ICP-MS测定铅作业工人血铅含量

张巍伟，康婉洁，姜 泓

(中国医科大学 公共卫生学院，辽宁 沈阳 110122)

ICP-MS测定铅作业工人血铅含量

张巍伟，康婉洁，姜 泓*

(中国医科大学 公共卫生学院，辽宁 沈阳 110122)

建立血中铅含量的测定方法. 采用ICP-MS测定铅作业工人血中铅的含量. 结果表明所建方法灵敏、精确、快速、线性范围宽，可用于血中铅的含量测定. 铅作业工人血铅含量与血锌原卟啉含量有相关性(P<0.05)，为血铅含量的测定及职业铅中毒的安全防控提供实验数据.

电感耦合等离子质谱法；铅；锌原卟啉

铅(Pb)是一种危害人体健康的重金属污染物[1]，对人体各个系统和器官均有毒性作用，铅随血液循环流动分布到全身各组织和器官，影响血红细胞和脑、肾、神经系统功能[2]. 目前用于铅测定的方法很多，主要有原子吸收分光光度法[3-4]、原子荧光光谱法[5]、电感耦合等离子体发射光谱法[6]等. 近几年，电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)因其定量准确、测定快速、灵敏度高，线性范围宽等优势在生物样品元素分析中被广泛应用[7]. 铅作业工人最常见的职业病便是铅中毒，其中蓄电池行业中铅中毒最为常见. 因此，本研究利用ICP-MS法对铅作业工人血中的铅进行测定，并对血中铅含量与红细胞锌原卟啉(ZPP)含量的关系进行了分析，为血铅含量的测定及铅中毒的安全防控提供实验数据.

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

7600型电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS，美国安捷伦公司)，ZPP-5600型血锌原卟啉测定仪(苏州纳威医疗科技有限公司). 1 000 mg/L铅标准溶液(Pb，国家标准物质中心)；国家标准物质牛全血GBW09133(中国预防医学科学院环境卫生监测所)；HNO3及H2O2(BVⅢ级)，HClO4(优级纯)，实验用水为超纯水(18 MQ cm).

1.2 实验方法

1.2.1 标准储备液的制备

分别取铅标准溶液适量，分别用5%硝酸稀释成浓度为1.0 mg/L的标准储备液，备用.

1.2.2 标准溶液的制备

分别精密量取铅标准储备溶液，用5% HNO3稀释制成浓度为0、0.2、1.0、2.0、4.0、10.0 μg/L的铅系列标准溶液.

1.2.3 ICP-MS工作条件

射频功率1 100 W，等离子气体流量15 L/min，辅助气流量1.8 L/min，雾化气流量0.90 L/min，离子镜电压6.0 V，脉冲电压1 000 V.

1.2.4 样品溶液的配制

精密量取血样品0.2 mL，置于消化杯中，加入适量HNO3和HClO4(体积比为20∶1)混合酸消解，放置12 h后，于电热板逐步加热(100-120-140-160-180 ℃)，过程中适量补加H2O2，达消解终点(冒白色烟雾)后，加入高纯水赶酸，冷却，去离子水转移，定容为消解红细胞锌原卟啉(ZPP)含量的测定.

使用ZPP3800 型血液锌原卟啉荧光测定仪，采用表面荧光法测定.

1.2.5 应用

选取了本市某蓄电池厂的214名铅作业工人(以下称为接触组)，其中173名男性工人，41名女性工人，年龄19～53岁，无其他相关疾病. 此外选取无铅接触史的健康成年人50名，其中40名男性，10名女性作为对照组. 按照标准化的无菌操作，使用5 mL注射器采集铅作业工人的静脉血2～3 mL，分别注入肝素抗凝管(用于检测血铅)和EDTA-K2抗凝管(用于检测红细胞锌原卟啉)，充分混合均匀，备用.

1.3 统计分析

使用SPSS17.0统计软件对数据进行分析，对相关数据使用t检验和相关分析.

2 结果与讨论

2.1 线性范围

按照“1.2.3”项下的工作条件，进样测定，以对照品溶液浓度为横坐标(X)，丰度值为纵坐标(Y)，得到铅元素的线性方程和相关系数，结果y=0.035 6+0.107 8x，线性关系良好(R2=0.999 1).

2.2 方法检出限和准确度

将铅标准系列溶液连续测量11次，以3倍空白的标准偏差除以标准曲线斜率，计算铅的检出限. 结果铅的检出限为0.042 μg/L. 以国家标准物质牛全血标准物质考察铅浓度测定的准确度. 平行称取4份各0.25 g标物60 ℃烘干恒重，经与样品相同的前处理及测定分析后，总铅浓度测定结果为(278±5)μg/L，位于证书标准值(283±18)μg/L范围内，说明本分析方法准确可靠.

2.3 重复性试验

取10份样品均匀混合(编号：1～10)，分别量取6份，按“1.2.4”项下方法操作，进行分析. 结果表明，RSD为3.56%，重现性良好.

2.4 回收率试验

取10份样品均匀混合(编号：1～10)，分别量取6份，取样量为样品的一半，分别添加铅标准溶液，按上述样品处理方法和测定条件，分别进行测定回收率. 回收率在94.7%～98.1%之间.

2.5 铅含量测定

在“1.2.3”项工作条件下，采用ICP-MS法对血中铅进行测定. 接触组血铅检测值为182.99±79.28 μg/L(n=214)，最高者为429.8 μg/L，最低者为56.3 μg/L. 由图1可见随年龄增大，血铅水平呈现增高趋势. 由表1可见，接触组与对照组比较，血铅含量有显著性差异(P<0.05)，男性接触组血铅水平明显高于女性接触组(P<0.05).

图1 铅作业工人血液中铅的水平Fig.1 Lead levels in blood of lead exposed workers

2.6 红细胞锌原卟啉含量测定

由表1可见，接触组男性与女性之间，对照组与接触组同性别之间ZPP含量相比均有显著性差异(P<0.05).

2.7 接触组Pb水平与ZPP水平的相关性分析

由表1可见，接触组血中Pb含量与ZPP有相关性(P<0.05)，而对照组血中Pb含量与ZPP无相关性(P>0.05).

2.8 讨论

铅是一种全身性积蓄性毒物，血铅浓度是铅作业工人健康监护指标中最有价值的监测指标. 随着医疗水平的发展和对于工人保障制度的完善，要求定期对在职工人进行医疗健康检测，因此，建立稳定、准确、灵敏的铅检测方法在临床检测中具有重要的意义. 本研究建立了ICP-MS测定血中铅的方法，方法灵敏、精确、快速、线性范围宽. 并将本法应用到本市某蓄电池厂工人血铅体检中，结果表明接触组血铅浓度在56.3～429.8 μg/L之间，铅作业工人血中铅水平随年龄增大，血铅水平呈现增高趋势，这可能与工人接触铅的年限较长，铅的长期蓄积有关. 接触组血铅含量明显高于对照组(P<0.05)，说明铅作业工人还是存在职业性铅中毒的隐患. 接触组男性血铅水平明显高于女性(P<0.05)，可能与女性工人在工厂中多处于辅助岗位，离一线作业场较远有关.

表1 接触组铅水平与红细胞锌原卟啉的相关性分析

铅能抑制亚铁络合酶的活性，阻断或抑制细胞内的铁转运，使原卟啉不能与铁结合形成血红素，而与锌结合形成锌原卟啉，使红细胞锌原卟啉含量增高. 因此，常把红细胞锌原卟啉水平作为早期诊断慢性铅中毒的依据[8-9]. 本研究结果表明，接触组血中Pb含量与ZPP有相关性(P<0.05)，进一步证明血锌原卟啉可以作为铅作业工人健康检查的敏感指标. 综上所述，铅作业工人进行体检时，进行血铅及血锌原卟啉含量的检测是临床上十分重要的指标，对早期筛查职业性铅中毒具有重要意义.

3 结论

本研究建立了ICP-MS测定血中铅含量的方法，方法灵敏、精确、快速、线性范围宽. 铅作业工人血中Pb含量与ZPP有相关性，血铅和ZPP水平是铅作业工人健康检查的敏感指标，对职业性铅中毒的早期筛查具有重要意义.

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[责任编辑：刘红玲]

Determination of Pb content in the blood of lead exposed workers by ICP-MS

ZHANG Weiwei, KANG Wanjie, JIANG Hong*

(CollegeofPublicHealth,ChinaMedicalUniversity,Shenyang110122,Liaoning,China)

To establish a method for determination of lead (Pb) content in blood. ICP-MS was used to determine the Pb levels in the blood of lead exposed workers. The results suggested that the method is characteristics of sensitive, accurate, rapid and a wide linear range for the determination of Pb in the blood. The Pb levels in lead exposed workers’ blood were correlated with their zinc protoporphyrin (ZPP) levels (P<0.05) to provide the experimental data for the determination of Pb levels in the blood and safely safety precaution from occupational lead poisoning.

ICP-MS; lead; zinc protoporphyrin

2016-11-17.

中华医学会医学教育分会和中国高等教育学会医学教育专业委员会2016年医学教育研究立项课题(2016A-YF002)；辽宁省高等教育学会“十三五”规划高教研究立项课题(GHZD160007).

张巍伟(1993-)，女，硕士生，研究方向为卫生检验学.*

，E-mail：hjiang@cmu.edu.cn.

O657.63

A

1008-1011(2017)02-0169-04