标准方法改进后对测定尿中锰的应用分析.docx

标准方法改进后对测定尿中锰的应用分析目前，我国国家职业卫生标准《尿中锰的测定石墨炉原子吸收光谱法》（GBZ/T305—2018)[1]方法中，采用标准曲线法，没有采用基体改进剂进行定量检测，但笔者在实际使用中发现，该方法存在精密度、准确度较差，背景吸收高、峰型差等缺点为解决这些问题，本研究拟在原方法的基础上，通过系统实验研究，对该标准方法进行改进，采用工作曲线法，加入基体改进剂，建立一种精密、准确、操作简单、快捷的尿中锰浓度测定方法1、材料与方法1.1仪器与试剂PEAA800型原子吸收分光光度计、LuminaThallium锰空心阴极灯、THGA型石墨炉、AS800自动进样器均为美国PerkinElmer公司生产；1.5mL具盖聚丙烯离心管（浙江柏美特医用塑料有限公司）；实验用水为超纯水（美国Milli-Q纯水机，电阻率18.2MΩ·cm);1mg/mL锰单元素标准溶液[中国计量科学研究所，国家二级标准物质GBW(E)080151]，临用时用体积分数1%的硝酸（HNO3）溶液逐级稀释成20μg/L的标准应用液；硝酸钯[Pd(NO3)2]为分析纯；基体改进剂：用1%HNO3溶液配成1.0g/LPd(NO3)2（以Pd计）混合溶液。

1.2仪器工作条件波长279.5nm，灯电流20mA，狭缝宽0.7nm，进样体积10μL，改进剂5μL，读数方式为峰面积，横向加热，纵向塞曼背景校正，通过系列优化实验，获得石墨炉最佳升温程序（见表1）GBZ/T305—2018中仪器的工作条件为波长279.5nm，灯电流20mA，狭缝宽0.7nm，进样体积10μL，读数方式为峰面积，横向加热，纵向塞曼背景校正，石墨炉升温程序见表1表1石墨炉温度设置1.3样品采集、运输和保存按照《尿中锰的测定石墨炉原子吸收光谱法》（GBZ/T305—2018）标准方法进行样品采集、运输和保存1.4实验方法1.4.1标准工作曲线的绘制向7个1.5mL具盖聚丙烯离心管中分别加入20μg/L的锰标准应用液0.00、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60mL，各加1%HNO3溶液至0.80mL，再分别加0.20mL正常人尿样，混匀，配制成质量浓度分别为0、2、4、6、8、10、12μg/L锰标准系列，按“1.2仪器工作条件”对每个浓度点测定吸光度3次，从第2～7管吸光度减去第1管吸光度，其结果分别为：0.0149、0.0295、0.0467、0.0605、0.0749、0.0897，结合锰浓度绘制工作曲线。

1.4.2样品处理将样品放至室温并充分混匀后，取尿样0.20mL于1.5mL具塞聚丙烯离心管中，加入1%HNO3溶液0.80mL混匀同时制备试剂空白：0.20mL超纯水加入0.80mL1%HNO3溶液混匀，与样品同时测定1.4.3样品测定按照“1.2仪器工作条件”，测定试剂空白和样品溶液的吸光度，由样品的吸光度减去试剂空白的吸光度，由工作曲线计算样品中锰的含量2、结果2.1基体改进剂的选择尿样中的有机物和无机盐对检测产生严重的背景吸收干扰原标准方法测试液中只有HNO3溶液，灰化温度只能达到1000℃，此条件下尿样中的干扰成分较难除掉，结果出现峰型分叉、毛刺状现象；采用改进后的方法，测试液中含有HNO3、Pd(NO3)2试剂，在干燥、灰化阶段能有效消除尿样中的基体干扰，锰与钯形成稳定的络合物，灰化温度可达1350℃[2]，此温度下尿样中大部分干扰成分被除去，结果峰型光滑、端正、无毛刺、背景值低本改进方法选用5μL的1%HNO3和1.0g/LPd(NO3)2（以Pd计）混合溶液为基体改进剂效果好2.2石墨炉温度条件的选择用含6μg/L锰的测试液，按改进方法进行干燥、灰化、原子化温度单因素变换方式，选择灵敏度高、背景低、峰型好的最佳温度设置条件，结果见表1。

2.3方法的线性范围和检出限对锰标准应用液每个浓度测定3次，取均值计算标准工作曲线，锰质量浓度在0.0～12.0μg/L范围内呈较好线性关系（y=0.00750x+0.0002），相关系数为0.9997（式中，y为吸光度值，x为锰质量浓度）配制尿锰0.50μg/L的测试液（参照标准方法定量下限）重复测定11次，得11次吸光度值标准偏差S=0.0003，按照公式[3]（式中：MDL为方法检出限；k为样品预处理体积转换倍数；S为预估定量下限的浓度响应信号的标准差；c为已知低剂量待测物的质量浓度；b为c对应的响应信号）计算方法检出限为0.12μg/L，按照公式[3]（式中：MQL为方法定量下限；k为样品预处理体积转换倍数；S为预估定量下限的浓度响应信号的标准差；c为预估定量下限的浓度；b为c对应的响应信号）计算方法定量下限为0.39μg/L，则该方法尿样最低检出质量浓度为0.60μg/L、最低定量质量浓度为2.0μg/L（按稀释5倍计）2.4准确度和精密度于空白尿样中加入一定量锰标准应用液混匀后，分别配制成低、中、高浓度的样品，每个浓度平行测定6次，计算其回收率、精密度（相对标准偏差），回收率为98.6%～105.0%，精密度为0.77%～2.15%。

见表22.5改进方法与标准方法的比较按改进的本方法2.3和2.4与标准方法进行线性关系、检出限、精密度、准确度比较，同时用两种方法测定含6μg/L锰标准应用液的吸光度值、背景值、峰型进行比较，改进方法的各项指标均优于标准方法见表3、图1、图2表2样品加标回收率、精密度测试结果表3改进方法与标准方法的比较图1改进方法信号峰显示图2标准方法信号峰显示2.6共存多种离子对本方法的干扰试验在含3μg/L锰浓度的测试液中分别加入尿中可能存在且浓度相当的多种干扰离子，测定其吸光度值结果表明，当加入下列干扰离子时：Cl-(2000.0μg/mL）、K+(1000.0μg/mL）、Na+(1000.0μg/mL）、Mg2+(500.0μg/mL）、Fe3+(500.0μg/mL）、Ca2+(100.0μg/mL）、Zn2+(1.0μg/mL），或Ni2+、Cr6+、Pb2+、Se2+、As3+、Hg2+、Cu2+、Co2+（均0.20μg/mL）时对测定都不产生干扰2.7实际样品检测采用改进后的方法测定了锰接触者尿样23例，正常人群尿样25例，接触者尿锰浓度检测结果高于正常人群，结果与实际情况相符表4两组人群实际尿样中锰质量浓度检测结果3、讨论由于尿样基体复杂、背景干扰大，标准方法采用标准曲线法但不加基体改进剂，存在标准液与样品液的基体成分差别较大、灰化温度相对较低、干扰消除不彻底引起背景值较高、峰型差等缺点，导致检测结果不理想。

目前测定尿锰的方法主要为石墨炉原子吸收法[4,5,6,7]，这些报道的方法中使用了不同的预处理方法，如用纯水、硝酸溶液或混合基体改进剂稀释样品、涂层石墨管等本研究基于标准方法进行了改进，采用工作曲线法、加入基体改进剂，提高了灰化和原子化温度，改进后的方法具有线性好，灵敏度、精密度、准确度高，峰型好、背景吸收低，易操作等优点，适用于尿中锰浓度的测定参考文献：[1]国家卫生健康委员会.尿中锰的测定石墨炉原子吸收光谱法:GBZ/T305—2018[S].北京:中国标准出版社,2018.[2]邓勃.应用原子吸收与原子荧光光谱分析[M].北京:化学工业出版社,2003:232-236.[3]国家卫生和计划生育委员会.职业人群生物监测方法总则:GBZ/T295—2017[S].北京:中国标准出版社,2017.[4]刘俊娓,瞿育忠.尿锰采用还原钯基体改进剂的石墨炉原子吸收测定法[J].职业与健康,2004,20(1):49-51.[5]黄为红.石墨炉原子吸收法直接测定尿中微量锰[J].江苏预防医学,2006,17(2):57-59.[6]陈榕.石墨炉原子吸收光谱法测定尿锰的影响因素探讨[J].现代预防医学,2014,41(2):320-322;325.[7]杨大鹏,杨建芬.尿锰的石墨炉原子吸收直接测定法[J].职业与健康,2009,25(19):2056-2057.杨福成,施丝,屈亚平,裴雯,杜航.石墨炉原子吸收法测定尿中锰标准方法改进探讨[J].职业卫生与应急救援,2020,38(03):302-304.。