论文导读：在密闭的顶空瓶内，丙酮分子从液相中逸出至气相中，在一定温度下，丙酮分子在气液两相之间的分配达到动态平衡，此时丙酮在气相中的浓度和它在液相中的浓度成正比气相中的丙酮经色谱柱分离，氢焰离子化检测器检测，保留时间定性，峰高或峰面积定量。用磨口玻璃瓶收集接触班后尿样，尿样≥50mL，混匀后，即测量比重，迅速运输，置于4℃冰箱中可保存3天。
关键词：顶空气相色谱法，丙酮，尿
1 引 言
丙酮主要对中枢神经系统产生抑制、麻醉作用。高浓度接触对个别人可能出现肝、肾和胰腺的损害；急性中毒时可发生呕吐、气急、痉挛甚至昏迷；对人体的长期损害表现为对眼的刺激症状如流泪、畏光和角膜上皮浸润等，还可表现为眩晕、灼热感，咽喉刺激、咳嗽等。尿中丙酮作为接触指标，在丙酮接触作业工人体检中属应查项目，建立尿中丙酮的检测方法是非常必要的。目前现有的《生物样品中有害物质极其化合物的检测》未列出尿中丙酮的检测方法[1]，而利用顶空气相色谱法对尿中丙酮进行检测更是未见报道。本文对尿中丙酮的检测方法进行了研究和探讨，采用顶空气相色谱法对生物尿样中丙酮进行测定，使用氢焰离子化检测器，FFAP：101酸洗白色担体=10：100色谱柱，分离效果好，未见拖尾和漂移，峰型对称，峰高与浓度呈线性关系，杂峰少；同时验证出无水硫酸钠可以提高尿中丙酮测定的灵敏度，从而建立了尿中丙酮测定的新方法。此方法回收率为95.8%～103.4%；相对标准偏差为4.5﹪～2.6﹪，均低于5﹪，相关系数为0.9997。方法检出限为4.8×10-4μg/mL，最低检测浓度2.4×10-4mg/L，尿中丙酮在2.4×10-4～1 mg/L范围呈线性关系，结果令人满意。方法准确度高，操作简便，可行性好，是丙酮接触作业工人体检中应查项目的良好检测方法，可以在基层推广应用。
2 实验部分
2.1 实验原理
在密闭的顶空瓶内，丙酮分子从液相中逸出至气相中，在一定温度下，丙酮分子在气液两相之间的分配达到动态平衡，此时丙酮在气相中的浓度和它在液相中的浓度成正比气相中的丙酮经色谱柱分离，氢焰离子化检测器检测，保留时间定性，峰高或峰面积定量。
2.2 仪器
2.2.1 磨口玻璃瓶，100mL
2.2.2 尿比重计
2.2.3 顶空瓶，30mL玻璃瓶，带配套硅橡胶帽
2.2.4 恒温水浴箱，控温精度±1℃
2.2.5 注射器，1mL
2.2.6气相色谱仪，氢焰离子化检测器。仪器操作条件：色谱柱，FFAP：101酸洗白色担体=10：100，2m×3mm，柱温80℃，检测器温度120℃，汽化室温度120℃，载气（高纯氮气）流速60mL/min
2.3 试剂
2.3.1 FFAP：101酸洗白色担体
2.3.2 无水硫酸钠
2.3.3 标准溶液：于100 mL容量瓶中加入约30 mL水，用微量注射器准确吸取5μL丙酮（色谱纯，于20℃，1μL丙酮为0.789mg）注入容量瓶中，加水至刻度，此溶液为39.5μg/mL丙酮标准储备液，分析前用水稀释成0，0.4，1.0，2.0 μg/mL丙酮标准溶液。
2.4 样品的采集、运输和保存
用磨口玻璃瓶收集接触班后尿样，尿样≥50mL，混匀后，即测量比重，迅速运输，置于4℃冰箱中可保存3天。
2.5 分析步骤
2.5.1 样品处理
将样品充分摇匀后，取2mL置于顶空玻璃瓶中，立即用硅橡胶帽封紧瓶口，供测定。同时取2mL正常人混合尿，与样品同时测定，作为空白对照。
2.5.2 标准曲线的绘制
取6支顶空玻璃瓶，分别加入2克无水硫酸钠，除第一支外，其余各支分别加入0.1mL标准溶液，用正常人混合尿补到2ml，配成丙酮浓度为0，0.02，0.05，0.10μg/mL标准系列，立即用硅橡胶帽封紧瓶口，混匀后，放入65℃水浴中恒温30min。参照仪器操作条件，将气相色谱仪调节到最佳测试状态，在保温条件下，用注射器从瓶塞处抽取瓶内上部空气0.5 mL进行测定，以丙酮浓度（μg/mL）对相应的峰高均值绘制标准曲线。
2.5.3 样品测定
同标准曲线的绘制，测定样品和空白对照溶液，样品的峰高减去空白峰高后，由标准曲线得丙酮的浓度（μg/mL），丙酮含量高的尿样稀释后测定。
2.5.4 计算
按下式计算丙酮的浓度
C=m×k
式中，C—尿中丙酮的浓度（mg/L）；
m—由标准曲线得丙酮浓度（μg/mL）；
k—尿换算成标准比重下的浓度校正系数。
3结果与讨论
3.1 操作条件的选择
3.1.1 色谱柱的选择
选用①GDX-102，柱长2 m，②聚乙二醇6000：6201担体=5：100，柱长2 m，③FFAP：101酸洗白色担体=10：100，柱长2 m。
分别取标准系列中的0瓶及0.05μg/mL瓶中上部气体0.5ml进行测定。经实验发现，丙酮在柱①上的峰型有些圆钝，稍宽；丙酮在柱②上的峰型有些尖，拖尾；丙酮在柱③上分离效果最好，峰型对称，未见拖尾和漂移，杂峰少，并且峰高与浓度呈线性关系，因此本文选用柱③进行检测。色谱图见图1，1号峰为空气峰；2号峰为柱①上的丙酮峰；3号峰为柱②上的丙酮峰；4号峰为柱③上的丙酮峰。
t/min
图1 丙酮在不同色谱柱上的色谱图
Fig1 chromatography of acetone
3.1.2 柱温的选择
为了能使丙酮峰完全分离，有良好的柱效，且峰型好，本文对柱温，检测器温度，汽化室温度进行优选。柱温从60～120℃，检测器温度从80～150℃，汽化室温度从80～180℃，用正交试验法进行优选，最后选用柱温80℃，检测器温度120℃，汽化室温度120℃为最佳测定条件。
3.1.3无水硫酸钠的选择
据资料[2]知，测定尿中甲醇时加入无水硫酸钠可以降低水蒸气压力，能提高方法的灵敏度。本实验在测定丙酮时也加入了一定量的无水硫酸钠，实验结果表明，无水硫酸钠对尿中丙酮的测定也能提高灵敏度，故测定时可加入2g无水硫酸钠。
3.2 方法回收率与精密度
取2mL尿样分别加入0.4，1.0，2.0μg的丙酮标准溶液，在选定的色谱条件下进行测定，各测定3次，其加标回收率为95.8﹪～103.4﹪，相对标准偏差为4.5﹪～2.6﹪，均低于5﹪，变异系数为2.6%～4.5%，相关系数为0.9997，见表1。
表1 加标回收率及精密度
Table 1 labled recorvery rate and precision degree
| 样品编号添加浓度μg/mL回收率﹪变异系数﹪ Sample serial number Increase the densityrecovery rate Variation coefficient |
| 10.2 95.83.2 20.5 98.32.6 31.0 103.44.5 |
3.3 方法的检出限与线性范围
取2 mL尿样进行测定，尿中丙酮在2.4×10-4～1 mg/L范围呈线性关系，方法检出限为4.8×10-4μg/mL，最低检测浓度为2.4×10-4mg/L。
3.4 干扰试验
试验表明，尿中的氯乙烯、苯等杂质均不干扰测定。
4结论
本文研究和探讨了采用顶空气相色谱法对生物尿样中丙酮含量进行检测，回收率为95.8%～103.4%，最低检测浓度为2.4×10-4㎎/L，探讨了一种新型的对尿中丙酮进行检测的仪器分析方法。此方法准确度高，操作简便，可行性好，适合于在基层推广应用。
参考文献
1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，2003.240
2 WS/T62-1996，尿中甲醇的顶空气相色谱法
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