微波消解——石墨炉原子吸收光谱法测定尿镉

微波消解——石墨炉原子吸收光谱法测定尿镉

韩东海1丁晓燕1梅剑娟2

韩东海1丁晓燕1梅剑娟2

(1江苏省泰兴市疾病预防控制中心江苏泰兴225400；2江苏省泰兴市中医院江苏泰兴225400)

【摘要】目的探讨测定尿镉的最佳分析方法。方法尿样经微波消解后，导入原子化器中，原子化以后，228.8nm波长,其吸光值在一定范围内与镉含量成正比，与标准系列比较定量。结果在最佳条件下镉的最低检出限（3s/k）为0.25μg/L，相对标准偏差（n=7）为1.44%。应用此法测定尿镉，加标回收率在93.8%～97.7%之间。结论该方法具有快速、干扰少、污染小、灵敏度高等优点。

【关键词】尿镉微波消解石墨炉原子吸收光谱法

【中图分类号】R446.12【文献标识码】B【文章编号】2095-1752（2012）03-0357-01

镉及其化合物均有一定的毒性，镉可经过呼吸道和消化道进入人体并蓄积。每日吸20支香烟，可吸入镉2～4ug。长期吸入镉可产生慢性中毒﹐引起肾脏损害﹐主要表现为尿中含大量低分子量蛋白质﹐肾小球的滤过功能虽多属正常﹐但肾小管的回收功能却减退﹐并且尿镉的排出增加。进入体内的镉主要通过肾脏经尿排出﹐但也有相当数量由肝脏经胆汁随粪便排出。镉的排出速度很慢，人肾皮质镉的生物学半衰期是10～30年。尿镉正常值大多数在1μg/g肌酐（或1μg/L）以下，上限多在5μg/g肌酐（或5μg/L）以下。检测尿镉的含量可反映近期镉接触情况和一定程度上反映体内镉负荷，特别是肾内镉水平。

由于尿样中的基体比较复杂，国标方法中采用尿样直接上仪器测定，干扰因素较多，测试结果不稳定。微波消解法是一种快速、高效的样品消解方法，并且采用密封消解样品的方式大大降低了待测元素的损耗。笔者通过微波消解尿样后，用石墨炉原子吸收光谱法来测定镉含量，结果更准确可靠，干扰较小，是一种较好的分析尿镉的方法。

1试验部分

1.1仪器与试剂

XT-9900智能微波消解仪（上海新拓），AA-6800F/G原子吸收分光光度计（日本岛津）；

实验中用水均为超纯水；

硝酸（优级纯），1%硝酸溶液(v/v)，双氧水（优级纯），抗坏血酸（1g/100mL），空白尿，镉标准溶液（GBW08612，购于中国计量科学研究所，临用时用硝酸溶液稀释成0.1μg/mL）。

1.2仪器工作条件

1.2.1微波消解条件见表1。

表1微波消解仪工作条件

阶段压力（kg/cm2）时间（s）

13100

26100

310100

415400

1.2.2石墨炉工作条件：波长228.8nm，灯电流8mA，光谱通带宽度1.0nm。石墨炉升温程序见表2。

表2石墨炉升温程序

阶段温度（℃）时间（s）

干燥10060

灰化65030

原子化17003

除残19003

1.3试验方法

1.3.1将测量过比重的尿样充分混匀后，取1.0mL于微波消解罐中，加入3.0mL浓硝酸和1.0mL双氧水，密封好罐体后按表1的工作条件进行微波消解。消解完全后，加入少量纯水加热赶去剩余硝酸，然后加入1.0mL抗坏血酸溶液，用硝酸溶液定容至10.0mL，混匀备用。

1.3.2取8只微波消解罐分别加入0.1μg/mL的镉标准溶液0.0、0.05、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL，再分别加入1.0mL空白尿，3.0mL浓硝酸和1.0mL双氧水，同1.3.1消解处理后，加入1.0mL抗坏血酸溶液，用硝酸溶液定容至10.0mL，配成0.0、0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0μg/L的镉标准系列。

1.3.3等仪器预热稳定后，分别测定标准系列、尿样处理液和试剂空白。以镉浓度（μg/L）为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。测得的样品吸光度减去空白吸光度后代入标准曲线求得尿镉的浓度。

1.3.4计算：C=c×k

式中：C—尿中镉的浓度，μg/L；c—从曲线中查得镉的浓度，μg/L；k—尿样换算成标准比重下的校正系数。

2结果与讨论

2.1尿样的采集与保存

用具盖聚乙烯塑料瓶收集一次尿约100mL，尽快测量比重后，加1mL浓硝酸置于4℃冰箱中可保存一周。

2.2仪器条件的选择

2.2.1进样量的选择：考虑到进样量过大时，样品会扩散到石墨管的低温区，造成灵敏度下降；而进样量过低则测定误差较大，本试验选择进样量为10μL～15μL时结果最为满意。

2.2.2石墨炉升温程序的选择（对2.0和8.0的镉标准溶液进行测定，进样量为10μL）：选择干燥温度与时间为100℃/60S；灰化温度与时间为650℃/30S；原子化温度与时间为1700℃/3S，这时的峰形好、干扰少、具有最大吸光度。

2.2.3石墨管的选择：镉属于低熔点元素，选用普通石墨管测定结果优于热解石墨管。

2.3基体改进剂的选择

笔者通过分别在尿样中加入抗坏血酸、磷酸氢二铵、硝酸镁、氯化钯等四种基体改进剂比较后，发现加入抗坏血酸作为基体改进剂可以更好的克服基体干扰、提高灰化温度（见表3）。

表3四种基体改进剂的比较

基体改进剂灰化温度（℃）加标回收率（%）

抗坏血酸65093.8～97.7

磷酸氢二铵55088.9～95.1

硝酸镁50087.0～93.2

氯化钯60090.1～95.0

2.4工作曲线和方法检出限

按仪器条件对镉标准溶液系列进行测定，在12.0μg/L以内浓度与吸光度呈线性关系，测得的线性方程为Y=0.1388+0.0104，r=0.9994。对试剂空白平行测定11次，测得本方法的检出限（3s/k）为0.25μg/L（按取1mL尿样计）。

2.5精密度试验

配制5.0μg/L的镉标准溶液平行测定7次，计算其平均值为4.90μg/L，相对标准偏差为1.44%，结果见表4。

表4精密度试验

1234567平均值RSD()%

4.954.804.994.964.884.934.834.901.44

镉是一种低熔点的元素，含镉尿样的处理必须考虑镉的损失。本实验采用密闭的微波消解处理样品，有效的避免了镉的损耗；采用抗坏血酸作为基体改进剂，提高了灰化温度，减小了基体干扰，能满足尿中痕量镉的测定，具有很好的实用性。

参考文献

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康，2011，27（4）：419-420.

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