人发中34种无机元素的分析及其应用研究

发布时间：2018-10-13 08:14

【摘要】：本课题研究目的是建立头发中34种无机元素（~7Li，~9Be，~(11)B，~(24)Mg，~(27)Al，~(43)Ca，~(47)Ti，~(51)V，~(53)Cr，~(55)Mn，~(57)Fe，~(59)Co，~(60)Ni，~(63)Cu，~(66)Zn，~(69)Ga，~(75)As，~(82)Se，~(85)Rb，，~(88)Sr，~(90)Zr，~(95)Mo，~(107)Ag，~(111)Cd，~(118)Sn，~(121)Sb，~(133)Cs，~(137)Ba，~(197)Cu，~(202)Hg，~(205)Tl，~(208)Pb，~(232)Th，~(238)U）的电热板消解电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）的检测方法以及头发的清洗方法。所选取的元素既包括人体必需微量元素，如铁、锌、硒、钴、锰、铬、钼和镍等，也包括危害人类健康的有害元素，如铅、汞、砷和镉等。该分析方法的建立不仅可以为健康人群头发中无机元素数据库的建立提供技术支持，还能为法医学鉴定、中毒案件侦查、法庭审判及临床诊断等提供科学依据。研究分为以下三个部分：一、头发中34种无机元素的电热板消解ICP-MS方法建立采用电热板消解对头发进行前处理，并以锂（~6Li）、锗（~(72)Ge）、钇(~(89)Y)、铟（~(115)In）、铽（~(159)Tb）作内标，建立头发中34种无机元素的电感耦合等离子体质谱分析方法。由于头发中不同元素的本底值不同以及方法对元素的响应差异较大，所以34种无机元素的检出限范围为0.0001μg/g~10.92μg/g，加标回收率的范围为86%~113%，日内精密度范围为0.4%~8.9%,日间精密度范围为1.1%~9.2%。所建立的方法快速、高效、检出限低、准确度高，并适合于大批量样本的分析。二、头发清洗方法的考察本课题考察了六种清洗方法对未暴露（未作处理）和暴露（用添加无机元素的模拟汗液浸泡）头发的清洗效果。所用试剂分别为：1%十二烷基硫酸钠（SDS）（m/v）、1%乙二胺四乙酸（EDTA）(m/v)、1%曲拉通（Triton X-100）(v/v)、0.1mol/L盐酸（HCl）、0.1mol/L氢氧化钠（NaOH）和丙酮。 1、通过对未暴露头发的清洗得出以下结论：（1）曲拉通和IAEA法对待测34种元素的清洗效果不如SDS、EDTA、HCl和NaOH显著，因此排除这两种清洗方法（2）SDS、EDTA、HCl和NaOH分别对不同元素有显著的洗涤效果（3）0.1mol/LHCl作为清洗剂适用清洗的元素种类最多。 2、通过对暴露头发的清洗可以将待测元素分为四组。 A组：元素包括Li、Mg、Al、Ca、Zn、Rb、Sr和Sn。实验结果表明：这些元素不易吸附在头发表面，经过清洗后外源性污染可以完全除去，因此可以区分内源性元素与外源性污染。 B组：元素包括B、Ti、V、Mn、Cu、Ga、As、Se、Mo、Cs、Ba、Hg、Pb和U。实验结果表明：这些元素可以吸附在头发表面，但经过清洗也可以完全除去，因此可以区分内源性元素与外源性污染。 C组：元素包括Be、Cr、Fe、Co、Ni、Zr、Cd和Tl。实验结果表明：这些元素如果吸附在头发表面，经过清洗只能部分除去，因此不能完全区分内源性元素与外源性污染。 D组：元素包括Ag、Sb、Au和Th。实验结果表明：这些元素如果吸附到头发表面就难以除去，因此不能区分内源性元素与外源性污染。通过对暴露头发的清洗得出以下结论：(1)A和B组的元素在分析之前经过清洗可以去除外源性污染，测定结果更接近真值；C组的元素经过清洗之后虽不能接近真值，但是相对未洗涤的测定结果而言，更有参考价值。而D组的元素在分析之前可以不用洗涤，因为清洗方法没有任何效果（2）0.1mol/L HCl和0.1mol/LNaOH对暴露头发的洗涤效果要优于1%SDS和1%EDTA。 3、通过对未暴露和暴露头发的清洗可以总结出本实验的结论：（1）对于未暴露头发的清洗可以采用0.1mol/L HCl作为清洗试剂，清洗步骤按照表7所示进行（2）对于暴露头发的清洗要根据待测元素选用0.1mol/L HCl或0.1mol/L NaOH作为清洗试剂，清洗步骤按照表7所示进行。三、健康志愿者与冰毒滥用者头发中元素含量的对比利用所建立的头发清洗方法和元素测定方法，检测了58例健康志愿者以及76例冰毒滥用者头发中34种元素的含量，用SPSS（17.0）统计软件对两组头发中元素含量进行两组样本比较的秩和检验。结果两组的Mg、Al、Ca、V、Rb、Sr、Mo、Cd、Pb和U含量差异极显著（P0.01），B、Fe和Co差异显著（P0.05）。其中Mg、V含量升高可能是冰毒滥用者高发心律紊乱的原因。
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【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R115

【参考文献】