固相微萃取（SPME）测定生物样品中挥发性有机物的应用研究

论文摘要

目的固相微萃取（SPME）是利用涂有吸附剂的熔融石英纤维吸附样品中的有机物质而达到萃取浓缩的目的,具有无溶剂、可直接进样、操作简便快捷、灵敏的特点,克服了传统的样品前处理技术的缺点。SPME集取样、萃取、富集和进样于一体,操作简便、分析周期短、样品用量少、重现性好、易于自动化,特别适合现场分析,且不用或少量使用有机溶剂,既有利于分析人员的健康又免除了对环境的二次污染。本实验将最新的SPME技术应用到职业卫生生物监测工作中,根据SPME技术的原理,自主研制SPME装置,着重研究固相微萃取技术中固相涂层的制作方法,筛选出适合于测定尿中丙酮、血中苯乙烯的固相涂层,研究制定测定尿中丙酮、血中苯乙烯的SPME检测方法。拟将研究的方法申报为职业卫生生物监测标准方法,在全国职业卫生技术服务部门应用。方法1.SPME装置的研制:根据SPME技术的基本原理自主研制了SPME装置,SPME技术中固相涂层材料的选择及制作工艺探讨:根据有机物与溶剂间相似相容原理,选择适用于尿中丙酮、血中苯乙烯的固相涂层材料。通过改变涂层溶液浓度、涂布时间、涂布次数来改变涂层厚度,确定一个最适合上述代谢产物测定的涂层厚度及涂层涂布方法。2.尿中丙酮、血中苯乙烯的SPME方法学研究:试样量、容器体积、萃取时间、萃取温度、搅拌方式及速率的选择。3.SPME与气相色谱（GC）连用条件的选择:包括柱类型、柱温、进样口温度、检测器温度的选择、解吸温度、解吸时间的确定。4.现场应用研究:选择接触丙酮、苯乙烯等毒物的接毒工人进行方法学验证,同时取空白样品作对照。结果1.自制SPME萃取装置制作简单、使用方便。适合尿中丙酮、血中苯乙烯的萃取涂层为PDMS涂层,涂层涂布3次,涂层溶液浓度50g/L,加入6%固化剂时,萃取效果较好,萃取时间适宜。用显微镜测得制成的PDMS涂层厚度为120μm。2.尿中丙酮测定最优SPME条件为无水硫酸钠用量4克,萃取温度为30℃,萃取时间为20min,转速选择为低速,尿样体积与顶空空间比例为1:3,解吸温度为250℃,解吸时间为5min。尿中丙酮在0.0～150.0μg/mL范围内线性关系良好,方程式为Y=3.55X+3.05,相关系数r=0.9990,检出限为0.0008μg/mL,方法精密度良好,回收率90.7%以上,尿样可在室温下和4℃冰箱中保存14天,环境可能存在的丙酮共存物二氯甲烷、2-丁酮、甲醇、乙酸乙酯及尿样中基体均不干扰丙酮的测定。应用本方法测定了30名丙酮接触者和10名丙酮非接触者尿中丙酮的含量。丙酮接触者尿样中丙酮含量范围为0.04～62.97μg/mL,丙酮非接触者尿样中丙酮含量均小于检出限。实验结果表明SPME-GC法适用于尿中丙酮的测定。3.血中苯乙烯测定最优SPME条件为浓磷酸15μl/2毫升血样,萃取温度为20℃,萃取时间为10min,转速选择为中速,血样体积/项空空间比例为1:4,解吸温度为250℃,解吸时间为5min。血中苯乙烯在0.00～1.65μg/mL范围内线性关系良好,方程式为Y=187.24X-2.10,相关系数r=0.9994,检出限为0.0006μg/mL,方法精密度良好,回收率77.0%以上,血样可在4℃冰箱和冷冻条件下-8℃下均可保存14天,环境可能存在的苯乙烯共存物苯、甲苯、乙苯、二甲苯、四氯乙烯和血样基体均不干扰苯乙烯的测定。应用本方法测定了30名苯乙烯接触者和10名非接触者血中苯乙烯的含量。苯乙烯接触者血样中苯乙烯含量范围为0.024～0.58μg/mL,苯乙烯非接触者血中苯乙烯含量均小于检出限。实验表明SPME-GC法适用于血中苯乙烯的测定。结论1.本文根据SPME技术的基本原理研制了SPME装置及纤维涂层,与商品化SPME装置及涂层相比,具有富集能力相当、价格低廉,制备工艺简单等特点。2.利用自制SPME装置对尿中丙酮、血中苯乙烯的检测方法进行规范化研究,并对该方法进行了方法学评价及各项实验验证,该方法各项实验指标均符合《生物材料分析方法的研制准则（尿样及血样）》（WS/T 68-1996）的要求,可以申报为职业卫生生物监测标准方法,并在全国职业卫生技术服务部门应用。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 符号说明
• 前言
• 第一部分 尿中丙酮的固相微萃取气相色谱测定方法研究
• 材料与方法
• 结果与讨论
• 结论
• 第二部分 血中苯乙烯的固相微萃取气相色谱测定方法研究
• 材料与方法
• 结果与讨论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究生期间发表文章
• 学位论文评阅及答辩情况表