中丁酮的檢測方法,符合《職業(yè)衛(wèi)生標準制定指南第5部分:生物材料中化學物質測定方法》(GBZ/T210.5-2008)的標準要求。動物實驗