離子色譜法和傳統(tǒng)分析法測定血液透析水中三種陰離子的方法比較

田海嬌，武 婷，申 劍

(山西省分析科學(xué)研究院，山西 太原 030006)

血液透析用水是進(jìn)行血液透析和透析濾過時制備透析液、濃縮透析液和在線置換所用的水[1]。透析用水的質(zhì)量直接關(guān)系到患者的生命安危[2]。如果血液透析水中的化學(xué)污染物超標(biāo)，可能引發(fā)并發(fā)癥或者患者死亡[3]。如，透析液中硝酸鹽、氟化物含量過高會導(dǎo)致貧血、溶血、神經(jīng)系統(tǒng)異常，硫酸鹽含量過高可導(dǎo)致惡心、嘔吐、酸中毒等[4]。中華人民共和國醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY0572-2015《血液透析和相關(guān)治療用水》(ISO 13959：2009，MOD)規(guī)定了透析用水中化學(xué)物質(zhì)的最高允許濃度[1]。美國、加拿大等國家調(diào)查結(jié)果顯示，透析用水中化學(xué)污染物超標(biāo)率達(dá)到14%[5]，因此，對血液透析用水中化學(xué)污染物的監(jiān)測勢在必行。

文獻(xiàn)中對血液透析水的報道多見于重金屬污染物的檢測方法報道[3,6-9]，對陰離子的測定方法報道甚少。目前僅有李劍[2]和武婷[10]分別用離子色譜碳酸鹽體系、KOH在線淋洗測定血液透析水中的陰離子?，F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)YY0572-2015推薦的氟化物、硝酸鹽和硫酸鹽的檢測方法分別采用離子選擇電極法(簡稱ISE)、鎘還原法和濁度測定法，均為傳統(tǒng)分析方法。而離子色譜技術(shù)因簡便快速、儀器自動化等優(yōu)點已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。本研究將標(biāo)準(zhǔn)推薦傳統(tǒng)分析方法和離子色譜法(簡稱IC)進(jìn)行比較研究，為推進(jìn)我國標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法現(xiàn)代化提供技術(shù)支持。

1 實驗部分

1.1 主要儀器

IC：離子色譜儀，Dionex ICS-1100型，美國賽默飛世爾科技有限公司，配有RFC30淋洗液自動發(fā)生器，IonPac AG19型保護(hù)柱(4 mm×50 mm)，IonPac AS19型分析柱(4 mm×250 mm)，ASRS-3004 mm陰離子抑制器，DS6型電導(dǎo)檢測器，AS-DV自動進(jìn)樣器。

傳統(tǒng)分析法：可見光分光光度計，7 230 G，上海菁華科技儀器有限公司；離子活度計，雷磁ZDJ-5B，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司，氟離子電極、飽和甘汞電極；電磁攪拌器，雷磁JB-1A，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；分析天平，Sartorius BSA124S。

本實驗使用超純水(18.2 MΩ·cm)由默克密理博實驗室設(shè)備有限公司明澈-D24UV超純水機(jī)制備。

1.2 主要試劑

ISE法：冰乙酸、鹽酸、檸檬酸三鈉、氫氧化鈉，碳酸鈉(GR)、碳酸氫鈉；鎘還原法：乙二胺四乙酸二鈉、氯化銨(GR)、鹽酸N-(1-萘基)-乙二胺；濁度測定法：無水乙醇、無水硫酸鈉(萊陽市康德化工有限公司)、氯化鈉。以上試劑均為AR級，采購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

2 實驗方法

2.1 離子色譜法

2.1.1 色譜條件

色譜柱：IonPac AS19型分析柱(4 mm×250 mm)，IonPac AG19型保護(hù)柱(4 mm×50 mm)；淋洗液：12 mmol/LKOH溶液；流量：1 mL/min；進(jìn)樣體積：25 μL；柱溫：30 ℃；抑制器電流：50 mA；以保留時間定性，峰面積定量。

2.1.2 樣品處理

樣品過0.22 μm水系過濾膜，自動進(jìn)樣器進(jìn)樣測定，外標(biāo)法定量。

2.2 傳統(tǒng)分析法

傳統(tǒng)分析方法參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T5750.5-2006中1.1硫酸鹽比濁法、3.1離子選擇電極法和5.4鎘柱還原法進(jìn)行實驗。

3 結(jié)果及討論

3.1 校準(zhǔn)曲線線性、檢出限的比較

化學(xué)分析方法分別按照標(biāo)準(zhǔn)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。氟化物離子選擇電極法的檢出限以標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線部分外延的延長線與通過空白電位且平行于濃度軸的直線相交時，其交點所對應(yīng)的濃度值，檢測限以方法的最低檢測質(zhì)量濃度計算。硝酸鹽鎘柱還原法按照S/N=3計算方法的檢出限。硫酸鹽濁度測定法中將空白溶液連續(xù)測定20次，計算標(biāo)準(zhǔn)偏差s，檢出限L=3s/b(b為方法的靈敏度,即回歸方程的斜率)。該試驗3種陰離子的線性范圍、回歸方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限見表1。

對于3種離子的離子色譜和傳統(tǒng)化學(xué)檢測方法相比較，線性相關(guān)性相當(dāng)，但是離子色譜的線性范圍更寬，檢出限更低?！禮Y0572-2015血液透析及相關(guān)用水》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定氟化物、硝酸鹽和硫酸鹽的最高允許質(zhì)量濃度分別是0.2 mg/L、2 mg/L和100 mg/L，以上方法均能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

表1 三種陰離子的線性范圍、回歸方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限

3.2 精密度、加標(biāo)回收率的比較

分別將4種試驗方法進(jìn)行各物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液的加標(biāo)試驗，平行測定6次，計算方法回收率。用相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)計算精密度(表2)。

表2 4種方法的回收率和精密度試驗(n=6)

從表2可以看出，以上方法測得的加標(biāo)回收率在94.0%～104.6%，精密度介于0.94%～3.7%，表明3種物質(zhì)的傳統(tǒng)分析方法和離子色譜法的準(zhǔn)確度均符合要求。

3.3 血液透析水樣品檢測結(jié)果對比

用傳統(tǒng)分析方法和離子色譜法對一份血液透析水樣品進(jìn)行測定6次，結(jié)果見表3。

表3 血液透析用水樣品測定結(jié)果(n=6)

從結(jié)果數(shù)據(jù)整體看出，對于血液透析水中3種物質(zhì)含量較低時，傳統(tǒng)分析方法無法檢出，離子色譜法更適用。對于較高含量的物質(zhì)檢測時，兩種測定方法測得結(jié)果的相對偏差分別為2.84%和3.18%，且兩者結(jié)果基本無差異；傳統(tǒng)方法的檢測結(jié)果顯示比離子色譜法的數(shù)據(jù)略微偏高。

3.4 方法優(yōu)缺點比較

離子色譜法可實現(xiàn)3種物質(zhì)同時檢測，自動進(jìn)樣，方法更簡單、快速、相對干擾較少，檢出限低、線性范圍寬；但是儀器初始測定時平衡電位時間稍長，儀器成本較高。傳統(tǒng)檢測方法需要對每個陰離子逐一單個測定，操作繁瑣，工作效率低，干擾多，靈敏度低。此外，比濁法僅能測定低于40 mg/L的硫酸鹽濃度，并且操作條件需嚴(yán)格控制。經(jīng)過大量的血液透析用水檢測得知，血液透析水中氟化物含量通常較低(0 mg/L～10-2mg/L)，離子選擇電極法容易出現(xiàn)假陰性結(jié)果；硫酸鹽的檢出范圍通常在0 mg/L～150 mg/L，比濁法范圍有限，因此離子色譜法更適用于血液透析水中3種陰離子檢測。

4 結(jié)語