尿中丁酮的頂空-固相微萃取-氣相色譜測(cè)定方法研究

尿中丁酮的頂空—固相微萃取—?dú)庀嗌V測(cè)定方法研究目的丁酮是最常用的有機(jī)溶劑之一,廣泛應(yīng)用于涂料、人造革、潤(rùn)滑油脫蠟、黏合劑、油墨等領(lǐng)域,具有低毒性,可經(jīng)吸入、食入、經(jīng)皮等途徑迅速被人體吸收,通過呼出氣和體內(nèi)代謝排出體外,僅有少量以丁酮原形經(jīng)尿液排出。對(duì)眼、鼻和呼吸系統(tǒng)有刺激作用,長(zhǎng)期接觸可導(dǎo)致皮炎及手指端麻木,過量接觸會(huì)抑制感覺和運(yùn)動(dòng)神經(jīng),引發(fā)痙攣性的昏厥等,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,可能對(duì)人類生殖產(chǎn)生毒性影響。因此,對(duì)丁酮的監(jiān)測(cè)是保障勞動(dòng)者健康,預(yù)防職業(yè)危害的重要措施。美國(guó)政府工業(yè)衛(wèi)生醫(yī)師協(xié)會(huì)(ACGIH)已將尿中的丁酮作為接觸者的生物監(jiān)測(cè)指標(biāo),并規(guī)定丁酮的生物接觸指數(shù)為2mg/L(班末尿),德國(guó)規(guī)定尿中丁酮生物接觸指數(shù)為5mg/L(班末尿),我國(guó)尚未制定尿中丁酮的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)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(cè)尿中丁酮的方法,為職業(yè)接觸人群尿中丁酮的檢測(cè)提供方法,也為今后尿中丁酮國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法的建立和職業(yè)接觸生物限值的制定提供技術(shù)支持。方法樣品前處理利用頂空-固相微萃取技術(shù),向頂空瓶中加入適量鹽析劑和待測(cè)丁酮樣品,混合均勻后置于一定溫度的水浴鍋中,經(jīng)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(jīng)毛細(xì)管色譜柱分離,FID檢測(cè)器檢測(cè),以保留時(shí)間定性,峰面積信號(hào)值定量。用單因素輪換法和正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)樣品前處理過程中的萃取頭、鹽析劑、萃取溫度、萃取時(shí)間以及氣相色譜檢測(cè)條件進(jìn)行優(yōu)化,并對(duì)方法的檢測(cè)限、定量限、準(zhǔn)確度、精密度、穩(wěn)定性等方法學(xué)性能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試,判斷是否符合方法學(xué)規(guī)范。應(yīng)用建立的方法分別對(duì)志愿者尿樣和飼喂丁酮的大鼠尿液進(jìn)行檢測(cè)分析,驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。并對(duì)某濃度尿中丁酮檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行不確定度評(píng)定,探討不確定度誤差來源,保證結(jié)果的可靠性。結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,向20ml頂空瓶中加入2.0g氯化鈉鹽析劑和5ml待測(cè)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(jīng)氣相色譜儀解吸5min。氣相色譜條件選擇HP-5毛細(xì)管色譜柱、柱溫130℃、汽化室溫度200℃,檢測(cè)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(biāo)準(zhǔn)溶液在0.00~5.00μg/ml范圍內(nèi)與峰面積響應(yīng)值呈良好的線性關(guān)系,標(biāo)準(zhǔn)曲線方程y=53.641x+1.1496,相關(guān)系數(shù)r=0.9998;方法檢測(cè)限0.005μg/ml,定量限0.067μg/ml;日內(nèi)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(dòng)物實(shí)驗(yàn)給予實(shí)驗(yàn)組SD大鼠飼喂2g/L丁酮,同時(shí)做空白對(duì)照,測(cè)定實(shí)驗(yàn)組大鼠尿中丁酮含量范圍為0.17~0.25μg/ml,對(duì)照組未檢出丁酮;志愿者尿樣未檢出丁酮,用該尿樣加標(biāo)2.50μg/ml丁酮,測(cè)定丁酮濃度為2.51μg/ml,平均回收率為100.5%,對(duì)2.5μg/ml加標(biāo)尿樣進(jìn)行不確定度評(píng)定,擴(kuò)展不確定度為0.28μg/ml。結(jié)論該研究建立的頂空-固相微萃取-氣相色譜測(cè)定尿中丁酮的方法,采用固相微萃取纖維頭吸附萃取待測(cè)丁酮,再經(jīng)氣相色譜分離檢測(cè),具有集采樣、萃取、濃縮、進(jìn)樣于一體的優(yōu)點(diǎn),通過對(duì)樣品前處理的萃取頭、鹽析劑、萃取溫度、萃取時(shí)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(zhǔn)確性好的尿中丁酮的檢測(cè)方法,符合《職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)制定指南第5部分:生物材料中化學(xué)物質(zhì)測(cè)定方法》(GBZ/T210.5-2008)的標(biāo)準(zhǔn)要求。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)