一种高浓度有机物样品的预处理方法及对重金属含量的测量方法_2

文档序号:9921128阅读:来源:国知局
少受甚至不受干扰的能力。显然这种简单稀释的样品 预处理方法,同样不利于WS/T 20-1996血中铅的石墨炉原子吸收光谱测定方法测量血样 品中的Pb更准确。由于这种简单稀释的样品预处理方法,无法消除试剂空白相对过高,大量 的有机物、盐等对测量的结果造成的干扰,因此在实际的测量中,大量的实验的结果表明, 同一个样品,不同的分析人员,不同的分析仪器,测量的结果常常相差很大,因此分析技术 人员普遍反映,这种分析方法很难掌握,影响的因素太多,测量的结果也很不理想。因此我 们用一种样品的预处理存在明显缺陷的样品预处理方法,在实际的测量中又存在很多问题 的标准分析方法,去推断血铅污染事件中的儿童血Pb是否超标,值得商榷。
[0013] 在WS/T 174-1999血中铅、镉的石墨炉原子吸收光谱测定方法中,样品的预处理 方法是,取0.15mL血,加0.6mL5 % (V/V)的硝酸溶液混匀,离心取上清液10ug直接用(石墨炉 原子吸收光谱仪)测量。显然样品预处理方法还是一种简单稀释的样品预处理方法,由于在 实际的测量中测量的结果与现象与WS/T 20-1996血中铅的石墨炉原子吸收光谱测定方法 测量的结果或现象基本相同,因此我们不再进行详细的解释。
[0014] 通过以上的讨论,尤其是WS/T 21 -1996血中铅的微分电位溶出测定方法测量血 样品中Pb的技术方案,理论上就不具备推断血铅污染事件中的儿童血Pb是否超标能力。还 有三种标准分析方法中都是采用了简单稀释的样品预处理的方法,显然都不是具备除去干 扰物质,浓集被测组分,使之少受甚至不受干扰能力的样品预处理方法。属于一种非常不专 业的样品预处理的方法,这将不利于现有的标准分析方法更准确的推断血铅污染事件中的 儿童血Pb是否超标。为什么现有的标准分析方法中不采用一中具备除去干扰物质,浓集被 测组分,使之少受甚至不受干扰能力的更为专业的样品预处理方法?还有现有的血样品预 处理方法中,是否有具备除去干扰物质,浓集被测组分,使之少受甚至不受干扰的更为专 业的关于血样品预处理的方法?答案是,有。在1994年5月,人民卫生出版社出版发行,線引 林主编的《生物材料中有毒物质分析方法手册》中,就有专门针对血样或尿样样品预处理的 方法,其方法是"血样或尿样(加几粒玻璃珠)先用硝酸、硫酸混合,用电热板、沙浴、铝块或 石墨块加热器徐徐加热,待大量的泡沫驱散后,再适当提高温度,将大量的有机成分除去, 使溶液变清,再加少量的高氯酸,继续加热至冒白烟,样品呈白色结晶,放冷后用水溶解并 稀释至一定体积。"这是一种专门针对血样或尿样预处理的湿法消化法,理论上讲具备除去 干扰物质,浓集被测组分,使之少受甚至不受干扰的能力预处理的方法,但为什么我国在过 去的几十年没有采用这种专业的样品预处理方法?因为采用湿法消化法预处理的血样品, 干扰太大,导致测量的重金属结果很不理想。
[0015] 除了以上采用湿法消化法预处理,从道理上讲血样品的预处理也可以采用干法灰 化法,在1994年5月,人民卫生出版社出版发行,線引林主编的《生物材料中有毒物质分析方 法手册》中,"对部分不易挥发的重金属元素的分析时可以采用干法灰化预处理(Pb理论上 400°C以下不挥发),现将样品放在坩埚内烘干,然后将坩埚转移至高温炉(马弗炉)内700-800°C(Pb要控制在400°C以下)烘烤12h左右,使有机成分完全破坏,样品成灰白色粉末,再 用稀酸溶解后进样。"这显然也是一种具备除去干扰物质,浓集被测组分,使之少受甚至不 受干扰能力的样品预处理方法。这种样品的预处理方法,理论上试剂空白很低,干扰小,但 实验的结果表明,将血样品变成灰白色粉末的操作较难掌控,常常变成烧焦碳化,这种烧焦 碳化的物质很难溶于酸性的溶液,因此干法灰化的样品预处理方法无法采用。除了以上的 两种样品预处理方法,还有一种科技含量高,自动化程度高的微波消化法,微波消化法采取 了高温、高压、强酸介质的样品预处理方法,是将需要消化的血样品(或土壤、高浓度有机物 样品),加适量的硝酸(酸也可采用其它常用的硫酸、盐酸等强氧化性酸),一起放在密闭罐 体中,通过微波加热产生高温、高压、在强酸介质下消化的预处理方法,这种预处理方法,由 于采用了高温、高压、强酸介质,消化的能力非常强,简单快速,工作效率大大的提高,被广 泛的应用在土壤、高浓度有机物等样品的预处理中,并且有二十年以上的使用经验,技术非 常成熟,也是一种具备除去干扰物质,浓集被测组分,使之少受甚至不受干扰的能力的样品 预处理方法。从道理上讲,如果能预处理土壤、高浓度有机物等样品中的重金属,似乎预处 理血样品中的Pb应该不会存在问题,但实验的结果表明,测量血Pb的结果同样很不理想,仍 然存在严重的干扰问题,这也是为什么微波消化法同样没有被采用的原因。由于到目前为 止,国内外还没有一种具备除去血样品中干扰物质(有机物),浓集被测组分,使之少受甚至 不受干扰能力的样品预处理方法,这导致现有的标准分析方法中关于血样品的预处理方 法,是在没有办法的办法的前提下,只能采取一种存在严重缺陷的简单稀释的方法预处理 血样品,这也是为什么现有的标准分析方法中,只能采用一种存在严重缺陷的简单稀释的 样品预处理方法的最主要的原因。因此目前国内外如何更好的预处理血样品中的Pb是世界 性的难题。
[0016] 通过以上的讨论,我们采用理论上具备除去干扰物质,浓集被测组分,使之少受甚 至不受干扰能力的湿法消化法或微波消化法预处理血样品,测量的重金属结果都不理想, 为什么?因为血是一种粘稠度较高的介乎与固态与液态之间的一种物质,类似于胶体物质, 血主要成分是有机物,水、盐和重金属等等(这与高浓度有机物样品的成分非常相似)。其有 机物主要分为两类,一类是分子量较小的有机物,单独存在时,常温(室温)下是液态;还有 一类是较大分子量的有机物,例如蛋白质,(油)脂等等,单独存在时,常温下是固态。从我们 学过的知识可知,要想将较大分子的有机物破坏有一种可能,就是通过裂解(反应),什么是 裂解(反应)?在石油工业常见,就是通过高温(700-1000°C)、高压(40以上的大气压)等特殊 条件,将较大分子量的有机物裂解成不同(较小)分子量的有机物的反应,由于实验室条件, 很难达到工业所需的高温、高压等条件,因此将血样品中大部分的较大分子量的有机物裂 解成分子量较小的有机物的可能性大大降低,还有裂解理论上仅能将较大分子量的有机物 裂解成分子量更小的有机物,但是裂解成无机物盐的可能性不大,这些不利的因素,将导致 现有的预处理方法不利于将血样品中较大分子量的有机物消化成无机物,预处理的样品中 就会含有较高浓度的较大或较小分子的有机物,就会对测量造成严重的干扰,发生测量的 重金属结果很不理想的现象发生。显然我们想将血样品中较大分子量的有机物破坏或消化 成无机物盐的技术路线存在问题,本发明的技术路线是,如果我们不能将血样品中较大分 子量(常温是液态或固态)的有机物破坏或消化,但我们可以利用血样品中较大分子量的有 机物,在较高的温度下,是液态,在常温(室温或o°c)是液态或固态的物理特性,采取化学工 业生产中常见的与分馏相似的方法,通过加热等条件,将血样品中较大分子量的固态或液 态的有机物从血样品中析出并留存在样品溶液中,再将样品冷却至常温,再加适量的水煮 沸,将从血样品中析出的(固态或液态)有机物充分或进一步的与溶液(水)分层或分离,由 于有机物不溶于溶液(水),较大分子量的有机物就会以固态的形式漂浮在溶液的表面,较 小分子量的液态有机物就会形成油珠也漂浮于溶液的表层,通过固液分离,液(有机物)液 (溶液)分离,就能将血样品中大部分的有机物除去,间接的实现将血样品中大部分的有机 物消化的目的,由于本发明采用的技术方案,具备将血样品中大部分的有机物除去的能力, 因此本发明的技术方案,是一种具备除去干扰物质,浓集被测组分,使之少受甚至不受干扰 能力的样品预处理方法,这将对我们更准确的测量血样品中的Pb或高浓度有机物样品中的 重金属具有非常重要的意义。

【发明内容】

[0017] 本发明为了解决现有技术中的不足,提供了如下技术方案,一种高浓度有机物样 品的预处理方法,其特征在于,为分离消化法,具体为在样品中加入酸溶液混合均匀得到预 处理混合液,此时酸溶液的体积是
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