一种同步快速测定尿液中总砷及砷代谢产物含量的方法技术

本发明专利技术属于毒害有机污染物分析技术领域，公开了一种同步快速测定尿液中总砷及砷代谢产物含量的方法。本发明专利技术使用ICP

【技术实现步骤摘要】
一种同步快速测定尿液中总砷及砷代谢产物含量的方法


[0001]本专利技术属于毒害有机污染物分析
，特别涉及一种同步快速测定尿液中总砷及砷代谢产物含量的方法。

技术介绍

[0002]砷的意外暴露或长期职业暴露，会造成砷在体内蓄积并产生中毒的现象。砷的毒性作用取决于其化合形态，如无机砷毒性高于有机砷，低价氧化态砷(As
III
)毒性高于高价氧化态砷(As
V
)。无机砷进入人体内，通过肝脏代谢，经过氧化还原和甲基化过程，最终代谢为二甲基胂(DMA
V
)。由于这些形态的砷易溶于水，在人体血液中的半衰期仅有数小时，在体内代谢后大部分的砷类物质可随尿液排出。因此，尿砷水平被应用于监测个体近期砷暴露情况，也被临床应用作为砷暴露的生物标志物。目前，大部分医院开展尿液总砷的分析来判断患者是否砷超标，这往往会将无毒或低毒性形态的砷也纳入其中。例如，食物来源的砷甜菜碱(AsB)一般被认为是无毒或低毒性，在近期食用海产品个体的尿液中占有部分比例的总砷，使得临床上判断个体是否属于砷超标出现偏差。此外，在对砷暴露个体治疗时，当部分个体体内可能已经代谢大部分的无机砷转化为DMA
V
时，过度的用药也可能加大个体不必要的身体和经济负担。因此，仅分析尿液总砷不仅有可能会高估个人砷暴露水平从而增大治疗的用药剂量，同时也有可能高估砷污染地区的污染水平，造成当地政府和群众不必要的恐慌。
[0003]目前，国际上多使用电感耦合等离子体质谱法(ICP
‑
MS)对低浓度的金属进行分析，因其低检出限和高灵敏度和可测试几乎全部金属的优点。而我国目前颁布的关于尿砷以及尿砷形态分析标准，均使用原子荧光法，然而该方法中涉及到氧化还原反应、氢化反应等，均不是直接分析试样中砷类物质的方法，并且使用原子荧光法测定尿砷时，需要将尿样完全消解，才能发生氢化反应，这过程可能会出现误差。而使用ICP
‑
MS法可以直接对砷元素进行分析，尿液无需完全消解，对结果无影响。更进一步使用高效液相色谱与电感耦合等离子体质谱联用(HPLC
‑
ICP
‑
MS)，可以直接分析色谱分离的各砷形态物质，结果更加直观也相对更准确，然而，AsB和As
III
在色谱柱中共洗脱的现象使得该方法的应用受到限制。因此，成功对AsB和As
III
进行色谱分离，即可同步利用ICP
‑
MS分析尿总砷和HPLC
‑
ICP
‑
MS分析尿砷形态代谢物，使分析效率大大提高。
[0004]由此，建立ICP
‑
MS法测定尿总砷及HPLC
‑
ICP
‑
MS法测定尿砷形态非常有必要，本专利技术可实现人群尿液总砷的快速筛查，及进一步分析尿液中AsB,As
III
,MMA
V
,DMA
V
和As
V
这五种砷形态物质的快速分离和定量，获得更可靠的砷体内代谢情况。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中存在的缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种同步快速测定尿液中总砷与砷代谢产物含量的方法；该方法能在测定尿总砷后快速制备样品进一步分析尿液中AsB、As
III
、As
V
、MMA
V
、DMA
V
含量。
[0006]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：
[0007]一种同步快速测定尿液中总砷及砷代谢产物含量的方法，包括以下操作步骤：
[0008]S1.用硝酸稀释砷标准品，制备含梯度浓度的砷离子标准溶液，采用ICP
‑
MS(电感耦合等离子体质谱法)检测，以浓度为x，信号强度为y，同时以基质溶液作为空白，制得总砷标准曲线；所述基质溶液为HNO3体积百分比浓度为1％的溶液；
[0009]使用尿液基质溶液分别配制含梯度浓度的砷甜菜碱(AsB)标准溶液、三价无机砷(As
III
)标准溶液、二甲基胂酸(DMA
V
)标准溶液、单甲基胂酸(MMA
V
)标准溶液和五价无机砷(As
V
)标准溶液，采用HPLC
‑
ICP
‑
MS(高效液相色谱联用电感耦合等离子体质谱法)检测，以浓度为x
i
，色谱峰积分信号强度为y
i
，尿液基质溶液作为空白，分别制得尿砷形态代谢物标准曲线，包括砷甜菜碱标准曲线、三价无机砷标准曲线、二甲基砷标准曲线、单甲基胂酸标准曲线和五价无机砷的标准曲线；所述尿液基质溶液由体积比例为1:(4～9)的人工尿液和浓度12.5～34.0mM的(NH4)2HPO4溶液混合而成，并调节pH值至7.8～11.0；
[0010]S2.取尿液样品于聚丙烯离心管中，加入硝酸，在水浴中超声，过滤后制得尿总砷待测样品；同时，取尿液样品于聚丙烯离心管中，使用样品稀释液将尿液样品稀释混匀，过滤后转移至聚丙烯液相样品瓶中，制得尿砷形态代谢物待测样品；
[0011]S3.采用ICP
‑
MS分析步骤S2所得尿总砷待测样品，根据步骤S1所得总砷标准曲线，计算尿总砷待测样品中总砷的含量；
[0012]S4.当尿总砷待测样品中总砷的含量超过预警线时，立即切换至HPLC
‑
ICP
‑
MS分析模式，采用阴离子交换色谱柱对步骤S2所得尿砷形态代谢物待测样品中的砷形态代谢物进行色谱分离，然后采用HPLC
‑
ICP
‑
MS分析对色谱分离后的砷形态代谢物进行检测，根据色谱峰保留时间与标准品的对照来区分不同的砷形态代谢物，并根据步骤S1所得尿砷形态代谢物标准曲线，对检测得到的色谱峰面积进行浓度的计算，得到尿砷形态代谢物待测样品中砷形态代谢物的浓度。
[0013]步骤S1中所述硝酸的浓度为体积百分数1～2％；所述调节pH值是采用NaOH进行调节。
[0014]步骤S1中所述人工尿液为市售人工合成尿液，含有氯化钠、氯化镁、氯化钙、硫酸钠、柠檬酸钠、草酸钠、磷酸二氢钠、氯化钾、氯化铵、尿素等，pH为5.7，金属本底低。
[0015]步骤S2中所述总砷标准曲线为：y＝1470.9x
‑
11.328，R2＝0.9997，线性范围：0.15～100μg/L，其中y为信号强度，x为砷浓度；
[0016]所述砷甜菜碱标准曲线为：y1＝16680.46x1+17.02，R2＝0.9998，线性范围：0.5～100μg/L，y1为砷甜菜碱色谱峰积分信号强度，x1为砷甜菜碱浓度；
[0017]所述三价无机砷标准曲线为：y2＝6548.20x2+22.00，R2＝0.9997，线性范围：0.5～100μg/L，y2为三价无机砷色谱峰积分信号强度，x2为三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同步快速测定尿液中总砷及砷代谢产物含量的方法，其特征在于包括以下操作步骤：S1.用硝酸稀释砷标准品，制备含梯度浓度的砷离子标准溶液，采用ICP
‑
MS检测，以浓度为x，信号强度为y，制得总砷标准曲线；使用尿液基质溶液分别配制含梯度浓度的砷甜菜碱标准溶液、三价无机砷标准溶液、二甲基胂酸标准溶液、单甲基胂酸标准溶液和五价无机砷标准溶液，采用HPLC
‑
ICP
‑
MS检测，以浓度为x
i
，色谱峰信号强度为y
i
，尿液基质溶液作为空白，分别制得尿砷形态代谢物标准曲线，包括砷甜菜碱标准曲线、三价无机砷标准曲线、二甲基砷标准曲线、单甲基胂酸标准曲线和五价无机砷的标准曲线；所述尿液基质溶液由体积比例为1:(4～9)的人工尿液和浓度12.5～34.0mM的(NH4)2HPO4溶液混合而成，并调节pH值至7.8～11.0；S2.取尿液样品于聚丙烯离心管中，加入硝酸，在水浴中超声，过滤后制得尿总砷待测样品；同时，取尿液样品于聚丙烯离心管中，使用样品稀释液将尿液样品稀释混匀，过滤后转移至聚丙烯液相样品瓶中，制得尿砷形态代谢物待测样品；S3.采用ICP
‑
MS分析步骤S2所得尿总砷待测样品，根据步骤S1所得总砷标准曲线，计算尿总砷待测样品中总砷的含量；S4.当尿总砷待测样品中总砷的含量超过预警线时，立即切换至HPLC
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ICP
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MS分析模式，采用阴离子交换色谱柱对步骤S2所得尿砷形态代谢物待测样品中的砷形态代谢物进行色谱分离，然后采用HPLC
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ICP
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MS分析对色谱分离后的砷形态代谢物进行检测，根据色谱峰保留时间与标准品的对照来区分不同的砷形态代谢物，并根据步骤S1所得尿砷形态代谢物标准曲线，对检测得到的色谱峰面积进行浓度的计算，得到尿砷形态代谢物待测样品中砷形态代谢物的浓度。2.根据权利要求1所述的一种同步快速测定尿液中总砷及砷代谢产物含量的方法，其特征在于：步骤S1中所述硝酸的浓度为体积百分数1～2％；所述调节pH值是采用NaOH进行调节；所述人工尿液为市售人工合成尿液。3.根据权利要求1所述的一种同步快速测定尿液中总砷及砷代谢产物含量的方法，其特征在于：步骤S2中所述总砷标准曲线为：y＝1470.9x
‑
11.328，R2＝0.9997，线性范围：0.15～100μg/L，以y为砷信号强度，x为砷浓度；所述砷甜菜碱标准曲线为：y1＝16680.46x1+17.02，R2＝0.9998，线性范围：0.5～100μg/L，y1为砷甜菜碱色谱峰积分信号强度，x1为砷甜菜碱浓度；所述三价无机砷标准曲线为：y2＝6548.20x2+22.00，R2＝0.9997，线性范围：0.5～100μg/L，y2为三价无机砷色谱峰积分信号强度，x2为三价无机砷浓度；所述二甲基砷标准曲线为：y3＝17903.03x3+0.00，R2＝0.9998，线性范围：0.5～100...

【专利技术属性】
技术研发人员：安太成，吴颖君，祁梦蝶，李桂英，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：