Horizontal heating graphite furnace atomic absorption spectroscopy for beryllium element in human blood and urine

Abstract

Abstract:

Objective To establish a transverse heating longitudinal Zeeman corrected graphite furnace atomic absorption spectroscopy method for detecting beryllium in human blood and urine. Methods After dilution with Triton and acid deproteinization treatment，the blood samples were introduced into a transverse heating platform graphite tube. Palladium chloride was used as a matrix modifier to optimize the ashing temperature and atomization temperature of graphite furnace atomic absorption spectrometry. The longitudinal Zeeman correction background effect was used to determine human blood and urine. Results The linear range of beryllium in blood and urine was 0-2 μg/L. The regression equation for beryllium in blood（Triton method） wasY=0.040 21X+0.000 03（r=0.999 6），and the detection limit of this method was 0.10 μg/L. The regression equation for beryllium in blood（acid deproteinization method） wasY=0.046 39X+0.000 06（r=0.999 8），and the detection limit of this method was 0.09 μg/L. The regression equation for beryllium in urine wasY=0.044 32X+0.000 04（r=0.998 9），and the detection limit of this method was 0.06 μg/L，the recovery rate was 95.35%-107.85%，and theRSD was 0.60%-4.01%. Compared with WS/T46-1996，the improved new method for determining the concentration of beryllium in urine was higher，and the difference was statistically significant（P<0.05） through pairedt-test，and the measurement results were closer to the true values. A 2 g/L palladium chloride solution as a matrix modifier showed the best effect in determining beryllium in blood and urine. 1 200 and 2 300 ℃ were selected as the ashing temperature and atomization temperature，respectively. Blood and urine were stored at -18 ℃ for 60 days，and the decrease rate of beryllium in blood was 2.5%，while that in urine was 0. Conclusion The use of （transverse heating） graphite furnace heating technology and longitudinal Zeeman correction background subtraction technology to determine beryllium in blood and urine has a relatively small impact on the matrix effect of biological samples，and the detection limit of the method is low. Moreover，the accuracy and precision of the method can achieve satisfactory experimental results，which is suitable for substrate layer physical and chemical testing centers to detect biological samples of beryllium exposed populations.

Key words: Blood, Urine, Beryllium, Transverse heating, Graphite furnace atomic absorption

CLC Number:

R115

CHEN Feng, WANG Wenjie, GU Xinyi, ZHANG Lulu, WANG Huiqing. Horizontal heating graphite furnace atomic absorption spectroscopy for beryllium element in human blood and urine. [J]OCCUPATION AND HEALTH, 2026, 42(13): 1752-1757.

Figures/Tables 10

References 31

[1]	王锐, 王长青, 赵春阳. 国外铍材应用与加工进展[J]. 导航与控制, 2015, 14(1):13-19,64. DOI
[2]	江刚. 美国国家毒物学办公室把铍及其化合物列为人类致癌物[J]. 中国环境科学, 2000, 20(3):206.
[3]	赵旭, 雷治武, 孙一格, 等. 工业废水中铍的去除研究进展[J]. 中国有色冶金, 2024, 53(3):101-110.
[4]	高斌. 铍加工中铍尘危害调查[J]. 中国现代医药杂志, 2015(1):104-105.
[5]	中华人民共和国国家职业卫生标准. 第4部分 GBZ/T 300.4—2017[S]. 北京: 中国标准出版社, 2018:1-3.
[6]	中华人民共和国卫生行业标准. 尿中铍的石墨炉原子吸收光谱测定方法WS/T 46—1996[S]. 北京: 中国标准出版社, 1997:1-3.
[7]	中华人民共和国国家标准. 生活饮用水标准检验方法第六部分:金属和类金属指标[S]. 北京: 中国标准出版社, 2023:6-13.
[8]	罗晓婷, 梁聪敏, 董明, 等. 电感耦合等离子体-串联质谱法同时测定人血液和尿液中7种重金属元素[J]. 中国职业医学, 2024, 51(4):428-433.
[9]	李燕, 宁攀良, 姜岳明. 全血中22种元素测定的电感耦合等离子体质谱法[J]. 中华劳动卫生职业病杂志, 2024, 42(9):695-699.
[10]	李燕, 覃利梅, 卿郅聪, 等. 石墨炉原子吸收光谱法与电感耦合等离子体质谱法检测血清铟的效果比较[J]. 预防医学论坛, 2023, 29(10):731-734.
[11]	孙琦, 丁亮, 张卓娜, 等. 直接稀释-KED碰撞模式-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定人体全血、尿液中38种元素[J]. 中国无机分析化学, 2023, 13(10):1154-1164.
[12]	杨静. 电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)与石墨炉原子吸收光谱法测定饮用水中重金属元素的比较[J]. 中国无机分析化学, 2015, 5(4):16-19.
[13]	中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会. 职业人群生物监测方法总则附录 A(规范性附录)血、尿液样品的采集方法:GBZ/T 295—2017[S]. 北京: 中国标准出版社, 2020:10-12.
[14]	李燕, 韦国铭. 血清中铟的石墨炉原子吸收光谱直接测定法[J]. 环境与健康杂志, 2018, 35(7):627-629.
[15]	王辉, 欧阳云, 雷达, 等. 石墨炉原子吸收光谱法测定全血、尿液中的铍[J]. 中国卫生检验杂志, 2014, 24(19):2754-2756.
[16]	徐灼均, 赵伟良, 李少梅, 等. 胶体钯-石墨炉原子吸收光谱法测定全血尿液中铅含量的研究[J]. 实用医技杂志, 2017, 24(9):941-943.
[17]	杨萌, 魏星, 张璇, 等. 石墨炉原子吸收光谱法直接测定细胞中镉的研究[J]. 分析科学学报, 2022, 38(1):6-10.
[18]	魏洪敏. 石墨炉原子吸收光谱法快速测定血液中铅和镉[J]. 中国无机分析化学, 2021, 11(3):32-35.
[19]	刁满盈, 杨君. Triton X-100与硝酸镍为基体改进剂直接进样测定全血铅的条件研究[J]. 职业与健康, 2020, 36(20):2786-2788.
[20]	王琬. 石墨炉原子吸收法测定人血中总铬含量[J]. 中国卫生工程学, 2019, 18(5):688-690.
[21]	张改荣, 高文华, 倪佳, 等. 微酸量消解-石墨炉原子吸收光谱法测定血中的铬含量[J]. 预防医学论坛, 2008, 25(4):595-598.
[22]	陈泽智, 刘琳, 赖胜强, 等. 连续光源石墨炉原子吸收光谱法测定污泥中的铍[J]. 工业水处理, 2021, 41(2):112-116. DOI
[23]	仲立新, 朱宝立, 姜冬. 石墨炉原子吸收光谱法测定全血中铬[J]. 中国工业医学杂志, 2018, 31(6):457-459.
[24]	袁堃, 周锶瑶, 赵超群, 等. 石墨炉原子吸收光谱法测定食盐中镉的含量[J]. 理化检验(化学分册), 2022, 58(4):465-469.
[25]	周乐舟, 杨露. 全血中痕量镓测定的石墨炉原子吸收光谱法[J]. 中华劳动卫生职业病杂志, 2022, 40(10):776-778.
[26]	徐伯洪, 闫慧芳. 工作场所有害物质监测方法[M]. 北京: 中国人民公安大学出版社, 2003,306-307.
[27]	于磊, 林海兰, 朱日龙, 等. 不同基体改进剂对石墨炉原子吸收法测定土壤和沉积物中铊的影响[J]. 分析试验室, 2020, 39(4):416-421.
[28]	施丝, 屈亚平, 杨福成. 基体改进剂在电热原子吸收光谱法测定全血锡的应用[J]. 中国工业医学杂志, 2021, 34(1):73-75.
[29]	潘春颖, 肖茗月. 石墨炉原子吸收光谱法测定尿铅的方法优化[J]. 中国卫生检验杂志, 2023, 33(16):1942-1945.
[30]	王超洋, 姜开友, 耿琪, 等. 石墨炉原子吸收光谱法测定尿中钼[J]. 中国工业医学杂志, 2021, 34(6):553-555.
[31]	陈峰, 朱海燕, 郭新颖, 等. 酸脱蛋白—混合基体改进剂测定血中镍[J]. 工业卫生与职业病, 2021, 47(6):515-517,520.

步骤	温度（℃）	坡升时间（s）	维持时间（s）	内部流量（mL/min）	气体类型
1	130	1	30	250	氩气
2	180	15	30	250	氩气
3	1 200	10	20	250	氩气
4	2 300	0	5	0	氩气
5	2 300	1	3	250	氩气

步骤	温度（℃）	坡升时间（s）	维持时间（s）	内部流量（mL/min）	气体类型
1	130	1	30	250	氩气
2	180	15	30	250	氩气
3	1 200	10	20	250	氩气
4	2 300	0	5	0	氩气
5	2 300	1	3	250	氩气

样品名	1 μg/L	2 μg/L	5 μg/L
WS/T 46—1996	0.920±0.030	1.930±0.050	4.800±0.080
改进的新方法	1.010±0.030	2.020±0.050	4.980±0.080

样品名	1 μg/L	2 μg/L	5 μg/L
WS/T 46—1996	0.920±0.030	1.930±0.050	4.800±0.080
改进的新方法	1.010±0.030	2.020±0.050	4.980±0.080

方法	本底值（μg/L）	标准曲线（μg/L）	工作曲线（μg/L）	回收率（%）
方法	本底值（μg/L）	标准曲线（μg/L）	工作曲线（μg/L）	标准曲线	工作曲线
血样（曲拉通法）	0.003	1.670~1.960	1.960~2.160	83.350~97.850	97.850~107.850
血样（酸脱蛋白法）	0.003	1.750~1.890	1.910~2.060	87.350~94.350	95.350~102.850
尿样（直接稀释法）	0.000	1.880~1.940	1.930~2.080	94.000~97.000	96.500~104.000