生物材料中有害化学物质及微量元素的测定研究
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摘要
本论文的目的是研究生物材料中某些有害化学物质及微量元素的测定方法以及探讨微量元素与急性辐射损伤的关系。本论文共包括三个方面：微分电位溶出分析法测定镓方法的研究；毒鼠强快速化学检测方法研究；急性辐射损伤与血清中微量元素的关系的研究。
1、微分电位溶出分析法测定镓方法的研究
采用微量元素分析仪，玻碳工作电极、甘汞参比电极、铂对电极。仪器条件：E_(搅拌)=1.20V，E_(静止)-1.00V，溶出记录区间-1.00V～-0.40V，搅拌时间1.0min，静置时间0.5min，记录-0.90V～-0.65V之间的溶出时间(计数值)。底液条件的选择：试验表明，苯甲酸用量在0.015％～0.045％范围内，氯化钾用量在0.3％～2.7％范围内，镓的溶出峰计数值基本恒定。氧化剂的选择：试验表明，在没有Hg~(2+)存在下，仅溶解氧存在，溶出速度较慢，并且重现性较差，随着Hg~(2+)浓度的增加，镓溶出峰的计数在减少，表明溶出速度加快，重现性较好。本文选择30μg／mlHg~(2+)为氧化剂。富集电位和富集时间的影响：试验表明，富集电位在-1.4～-1.1V之间，溶出峰形好，重现性也好，故选富集电位-1.2V。富集时间在60s～100s之内，镓溶出峰的计数值随时间增加而增高，故富集时间选80s。溶出峰计数值与镓浓度的关系：试验表明，2～100ng／ml的镓与溶出计数值呈线性。其检出限为1ng／ml，重现性在1.1％～5.0％。干扰试验：试验表明，Zn~(2+)、Fe~(3+)、Cu~(2+)、Mg~(2+)干扰严重，锌、铜能同镓生成金属互化物，使镓溶出信号降低，Fe~(3+)具有氧化性而使镓溶出信号降低，Mg~(2+)能使镓溶出信号增高。通过试验，采取下列方法消除他们的干扰：调节静止电位至-1.0V及加入锗消除Zn~(2+)的干扰；加入锗消除Cu~(2+)的干扰；样品消化时加入盐酸羟胺使Fe~(3+)还原至Fe~(2+)，消除其干扰；在测定试液中预加入75ng／ml的Mg~(2+)，使Mg~(2+)的干扰到达恒定。研究结果表明，在0.03％苯甲酸、0.6％KCl、30μg／mlHg~(2+)、1μg／ml Ge~(3+)、0.075μg／mlMg~(2+)介质中，镓有很好的溶出峰，其溶出电位在-0.75V(vs.SCE)左右，其浓度在2～100ng／ml的范围内有较好的线性关系，方法回收率在90％～111％。并用于血清、头发中镓的测定。
2、毒鼠强快速化学检测方法研究
采用UV—260紫外分光光度计(日本岛津)、控温水浴槽、烘箱。试验方法：取5.0μ
.要
摘
郑州大学硕士学位论文
g/m1的毒鼠强标准应用液0.sml，在100℃烘箱烘20耐n，加30撇S氏1.5ml，加塞，于80℃水
浴10min后，沿管壁加水至2.001
摇匀
皿在
加水至5.Oml，摇匀，加塞，于
再加变色酸0.Zml，轻轻颠倒摇匀，加浓硫酸2.5 ml，
100℃水浴20min，以流水冷却至室温。以1.ocm比色
573.Olun处以水作参比比色，并取适量标准样品制作标准曲线。乙酸乙脂干扰试验表明，
在573.lun处以水为参比比色，得A刃.768，可见它有干扰，必须先在100℃烘箱烘20min
把乙酸乙脂除去。测定波长的选择:在5 73.0n。左右呈现最大吸收。测定条件选择:30%比S氏
分解剂的用量以1 .5二1较佳;2.0%变色酸以0.Zml为较佳;浓比S0’分解剂用量为2.腼l;
选用100℃作为显色温度;显色时间选用20血n。线性范围及最低检出限:毒鼠强浓度在0.1~
5 pg加1呈线性，最低检出限为0.1 pg/m1。干扰及排除:乙醚、丙酮、氯仿、乙醇、甲醛
均有影响，其中甲醛影响特别大。在100℃烘箱中烘2腼in;上述干扰均可基本消除。应用:
取血清1耐于1001比色管中，加0.5协g毒鼠强，混匀，然后，加3二1乙醚，盖塞后，手拿
比色管振摇lmin萃取，打开塞子放气后，再振摇lmin萃取，将乙醚层分到另一比色管中。
再分别取2耐乙醚萃取三次，合并乙醚萃取液，放于80℃水浴挥至近千，再放在100℃烘箱
中烘2腼in。以下按试验方法进行。同时，另取血清lml作空白试验。回收率在96%一116%
之间。该法的灵敏度高，检测下限达0.1 pg/m1，准确度较高，操作较简便快速，且经济、
实用性强。可应用于血清中毒鼠强的检测。
3、急性辐射损伤与血清中微量元素的关系的研究
仪器为日本岛津AA，670型原子吸收分光光度计。测定方法为火焰原子吸收分光光度
法，采静脉血，制备血清。用去离子水将血清稀释5倍后，用于铜、锌、铁的测定;取0.2nil
血清，加入ZnilZ%SrClz，用去离子水定容至10nil，用于钙、镁测定。统计分析说明:血清
铁随受照剂量增大而增大，血清铁含量与受照剂量有线性关系，呈正相关。血清铜、钙、镁
与受照剂量关系没有统计学意义。结论:血清铁含量的大小基本上反映了红细胞损伤程度，
进而反映了受照剂量的大小，因而在受照的初期，血清铁的含量能作为判断受照剂量大小及
损伤程度的指标。
This paper includes three parts: study of callium's analysis method by Potentiometric Stripping Analysis; study of the chemical method on rapid determination of tetramine in serum; study of relation between acute damage and trace elements in serum.
Study of callium's analysis method by Potentiometric Stripping Analysis was to establish an analysis method of gallium by Differential Potential Stripping Analysis and study the possibility of it's use. The result showed that the stripping peak of gallium was good in the medium which include 0.03%C6H5COOH,0.6%KC1,30 μg/ml Hg2+,l μg/mlGe3+,0.075 μg/mlMg2+. The stripping potential of gallium was at about -0.75V(vs.SCE). There was a good linear relationship from 2~100ng/ml Ga3+.The recovery rate was between 90%~lll%.This study can be used to analyse the gallium in serum and hair.
Study of the chemical method on rapid determination of tetramine in serum
was to establish a rapid chemical method for quantitative dection of tetramine. Sulphuric acid - chromotropic acid was used for quantitative analysis of the tetramine. The detectable limit was found to be 0.1 μg/ml , correlation coefficient r=0.9980,recovery rate of added standard was between 96%- 116%. This method is characterized by simplicity, rapidity, accuracy,high sensitivity ,economy and practivity .
Study of relation between acute damage and trace elements in serum was to learn the effect and the relationship between exposure dose and trace elements(Cu Zn Fe Ca Mg) in serum of persons exposed by y -ray, to supply basis for evaluating damage degree of acute radiation. The trace elements (Cu Zn Fe Ca Mg ) in serum of 7 persons exposed by y -ray and 7 contrast persons were
determined by atomic absorption spectrometry . There is significance positive
correlation between iron concentration in serum and the exposure dose of exposed
persons after 6 days or 1 0 days . Iron concentration in serum can reflect the exposure
dose and the damage degree.
1、微分电位溶出分析法测定镓方法的研究
采用微量元素分析仪，玻碳工作电极、甘汞参比电极、铂对电极。仪器条件：E_(搅拌)=1.20V，E_(静止)-1.00V，溶出记录区间-1.00V～-0.40V，搅拌时间1.0min，静置时间0.5min，记录-0.90V～-0.65V之间的溶出时间(计数值)。底液条件的选择：试验表明，苯甲酸用量在0.015％～0.045％范围内，氯化钾用量在0.3％～2.7％范围内，镓的溶出峰计数值基本恒定。氧化剂的选择：试验表明，在没有Hg~(2+)存在下，仅溶解氧存在，溶出速度较慢，并且重现性较差，随着Hg~(2+)浓度的增加，镓溶出峰的计数在减少，表明溶出速度加快，重现性较好。本文选择30μg／mlHg~(2+)为氧化剂。富集电位和富集时间的影响：试验表明，富集电位在-1.4～-1.1V之间，溶出峰形好，重现性也好，故选富集电位-1.2V。富集时间在60s～100s之内，镓溶出峰的计数值随时间增加而增高，故富集时间选80s。溶出峰计数值与镓浓度的关系：试验表明，2～100ng／ml的镓与溶出计数值呈线性。其检出限为1ng／ml，重现性在1.1％～5.0％。干扰试验：试验表明，Zn~(2+)、Fe~(3+)、Cu~(2+)、Mg~(2+)干扰严重，锌、铜能同镓生成金属互化物，使镓溶出信号降低，Fe~(3+)具有氧化性而使镓溶出信号降低，Mg~(2+)能使镓溶出信号增高。通过试验，采取下列方法消除他们的干扰：调节静止电位至-1.0V及加入锗消除Zn~(2+)的干扰；加入锗消除Cu~(2+)的干扰；样品消化时加入盐酸羟胺使Fe~(3+)还原至Fe~(2+)，消除其干扰；在测定试液中预加入75ng／ml的Mg~(2+)，使Mg~(2+)的干扰到达恒定。研究结果表明，在0.03％苯甲酸、0.6％KCl、30μg／mlHg~(2+)、1μg／ml Ge~(3+)、0.075μg／mlMg~(2+)介质中，镓有很好的溶出峰，其溶出电位在-0.75V(vs.SCE)左右，其浓度在2～100ng／ml的范围内有较好的线性关系，方法回收率在90％～111％。并用于血清、头发中镓的测定。
2、毒鼠强快速化学检测方法研究
采用UV—260紫外分光光度计(日本岛津)、控温水浴槽、烘箱。试验方法：取5.0μ
.要
摘
郑州大学硕士学位论文
g/m1的毒鼠强标准应用液0.sml，在100℃烘箱烘20耐n，加30撇S氏1.5ml，加塞，于80℃水
浴10min后，沿管壁加水至2.001
摇匀
皿在
加水至5.Oml，摇匀，加塞，于
再加变色酸0.Zml，轻轻颠倒摇匀，加浓硫酸2.5 ml，
100℃水浴20min，以流水冷却至室温。以1.ocm比色
573.Olun处以水作参比比色，并取适量标准样品制作标准曲线。乙酸乙脂干扰试验表明，
在573.lun处以水为参比比色，得A刃.768，可见它有干扰，必须先在100℃烘箱烘20min
把乙酸乙脂除去。测定波长的选择:在5 73.0n。左右呈现最大吸收。测定条件选择:30%比S氏
分解剂的用量以1 .5二1较佳;2.0%变色酸以0.Zml为较佳;浓比S0’分解剂用量为2.腼l;
选用100℃作为显色温度;显色时间选用20血n。线性范围及最低检出限:毒鼠强浓度在0.1~
5 pg加1呈线性，最低检出限为0.1 pg/m1。干扰及排除:乙醚、丙酮、氯仿、乙醇、甲醛
均有影响，其中甲醛影响特别大。在100℃烘箱中烘2腼in;上述干扰均可基本消除。应用:
取血清1耐于1001比色管中，加0.5协g毒鼠强，混匀，然后，加3二1乙醚，盖塞后，手拿
比色管振摇lmin萃取，打开塞子放气后，再振摇lmin萃取，将乙醚层分到另一比色管中。
再分别取2耐乙醚萃取三次，合并乙醚萃取液，放于80℃水浴挥至近千，再放在100℃烘箱
中烘2腼in。以下按试验方法进行。同时，另取血清lml作空白试验。回收率在96%一116%
之间。该法的灵敏度高，检测下限达0.1 pg/m1，准确度较高，操作较简便快速，且经济、
实用性强。可应用于血清中毒鼠强的检测。
3、急性辐射损伤与血清中微量元素的关系的研究
仪器为日本岛津AA，670型原子吸收分光光度计。测定方法为火焰原子吸收分光光度
法，采静脉血，制备血清。用去离子水将血清稀释5倍后，用于铜、锌、铁的测定;取0.2nil
血清，加入ZnilZ%SrClz，用去离子水定容至10nil，用于钙、镁测定。统计分析说明:血清
铁随受照剂量增大而增大，血清铁含量与受照剂量有线性关系，呈正相关。血清铜、钙、镁
与受照剂量关系没有统计学意义。结论:血清铁含量的大小基本上反映了红细胞损伤程度，
进而反映了受照剂量的大小，因而在受照的初期，血清铁的含量能作为判断受照剂量大小及
损伤程度的指标。
This paper includes three parts: study of callium's analysis method by Potentiometric Stripping Analysis; study of the chemical method on rapid determination of tetramine in serum; study of relation between acute damage and trace elements in serum.
Study of callium's analysis method by Potentiometric Stripping Analysis was to establish an analysis method of gallium by Differential Potential Stripping Analysis and study the possibility of it's use. The result showed that the stripping peak of gallium was good in the medium which include 0.03%C6H5COOH,0.6%KC1,30 μg/ml Hg2+,l μg/mlGe3+,0.075 μg/mlMg2+. The stripping potential of gallium was at about -0.75V(vs.SCE). There was a good linear relationship from 2~100ng/ml Ga3+.The recovery rate was between 90%~lll%.This study can be used to analyse the gallium in serum and hair.
Study of the chemical method on rapid determination of tetramine in serum
was to establish a rapid chemical method for quantitative dection of tetramine. Sulphuric acid - chromotropic acid was used for quantitative analysis of the tetramine. The detectable limit was found to be 0.1 μg/ml , correlation coefficient r=0.9980,recovery rate of added standard was between 96%- 116%. This method is characterized by simplicity, rapidity, accuracy,high sensitivity ,economy and practivity .
Study of relation between acute damage and trace elements in serum was to learn the effect and the relationship between exposure dose and trace elements(Cu Zn Fe Ca Mg) in serum of persons exposed by y -ray, to supply basis for evaluating damage degree of acute radiation. The trace elements (Cu Zn Fe Ca Mg ) in serum of 7 persons exposed by y -ray and 7 contrast persons were
determined by atomic absorption spectrometry . There is significance positive
correlation between iron concentration in serum and the exposure dose of exposed
persons after 6 days or 1 0 days . Iron concentration in serum can reflect the exposure
dose and the damage degree.
引文
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[2] 线引林主编．生物材料中有毒物质分析方法手册．北京：人民卫生出版社，1994，89～108
[3] 贾玉珠，师邱毅，赵瑛．二硫腙试剂对二硫腙比色法测铅的干扰分析．内蒙古预防医学，1999，24(1)：23
[4] 冯慧，周青，陈绯，等．高灵敏度显色剂检测车间空气中铅的研究与应用．中华劳动卫生与职业病杂志，1996，14(4)：244～246
[5] 陈建军，黎源倩．新显色剂双波长分光光度法同时测定镉与铅．中国公共卫生学报，1999，18(6)：371～372
[6] 朱文，王志伟，盛侃．原子吸收法测定烟尘中的铅．中国环境监测，1997，13(2)：58
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[16] 于笑宇，刘佑铭，金米聪．石墨炉原子吸收法直接测定全血中铅．劳动医学，1999，16(2)：107
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