馬穎 岳銀玲▲

1.中國食品藥品檢定研究院，北京100050；2.中國疾病預防控制中心環(huán)境與健康相關(guān)產(chǎn)品安全所，北京100050

石墨爐原子吸收法測定尿鉻的實驗條件探討

馬穎1岳銀玲2▲

1.中國食品藥品檢定研究院，北京100050；2.中國疾病預防控制中心環(huán)境與健康相關(guān)產(chǎn)品安全所，北京100050

目的對石墨爐原子吸收法測定尿鉻的實驗條件進行探討，并確定方法最佳試驗條件，以改善并提高本方法的靈敏度和準確度。方法優(yōu)化石墨爐在測定尿鉻的升溫程序，確定最佳樣品保存酸度和保存時間，應用硝酸銨基體改進劑改善背景干擾，比較并確定合適的線性范圍，對實際樣品進行加標回收率和精密度測定。結(jié)果對石墨爐測定尿鉻的升溫程序進行優(yōu)化后提高了測定方法的靈敏度，確定使用1%的硝酸作為樣品的保存酸度，加入10 μL 30%的硝酸銨基體改進劑，經(jīng)比較后確定0～10 μg/L鉻工作曲線作為最佳線性范圍。對54份尿樣進行測定，樣品均值加標回收率為97%～110%，精密度均值為3.57%～7.89%。結(jié)論應用石墨爐原子吸收法測定尿鉻，對實驗條件進行探討后，確定樣品最佳保存酸度和保存時間，通過優(yōu)化石墨爐升溫程序并加入硝酸銨基體改進劑，確定0～10 μg/L鉻線性范圍后，方法更可靠，靈敏度更高，

石墨爐；原子吸收法；尿鉻；基體改進劑

鉻進入人體后主要積聚在肝、腎和內(nèi)分泌腺中，其代謝和被清除的速度緩慢。過量接觸鉻的化合物可引發(fā)急性中毒，如接觸性皮炎、頭痛、消瘦、消化道障礙等，嚴重暴露時也將出現(xiàn)致癌的情形[1]，有報道認為鉻作業(yè)工人支氣管癌的發(fā)病率較高。此外，一些含鉻制品，如近年來鎳鉻合金烤瓷牙冠長期使用的穩(wěn)定性及生物安全性[2]也引起了社會的廣泛關(guān)注。鉻鹽經(jīng)呼吸道、胃腸道和皮膚等不同途徑進入機體后主要由尿排出，同時，尿液采集方便，國內(nèi)已建立了尿鉻分析的標準方法。但至今我國尚無可溶性鉻鹽接觸生物接觸限值的衛(wèi)生標準[3]。目前尿鉻的主要測定方法有分光光度法（WS/T 36-1996尿鉻的分光光度測定方法）和原子吸收法（WS/T 37-1996尿中格的石墨爐原子吸收光譜測定方法）。但分光光度法存在靈敏度較低，操作繁瑣，需用試劑較多等弊端；石墨爐原子吸收法測定鉻具有靈敏度高，樣品和試劑需用量較少，可以在較短的時間內(nèi)處理大批量樣品，但鉻屬于高溫元素，特別是尿鉻機體比較復雜，在測定時存在背景較高，吸光度值不穩(wěn)定等問題。本文就石墨爐原子吸收法測定尿鉻時，儀器條件選擇，樣品保存酸度、基體改進劑、曲線線性范圍等條件進行探討，以確定最佳實驗條件，并用此條件對實際樣品進行測定。

1 材料與方法

1.1 主要儀器及設備

UNICAM989原子吸收分光光度計（以氘燈為背景校正）；自動進樣器；鉻空心陰極燈；具塞比色管（10 mL）。

1.2 主要試劑

優(yōu)級純硝酸；1.00 mg/mL鉻標準儲備液（國家標準物質(zhì)中心）：臨用時用0.5%HNO3稀釋成100 μg/L的鉻標準應用液；30%的硝酸銨溶液。所有試劑均用高純水稀釋。

1.3 方法

1.3.1 優(yōu)化石墨爐升溫程選擇379.5 nm波長，7.5 mA燈電流，0.5 nm狹縫，以峰高方式測量，使用氘燈背景校正器。對石墨爐的干燥、灰化、原子化升溫程進行優(yōu)化，并確定最佳升溫程序。

1.3.2 尿樣保存酸度和保存時間實驗將尿樣混勻后放入5個100 mL聚乙烯塑料瓶內(nèi)，分別加入0.1、0.5、1.0、1.5、2.0 mL優(yōu)級純硝酸，使其酸度為：0.1%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%，測定不同酸度保存條件下對樣品的影響。將加入1.0 mL優(yōu)級純硝酸的樣品，放入4℃冰箱中保存，在保存期為0、1、3、5、7、10 d時對樣品進行測定，并觀察其濃度變化。

1.3.3 硝酸銨基體改進劑用量實驗配制濃度為30%硝酸銨溶液，分別測定其1、3、5、10 μL用量時對背景干擾的影響。

1.3.4 標準曲線范圍確定實驗在上述的儀器條件下，取100 μg/ L的鉻標準應用液于自動進樣杯中，由自動進樣器吸取10 μL硝酸銨基體改進劑，用儀器自動稀釋功能分別配制0～10、0～15、0～20 μg/L的鉻標準系列，進樣體積為20 μL，確定最佳曲線范圍。

1.3.5 尿樣測定將事先測好比重并已酸化好的尿樣從冰箱取出，放置恢復到室溫后，取5.0 mL于10 mL具塞比色管中，用純水定容至刻度，混勻，按標準曲線測定方法進行測定。

2 結(jié)果

2.1 石墨爐升溫程序優(yōu)化條件的選擇

由于尿樣機體復雜，含有大量的有機物質(zhì)和無機鹽類，多采用平臺石墨管進行測量[4]，經(jīng)試驗選擇合適的干燥和灰化溫度可以減少干擾因素的影響，也可達到降低背景值的目的。本方法采用兩步干燥，第一步100℃，斜坡時間10 s，保持時間20 s，第二步，干燥溫度為130℃，保持時間20 s。隨著灰化溫度的提高，基體干擾逐漸減少，至1 400℃時，干擾基本消除，可測得最大且較穩(wěn)定的吸光度。經(jīng)試驗，原子化溫度低于2 450℃有雙峰現(xiàn)象產(chǎn)生，溫度為2 450℃，可獲得最大吸收峰，保持時間為5 s?；一瘻囟?吸光度、背景值曲線見圖1，石墨爐最佳升溫程序見表1。

圖1 灰化溫度-吸光度、背景值曲線

表1 石墨爐最佳升溫程序

2.2 酸度及保存時間對樣品的影響

2.2.1 酸度對樣品的影響測定尿鉻時，硝酸可協(xié)同NH4NO3去除穩(wěn)定的氯化物的干擾，適量的硝酸也有利于樣品的保存。對3 μg/L鉻樣品進行不同酸度的保存并測定吸光度時發(fā)現(xiàn)，酸度由0.1%～1.0%樣品的吸光度值逐漸加強，在1.0%酸度時吸光度達到最大，3個吸光度值的相對標準偏差為0.45%，因此最穩(wěn)定。當酸度＞1.0%時，測定液中很快出現(xiàn)沉淀，其3個吸光度值的相對標準偏差已超過4%，增加了測定結(jié)果的不穩(wěn)定性。同時，樣品酸度大也會影響石墨管的使用壽命[5]，故本方法選用的1.0%硝酸濃度對樣品進行保存。結(jié)果見表2。

表2 3 μg/L鉻樣品在不同酸度保存酸度下的吸光度

2.2.2 保存時間對樣品的影響將3 μg/L鉻樣品加入1.0 mL優(yōu)級純硝酸后放入4℃冰箱中保存，在保存期為0、1、3、5、7、10 d時對樣品進行測定，結(jié)果為2.94～3.00 μg/L，其變異系數(shù)為0.67%～2.00%，均小于3%，可見，樣品在上述條件下至少可以保存10 d，但圖2可見，隨著時間的增加，樣品濃度逐漸降低或不穩(wěn)定現(xiàn)象，因此建議最好對樣品盡快測定，避免損失。

2.3 基體改進劑的使用

選用硝酸銨作為基體改進劑[6]可以去除穩(wěn)定氯化物的干擾，加入不同體積30%的硝酸銨溶液對1 μg/L鉻樣品進行測定，吸光度均值變化結(jié)果見表3。

表3 不同體積基體改進劑對1 μg/L鉻背景值的影響

由表3可知30%的硝酸銨溶液可使1 μg/L鉻背景干擾由0.03 A降低到0.01 A。經(jīng)試驗加入0～10 μL的30%硝酸銨溶液時，去除干擾效果隨基體改進劑的加入量逐漸增強，但加入10 μL以上時則改變效果不太明顯，因此本實驗選擇基體改進劑的加入量為10 μL。

2.4 工作曲線線性

將鉻標準溶液、稀釋液、空白液及基體改進劑分別放于自動進樣器的相應位置，用儀器自動稀釋功能配制濃度為0～10、0～15、0～20 μg/L的鉻標準系列，其r值分別為0.999 3、0.995 6、0.986 8，線性趨勢見圖3。

由圖3可見，0～15、0～20 μg/L的鉻標準系列隨著濃度的增加，線性有彎曲的現(xiàn)象，因此，最佳工作曲線選擇0～10 μg/L鉻線性范圍。

2.5 對實際樣品的測定

取54份人尿樣本，盡快測定其比重，按優(yōu)化條件進行測定，并在樣本中加入濃度為1、3、5 μg/L的鉻標準，測定其回收率和精密度，結(jié)果顯示：樣品加標回收率均值為97%～110%，精密度均值為3.57%～7.89%。結(jié)果見表4。

表4 樣品均值加標回收率、精密度值

3 討論

使用石墨爐原子吸收法測定尿鉻時，實驗條件對測定結(jié)果影響很大。本文對石墨爐升溫程序進行優(yōu)化，選用1%硝酸濃度對樣品進行保存，樣品在4℃冰箱中保存10 d，在0、1、3、5、10 d對其進行測定，變異系數(shù)均小于3%，采用10 μL 30%硝酸銨作為基體改進劑可使1 μg/L鉻背景干擾由0.03 A降低到0.01 A。進樣體積為20 μL時，對0～10、0～15、0～20 μg/L的鉻標準系列進行測定，r值分別為0.999 3、0.995 6、0.986 8，觀察曲線圖形，隨著濃度的增加，線性有彎曲的現(xiàn)象，因此，選擇0～10 μg/L鉻線性范圍作為最佳工作曲線。對54份尿樣按選定實驗條件進行測定，加標回收率均值為97%～110%，精密度均值為3.57%～7.89%，結(jié)果令人滿意。

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[3]閆蕾，賈光，張濟.職業(yè)接觸可溶性鉻鹽個體暴露與尿鉻水平的相關(guān)性研究[J].中華預防醫(yī)學雜志，2006，40（6）：386-389.

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Experiment condition exploration of urine Chromium determination by craphite furnace atomic absorption spectrometry

MA Ying1YUE Yinling▲
1.National Institutes for Food and Drug Control,Beijing100050,China;2.Institute of Environment Health and Related Product Safety,China CDC,Beijing100050,China

Objective To explore the experiment condition of urine Chromium determination by graphite furnace atomic absorption spectrometry(GFAAS),and ascertain the optimum experiment condition in order to improve and increase its sensitivity and accuracy.Methods The temperature program of urine Chromium determination was optimized by graphite furnace,and defined the best preserved acidity and storage time of samples.Ammonium nitrate as a matrix modifier was used to improve background absorption.The appropriate linear range,and measured the standard recovery rate and its accuracy of the real samples were compared and determined.Results After the optimization of temperature program for determining urine Chromium by graphite furnace,it improved its sensitivity.The preserved acidity of sample was 1%nitric acid with 10 μL 30%ammonium nitrate as its matrix modifier,and 0-10 μg/L Chromium working curve was ascertained as the best linear range after comparison.54 samples of urine were measured,the average standard recovery rate of the samples was 97%-110%,and the average accuracy was 3.57%-7.89%.Conclusion Application of GFAAS is used to measure urine Chromium,after the exploration of experiment condition,the optimum preserved acidity and time of samples are determined.It becomes more reliable and sensitive after optimization of temperature program of graphite furnace with the addition of ammonium nitrate as its matrix modifier,and the ascertained linear range with 0-10 μg/L of Chromium.

Graphite furnace;Atomic absorption spectrometry;Urine Chromium;Matrix modifier

O657.31

A

1673-7210（2012）09（b）-0127-03

2012-07-02本文編輯：衛(wèi)軻）

馬穎，女，主管技師；研究方向：儀器檢驗與計量標準?！?/p>