ICPMS法测定尿液中的多种金属元素

参考GBZ/T 308-2018《尿中多种金属元素同时测定 电感耦合等离子体质谱法》，使用岛津ICPMS-2030系列电感耦合等离子体质谱仪同时测定了尿液中钒（V）、铬（Cr）、钴（Co）、镉（Cd）、铊(Tl)、铅(Pb)元素的含量。实验结果表明，该方法检出限低，准确度好，高低含量元素可以同时测量，加标回收率在90.0%~104.8%范围内，适合测试尿液中多种金属元素的同时检测。SSL-CA23-015Excellence in Science Excellence in ScienceICPMS-202 ICPMS 法测定尿液中的多种金属元素 ICPMS-202 摘要：本文参考标准 GBZ/T 308-2018《尿中多种金属元素同时测定电感耦合等离子体质谱法》，使用岛津 电感耦合等离子 体 质谱仪 ICPMS-2030 系列 测 定了尿中钒(V)、铬(Cr)、钴(Co)、镉(cd)、铊(tl)、铅(Pb) 的含量。ICPMS -2030 系列测定尿液中各金属元 素 线性相关系数良好，r> 0.99987；各元素检出限均 低 于 标准要求的方法检出限；加标回收率良好，回收率在90.0%~104.8%。结果表明，该方法检出限低，准确 度高，并且能够快速的测定尿液中的多种金属元素。 关键词： ICPMS-2030 系列 尿液 多种金属元素 技术特点： ◇该方法可以同时测定多种金属元素，具有高灵敏度、检出限低特点。 人体中的金属元 素 和人体健康息息相关，许多金属 元素是人体必不可少的重要组成成分，但是部分金属超 过一定浓度时，就会引起急性中毒或在人体内蓄积产生 长久的毒害作用。随着现代科技和工业的快速发展，金 属的污染可能会涉及到人类生产生活的各方各面。在人 类生活和职业的过程中，金属中毒的现象时有发生，快 速的检定人体金属含量尤其是有毒金属的含量就十分有 意 义。 毒物和毒物代谢物的含量测定，是临床 上 证实毒物 存在的重要客观证据。职业人群 生 物样品检验能够较为 准确地提供劳动者的实际接触水平，有 毒 物质的增高说 实验部分 1.1仪器 明体内 的 过度吸收，尿中元素的生物学水平是反映环境 质量和职业接触的重要指标，并且尿液取样简单 ，无伤 害，是最常用生物材料，所以检测尿液的金属浓度可以 反映尿滞留膀胱期间代 谢 物在血浆中的 平 均浓度。 ICP-MS 作为高灵敏度、多元素快速分析的无机质 谱技术，是痕量、超痕量元素分析的主要手段。本文参 考 GBZ/T 308-2018《尿中多种金属 元 素 同时测定电感 耦合等 离 子体质谱法》，使用岛津 ICPMS-2030 系列测 定了尿液 中 钒(V)、铬(Cr)、钴(Co)、镉(Cd)、铊(TI)、铅 (Pb) 元 素 的 含量，该方法可同时测定多种元 素，具有灵敏度高，检出限低的优点。 CPMS-2030 系列 分 析条件见表1。 表1ICPMS-2030 分析条件 参数 参数设定 参数 参数设定 高频功率 1.20 kW 等离子体气流速 9.0 L/min 辅助气流速 1.10 L/min 载气流速 0.70 L/min 炸管类型 Mini 炬管 雾化器 同心雾化器 雾化室 旋流雾室 雾化室温度 5℃ 采样深度 5.0mm 高频频率 27.12 MHz 碰撞气体 He 碰撞气流速 6 mL/min 池电压 -21V 能量过滤器电压 7.0V 1.3实验室器皿及试剂 实验所用器皿均使用硝酸溶液(1+1)浸泡24小时后，用去离子水冲洗，干燥备用；实验用硝酸为优级纯；实验用水为去离子水。 多元素标准溶液(100 ug/mL) ； Y、I n、Ho 单元素标准溶液 (100 ug/mL)。一 1.4样品前处理 依据 GBZ/T 295 进行尿样采集 ，用具塞聚乙烯塑料瓶收集尿样，混匀后，按100 mL尿样中加入1mL硝酸后，放置于4℃冰箱保存，用时恢复至室 温 。 取保存尿样先恢 复 至室 温 ，摇匀，吸取尿样0.5mL 置聚乙烯塑料管中，加入9.5mL 1%硝酸溶液，充分混匀，同时用 0.25 mL 去离子水代替尿样，按样品同样处理，作为试剂空白。 ■结果与讨论 2.1标准曲线和检出限 配制介质为 1% HNOs 的金属元素钒 、铬、钴、镉、铊、铅0 ug/L~10 ug/L 标准溶液于50 mL容量瓶中，配制浓度如表2所示。内标元素为89Y， 115in， 165Ho， 浓度都为 100 ug/L。标准曲线见图1，根 据仪器自身软件 计算出仪器检出限，并对空白试样进行11次测定，以空白试样测定浓度标准偏差的3倍并乘以稀释倍数为方法 检出限。IDL 和 MDL 结果见表3。全部使用氦气碰撞模式。 表2标准溶液浓度及分析质 量 数 元素 质量数 (amu) 标准曲线浓度 (ug/L) Blank STD3 STD4 STD5 STD6 STD7 Cd 111 0 0.5 1 2 5 10 Co 59 0 0.5 1 2 5 10 Cr 53 0 0.5 1 2 5 10 Pb 208 0 0.5 1 2 5 10 TI 205 0 0.5 1 2 5 10 V 51 0 0.5 1 2 5 10 图1 分析元素标准曲线 表3 仪器 检 出限 和 方法检出限 元素 质量数 内标元素 相关系数 IDL(ug/L) MDL(ug/L) (n=11) 标准 GBZ/T 308-2018 检 出限要求 (ug/L) Cd 111 1151n 0.99999 0.0003 0.014 0.06 Co 59 89y 1.00000 0.0008 0.008 0.09 Cr 53 89y 0.99996 0.0062 0.212 0.57 Pb 208 165Ho 0.99993 0.0010 0.032 1.67 TI 205 165Ho 0.99987 0.0002 0.074 0.32 V 51 89Y 0.99992 0.0009 0.014 0.36 2.2样品测定结果及加标回收率 样品按照前处理程序处理后，使用内标法，在线内标 测 定，测 定结果见表4，平行样品加入不同浓度的标液 进行测试，所得的样品加标回收率为 90.0%~104.8%。 表4样品测定结果及加标 回 收 率 元素 质量数 内标 测定值(ug/L) 结果(ug/L) 加标量后结果 (ug/L)加标量 (0.5ug/L) 回收率((%) Cd 111 1151n N.D. N.D. 0.483 96.6 Co 59 89y N.D. N.D. 0.498 99.6 Cr 53 89y N.D. N.D. 0.524 104.8 Pb 208 165Ho N.D. N.D. 0.450 90.0 TI 205 165Ho N.D. N.D. 0.459 91.8 V 51 89y N.D. N.D. 0.513 102.6 ■结论 参考 GBZ/T 308-2018《尿中多种金属元素同时测定电感耦合等离子体质谱法》，使用岛津ICPMS-2030系列电感耦合等离子体质谱仪同时 测 定了尿液中钒(V)、铬(Cr)、钴(Co)、镉 (Cd)、铊(TI )、铅 (Pb)元素的含量。实验结果表明，该方法检出限低，准确度好，高低含量元素可以同时测量，加标回收率在 90.0%~104.8%范围内，适合 测 试尿液中多种金属元素 的 同时检测。 岛津应用云