石墨炉原子吸收测定全血中的铅

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analytikienaAGanalytical solutionsAA_EA_26_99_e 石墨炉原子吸收测定全血中的铅 前言 人体必需微量元素在人体内参与许多功能，其中主要是参与许多酶的组成和激活，但其作用机制又是相当复杂的，微量元素之间能够互相影响，有拮抗或协同作用，微量元素含量不足或过多对机体均可引起不良影响。 铅是一种用途广泛的重金属，也是污染物中毒性很大的-—一种金属。随着我国工业化迅速发展，使得儿童铅中毒成为比较普遍和较重要的社会问题。据一些学者研究发现，胎儿期铅暴露水平相对较高者，其整个婴儿期发育均明显落后于胎儿期铅暴露水平较低者，且铅能导致胚胎发育迟缓，易造成早产、死胎及先天缺陷。当血铅浓度高于一定水平时出生体重明显低下。 因此，对于微量血铅的检测非常重要，其中原子吸收光谱法是最常用的一种方法，该方法具有灵敏度高、检出限低、使用成本低等优点。 二、实验过程 1.以血样(冻干， BIO-RAD制品)为对照品确定实验条件，以相同的实验条件测定动物血样(冻干， Clin Rep制品)，该血样的分析结果已知。 2.仪器：德国耶拿novAA400火焰+石墨炉原子吸收光谱仪，带石墨炉自动进样器。 3.试剂 (1)硝酸60%，优级纯 (Merck： 1.01518.0500) (2) Triton X-100(色谱纯)(Merck： 1.12298.0100) (3) 消泡剂 B (Sigma Chemie： A-5757) (4) 抗坏血酸 (Merck： 1.00127.0100) (5)钯基体改进剂Cc=10 g/L Pd(Merck： 1.07289.0050) (6)钯基体改进剂c=500 mg/L Pd移取2.5mL 钯基体改进剂(5)，用去离子水定容至50 mL。 (7)铅标准贮备液1000 mg/L 硝酸铅， 0.5 mol/L HNO3介质 (Merck： 1.19776.0500) (8.1) Pb 标准中间液， c=10 mg/L 移取1 mL Pb标准贮备液(7)和500 pl HNO3 (1)，用去离子水定容至100mL。 (8.2)Pb 标准溶液 c=20 pg/L 移取200 plPb 标准中间液(8.1)，用稀释液(9)定容至100mL。(现用现配) (9)稀释液 用于稀释标准溶液、血样和标准空白。 移取 0.3 mL Triton X-100 (2)， 0.3mL消泡剂B(3)和0.6g抗坏血酸(4)混合于100mL去离子水中。充分振匀。此稀释液应现用现配。 (10) MPE 清洗液 用于清洗自动进样器MPE 60的吸液管。 移取 500 pl HNO3 (1)， 100 pl Triton X-100 (2)和100 pl消泡剂B(3) 于750mL 蒸馏水中。 4.样品制备 将血样1：11稀释，使其浓度保持在标准曲线范围内。 将1 mL 稀释液和100 ul血样混合于一洁净的试管中。 5.仪器条件 元素 波长[nm] 狭缝[nm] 灯电流[mA] 石墨管 Pb* 283，3 0，8 4，5 热解平台管 元素 温度灰化[C] 温度原子化『C1 升温速率原子化[C] Pb* 850 2100 1900 *氛空心阴极灯背景校正 标准曲线(标准加入校正法) 铅：采用标准加入法。使用MPE5自动进样器自动稀释标准液，将20 pg/l Pb 标准溶液，稀释空白液及样品溶液放在自动进样器的样品盘中。 设置进样体积：6pl样品，8pl标准液，5pl基体改进剂(500 mg/lPd) 自动稀释后标准浓度分别为：6.67/ 13.33/16.67/20 pg/I Pb 采用峰面积积分 三、 实验结果 元素 样品 标准值 [ug/] 测定值[ug/] 置信范围[ug/l] Pb Bio-Rad 298 12(2) Clin Rep(ⅢI级) 242 11(2) 249 195-303 血样中加入标准，测定结果与标准值相近。使用自动进样器的稀释功能，可以增加标准曲线的精度，并简化了分析程序。 一天的样品测试之后，石墨管内观察不到明显的碳沉积。 四、小结 对于全血中铅的测量，原子吸收光谱法是一个非常好的方法，简便而有效。 目前的原子吸收光谱仪有三种背景校正方法： S-H (Smith-Hieftje) 法， 氛灯(D2)法及 塞曼(Zeeman)法。通常的概念认为，全血中的基体很复杂，此类分析应该使用塞曼扣背景的原子吸收光谱仪来测量，但是从上述实验结果来看，其实不然。 1.氛灯(D2)扣背景 氛灯扣背景的原理如右图所示，它先测量一个总的吸收信号，再利用一个连续光源(氛灯) 测量背景信号，两者相减，就得出样品的吸收信号。 采用氛灯扣背景技术基本上可以满足80-90%的实际应用，并且具有许多优点： 1、气灯扣背景不会降低灵敏度。 2、氛灯扣背景不减小分析的线性范围。 氛灯扣背景既可以应用在火焰上，也可以应用在石墨炉上。 4、、氛灯扣背景技术的成本较低。 气灯扣背景技术的缺点： 1、 能量在 400nm 以后迅速下降。 2、 扣除不了结构背景干扰。 随着原子光谱技术的发展，氛灯扣背景技术也做了相应的改进。目前主要有两种方法，，一种是传统意义上的氛弧灯，另一一种是氛空心阴极灯(德国耶拿novAA400 采用)。氛弧灯类似于白枳灯，其投影光斑和元素灯不完全一致，因而会产生系统误差。而氛空心阴极灯的结构和元素空心阴极灯一样，因此两者在光路上的吸收体积保持一致，所以扣除背景更准确。此外，氘空心阴极灯的能量也高于普通的氛弧灯， 即时在589nm 左右也可以有相当好的扣背景效果。 氛弧灯 氛空心阴极灯 http：//www.pdffactory.com 2. 塞曼(Zeeman)扣背景 塞曼(Zeeman)扣背景技术的原理如左图所示：当具有适当强度的磁场作用于原子化器所产生的原子蒸汽时，主吸收谱线因塞曼效应而被分裂成三种成分：元成分(△M=0)和o±成分(▲M=±1)。其中爪成分和o±成分是分别与磁场平行或垂直的偏振光束。在正常的塞曼效应中，n谱线的波长无变化，因而只有n谱线与空心阴极灯的发射谱线相匹配，o±谱线则偏离发射谱线。如此即有： (1)偏振的共振发射线中的 PII成分被原子蒸汽的n谱线所吸收。 (2)由于o±谱线漂移对共振发射线中的PI成分的原子吸收灵敏度降低。 由分子吸收和光散射引起的背景吸收不受塞曼效应和影响，因而PII和PI成分均被背景等量吸收。原子吸收加上背景吸收用PII成分测量，而微弱的原子吸收加上背景吸收用PI成分测量，求出上述测量值之差，就可获得原子吸收的测量值。 Zeeman 扣背景技术对于扣除复杂基体和光谱干扰有着非常好的作用。其优点主要是： 1、Zeeman 方法可以校正某些结构背景。 2、Zeeman 方法可以校正某些光谱干扰。 3、Zeeman 方法不需要另外的光源。 4、2Zeeman 可以扣除的波长范围更广(190-900nm) Zeeman 的关键问题是配置的价格和实用性。Zeeman 背景校正需要一个稳定的电磁铁和电源供应，许多 Zeeman 仪器还需要起偏器。这些组成部分与常规的气灯系统相比较，在相当程度上提高了整套设备的价格。 Zeeman 校正的局限性： 1、、由于在磁场的吸收面上不完整的分解或复合分解，会使Zeeman 背景校正方法的灵敏度降低。这种灵敏度的损失一般通过磁感比 (MSR)来度量。 元素 磁感比(MSR) 元素 磁感比(MSR) Li 49% Ti 63% Cs 58% Be 64% Hg 69% B 70% V 79% 其他元素 MSR： >80% 2、此外，由于分裂传输效率取决于分析物浓度， Zeeman 背景校正在力学范围上也会降低，并会增加翻转点的标定曲率。 上图表明在使用 Zeeman 背景校正在高吸光率时的情况。当背景吸光率保持线性时，总吸收曲线为非线性。这就意味着，通过从总吸收率中减去背景吸收率得到的校正吸收率曲线会产生翻转点。在这个翻转点上是不能进行分析测量的，因为一个吸收率值对应于两个浓度值。因此，用具有 Zeeman 背景校正的设备所得的测量结果的线性范围是有限的。 3、对于火焰而言， Zeeman 扣背景使得灵敏度大大降低。 综上所述，德国耶拿 novAA400 配置横向加热石墨炉及氛空心阴极灯扣背景，能很好的分析全血中的微量金属元素，对于分析者而言，无需再花更多的钱去购买塞曼校正的原子吸收光谱仪，降低了仪器的使用成本；同时，在所有氛灯扣背景的仪器中， novAA400 又是唯一一台采用先进的横向加热石墨炉技术的仪器，此外， novAA400 还可以配上固体进样器，对于微量血样品的直接分析(不用前处理)成为可能，使得对用户而言，的确是一个最好的选择! DF 文件以 "FinePrint pdfFactory Pro”试用版创建 b灯灯波酸焰焰热热热火波管馏馏应洗灯净狭台火洗净