蒸馏—气相色谱法测定血液中乙醇含量方法的研究

2016-11-29 01:36王希明
甘肃科技 2016年8期
关键词:精密度乙醇回收率

王 冰,王希明

(1.甘肃省张掖市公安局,甘肃 张掖 734000;2.甘肃省张掖市疾病预防控制中心,甘肃 张掖 734000)

蒸馏—气相色谱法测定血液中乙醇含量方法的研究

王 冰1,王希明2

(1.甘肃省张掖市公安局,甘肃 张掖 734000;2.甘肃省张掖市疾病预防控制中心,甘肃 张掖 734000)

采用蒸馏法处理样品,气相色谱检测血液中乙醇含量,无需顶空等特殊设备。在 0~160mg/100mL,浓度范围内与峰面积呈良好的线性关系,严格控制蒸馏速度,平均回收率97%,RSD:5.0%~10.6%,平均7.6%,特异性高,方法快速、简易可靠,具有良好的通用性。

血液蒸馏;气相色谱;乙醇检测

开展生物材料中酒精含量的测定,为公安执法有着重要的作用。血液中乙醇含量检测,采用自动顶空进样气相色谱法最佳[1],但需要专门仪器,自动顶空进样装置,成本高实用性有限,手动顶空进样体积大[2],操作难度大,精密度差,色谱耗材大,应用受限。我们根据实验室的实际条件,采用直接蒸馏法处理样品气相色谱法检测,开展血液乙醇含量测定方法的研究,实验研究完善了检测方法。检出限、精密度和准确度完全符合检验的要求。

1 原理

乙醇具有挥发性。血液中的乙醇通过加热蒸馏,从试样中蒸发出来,再通过冷却收集蒸馏液,用带有氢火焰检测器的气相色谱仪进行测定,乙醇的响应值(峰面积)与蒸馏液中乙醇的浓度呈正比例关系,应用标准系列,以试样的峰面积与标准系列比较,计算出血液中乙醇含量。

2 材料与方法

2.1 仪器与试剂

气相色谱仪:东西电子GC4011A,氢火焰离子化检测器;色谱柱:不锈钢柱,长2m,内径2mm,内装GDX-102,80~100目;全玻璃磨口蒸馏器500mL;10mL刻度离心管,微量注射器。乙醇;色谱纯;乙醇标准液(1mL=50mg):称取乙醇2.5000g,于50mL溶量瓶,用纯水稀释至刻度。

2.2 色谱条件

柱温150℃,汽化室170℃,检测器190℃。空气:0.2Pa,氢气0.08Pa,氮气0.21Pa。

2.3 检测步骤

样品处理,取血样2~5mL,加入蒸馏瓶中,加水50mL,置电热板上,连接好冷凝管和冷凝水,中温加热蒸馏,小心控制加热温度防溢出。准确收集馏液10mL,馏液待测定用。另取25mL溶量瓶6个,分别加入乙醇标准液 (1mL=50mg)0.0,0.10,0.20,0.40,0.50,0.80mL,用纯水稀释至刻度。乙醇浓度分别为0.0,20,40,80,100,160mg/100mL。仪器预热各项条件稳定后,分别吸取标准系列和样品蒸馏液进样,进样量1ul。用标准系列浓度和相应的峰面积制作标准曲线,计算出回归方程。以样品保留时间定性,用峰面积代入回归方程计算出血液中乙醇含量。

2.4 计算

式中:X——样品乙醇浓度mg/100mL;

C——样品蒸馏液乙醇浓度mg/100mL;

V——血液取样量mL。

3 结果与讨论

3.1 色谱条件的选择

用正交设计方法选择柱温、汽化室温度和载气流量的最佳条件,以柱温150℃,汽化室170℃,检测器190℃,氮气0.21Pa灵敏度最高。

3.2 样品蒸馏时间的确定

样品加热蒸馏时会产生大量气泡,很容易溢出,所以要严格控制好温度,主要依所用电热器及工作经验加以控制,以不溢出为准。经蒸馏收集馏出液10mL后,再继续收集馏出液1mL左右于另一容器中,首先用0.1%重铬酸钾检验,不能使其退色,再与

样品相同条件下进样1ul,在已知保留时间内没有峰出现。同样在不同时间中测定10个样品,均没有色谱峰出现,说明取样品2~5mL,蒸馏收集馏出液10mL,样品血液中的乙醇完全被蒸出。

3.3 方法特异性

收集10份前两天确认没有喝酒人的血液,取2~5mL蒸馏,收集蒸馏液10mL,在上述条件下分别进样1ul,5min内无峰出现。说明采用血液直接蒸馏方法具有很高的特异性,在本方法条件下,血液经蒸馏没有其他干扰物质。采用蒸馏法分离样品是传统的实验技术,所用仪器设备简单,实用。

3.4 方法线性试验

对标准系列连续测定3次,每天1次,结果见表1,相关系数r>0.9991。

表1 线性试验结果

3.5 回收率试验

取血液样品6份,分别取2—5mL加入蒸馏瓶中,分别加入乙醇标准液(1mL=50mg)蒸馏,收集蒸馏液10mL,取1ul进样测定,结果见表 2,回收率在86%~106%之间,平均回收率为97%。

表2 回收率试验结果

3.6 精密度试验

取3份血液样品,取2~5ml双份蒸馏,收集蒸馏液10mL,分别进样3次,结果见表3。精密度(RSD)为5.0%~10.6%,平均值为7.6%,符合标准要求。

表3 精密度试验结果

人体血液中乙醇是由于喝酒直接吸收入血产生的,大量的乙醇主要作用是起一种中枢神经系统抑制剂的作用[3],血液中乙醇浓度很低(10mg/ 100mL)时察觉不出什么影响,直到血液中乙醇浓度很高(500mg/100mL)时,最终严重地抑制呼吸,并引起死亡。人体对乙醇的耐受性具有较大的个体差异。研究报导,血液中乙醇浓度10~50mg/ 100mL时,人的精神愉悦,抑制作用减弱,注意力和判断力降低;血液中乙醇浓度50~100mg/100mL时,表现为兴奋,镇静、肌肉协调能力减弱,敏感反应能力降低;血液中乙醇浓度 150~300mg/ 100mL时,人的精神错乱,定向力消失,感觉障碍,失去平衡能力,语言含糊;血液中乙醇浓度250~400mg/100mL时,表现为木僵,对外界刺激的反应能力显著降低,肌肉共济失调明显,大小便失禁,昏睡;血液中乙醇浓度10~50mg/100mL时,人昏迷,完全失去知觉,抑郁反射,低常体温,呼吸性和循环性虚脱,死亡。

3.7 样品检验

从2004年开始,检测交警送的当事人血液中乙醇含量836份,乙醇含量在0~450mg/100mL,没有出现当事人不服的情况。参照美国国家乙醇和药物安全委员会和美国医学会代表机构规定,从交通事故中责任分析研究,暂定血液乙醇浓度<20mg/ 100mL未喝酒,血液乙醇浓度>20mg/100mL已喝酒,血液乙醇浓度>100mg/100mL,已喝醉。

O657.71

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