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目的铬、锰都是人体必需的微量元素,有许多重要的生理功能,但机体摄入过量铬、锰会对人体造成危害。其中,铬中毒可导致过敏性哮喘、腐蚀性肠胃炎、肾损伤、皮肤溃疡、鼻中隔穿孔以及肺癌等,慢性锰中毒可导致神经系统方面的障碍,如四肢僵硬、语言障碍等。体内的铬主要蓄积在肝、肾、骨、脾和肺中,吸收的铬主要经肾脏由尿排出,尿铬可作为近期反映接触铬的生物监测指标。我国职业接触尿总铬的生物接触限值为30μg/g肌酐,美国政府工业卫生学家会议(ACGIH)规定的生物接触指数为25μg/L(工作周末的班末)和10μg/L(班中)。体内的锰绝大部分经消化道由粪便排出,少量随尿排出。当尿锰超出正常范围时,可作为接触锰和诊断的参考指标,也可作为驱锰效果的观察指标,职业性慢性锰中毒诊断标准(GBZ 3-2006)已将尿锰作为职业健康检查中的选检项目,但未制定其限值。目前尿中铬、锰测定常用方法主要是用基体改进剂稀释尿样,石墨炉原子吸收光谱仪直接进样测定,测定结果受尿样基体影响较大,低浓度尿样无法测定,仅适用于职业接触人群尿铬、锰的测定。本研究建立了一种离子液体分散液液微萃取-石墨炉原子吸收光谱法检测尿中痕量铬、锰的方法,为职业及非职业接触人群尿中这两种金属的检测提供新方法。方法(1)尿中铬前处理方法:以甲醇为分散剂,吡咯烷二硫代甲酸铵为螯合剂,离子液体1-己基-3-甲基-咪唑六氟磷酸盐([Hmim][PF6])为萃取剂,萃取尿中铬。采用单因素轮换实验确定最佳萃取条件,对方法学性能指标进行实验研究。(2)尿中锰前处理方法:以乙醇为分散剂,8-羟基喹啉为螯合剂,离子液体1-辛基-3-甲基-咪唑六氟磷酸盐([Omim][PF6])为萃取剂,萃取尿锰。通过单因素轮换试验,探究浸螯合剂、分散剂以及萃取剂种类及用量、萃取p H、萃取时间、洗脱液用量、时间等条件,探究方法学性能指标。(3)萃取后尿中铬和锰采用石墨炉原子吸收光谱法测定。(4)将建立的方法应用于大学生志愿者尿样测定,使用浓度为1000μg/L的铬溶液喂养SD大鼠,代谢笼收集大鼠尿液,测定大鼠尿液中铬的含量,进一步验证方法的准确度、精密度和实用性。此外,对实验过程中引入的不确定度进行评定,以判断影响不确定度的关键环节。结果(1)尿中铬:取3.0 mL尿样置于消化管中,加入1 m L硝酸,1mL过氧化氢,放入自控电热消化器,消化至液体无色透明,剩0.5 mL左右,转移至10 m L玻璃离心管中,定容至3.0 m L,摇匀,加入0.6 m L NH3/NH4Cl缓冲溶液,再加入670μL[Hmim][PF6]-APDC-CH3OH混合溶液,超声25 min后,4000 r/min离心5 min,弃去上清,加入200μL无水甲醇充分溶解沉淀,直接进样10μL在石墨炉工作条件下测定。尿中铬在0.0~8.0μg/L范围内与其吸光度呈良好的线性关系,线性相关系数为0.992,检出限为0.25μg/L,样品加标回收率为100.6%~104.4%,相对标准偏差为1.12%~7.45%。大学生志愿者尿铬浓度范围为1.78μg/L~11.85μg/L。使用浓度为1000μg/L的铬溶液喂养SD大鼠,代谢笼收集大鼠尿液,24小时收集约5 mL尿样,当天测定,连续喂养10天,测得大鼠尿铬浓度范围为7.5μg/L~158.1μg/L。(2)尿中锰:取3.0 m L尿样置于10 m L玻璃离心管中,加入0.6 m L NH3/NH4Cl缓冲溶液,再加入510μL[Omim][PF6]-8-羟基喹啉-C2H5OH混合溶液,超声10 min后,4000 r/min离心5 min,弃去上清,加入200μL 10%硝酸,在涡旋混合仪上振荡4 min后,4000 r/min离心5 min,取上清直接进样10μL测定。在此条件下,尿锰在0.0~1.6μg/L范围线性相关系数大于0.99,检出限为0.03μg/L,样品加标回收率为84.90%~96.50%,相对标准偏差为0.36%~1.84%。按照试验方法测定24份大学生志愿者尿样,结果显示,志愿者尿锰浓度范围为0.20μg/L~0.44μg/L。对0.5μg/L示例尿样进行不确定度评定,扩展不确定度为0.0609μg/L。结论(1)构建了尿中铬、锰的离子液体分散液液微萃取-石墨炉原子吸收测定新方法,该方法具有成本低、富集效率高、灵敏度高、绿色环保的特点。(2)建立的新方法适用于职业及非职业接触人群尿中痕量铬、锰含量的检测。(3)新方法的各项检测性能指标符合《职业卫生标准制定指南第5部分:生物材料中化学物质测定方法》(GBZ/T 210.5-2008)的标准要求。(4)通过对大鼠代谢尿样和志愿者尿样进行检测,验证了方法的可行性,具有实用价值,可为尿中痕量铬、锰的含量测定提供技术支持。