离子色谱法和传统分析法测定血液透析水中三种阴离子的方法比较

田海娇，武 婷，申 剑

(山西省分析科学研究院，山西 太原 030006)

血液透析用水是进行血液透析和透析滤过时制备透析液、浓缩透析液和在线置换所用的水[1]。透析用水的质量直接关系到患者的生命安危[2]。如果血液透析水中的化学污染物超标，可能引发并发症或者患者死亡[3]。如，透析液中硝酸盐、氟化物含量过高会导致贫血、溶血、神经系统异常，硫酸盐含量过高可导致恶心、呕吐、酸中毒等[4]。中华人民共和国医药行业标准YY0572-2015《血液透析和相关治疗用水》(ISO 13959：2009，MOD)规定了透析用水中化学物质的最高允许浓度[1]。美国、加拿大等国家调查结果显示，透析用水中化学污染物超标率达到14%[5]，因此，对血液透析用水中化学污染物的监测势在必行。

文献中对血液透析水的报道多见于重金属污染物的检测方法报道[3,6-9]，对阴离子的测定方法报道甚少。目前仅有李剑[2]和武婷[10]分别用离子色谱碳酸盐体系、KOH在线淋洗测定血液透析水中的阴离子。现行标准YY0572-2015推荐的氟化物、硝酸盐和硫酸盐的检测方法分别采用离子选择电极法(简称ISE)、镉还原法和浊度测定法，均为传统分析方法。而离子色谱技术因简便快速、仪器自动化等优点已经得到广泛应用。本研究将标准推荐传统分析方法和离子色谱法(简称IC)进行比较研究，为推进我国标准的检测方法现代化提供技术支持。

1 实验部分

1.1 主要仪器

IC：离子色谱仪，Dionex ICS-1100型，美国赛默飞世尔科技有限公司，配有RFC30淋洗液自动发生器，IonPac AG19型保护柱(4 mm×50 mm)，IonPac AS19型分析柱(4 mm×250 mm)，ASRS-3004 mm阴离子抑制器，DS6型电导检测器，AS-DV自动进样器。

传统分析法：可见光分光光度计，7 230 G，上海菁华科技仪器有限公司；离子活度计，雷磁ZDJ-5B，上海仪电科学仪器股份有限公司，氟离子电极、饱和甘汞电极；电磁搅拌器，雷磁JB-1A，上海仪电科学仪器股份有限公司；分析天平，Sartorius BSA124S。

本实验使用超纯水(18.2 MΩ·cm)由默克密理博实验室设备有限公司明澈-D24UV超纯水机制备。

1.2 主要试剂

ISE法：冰乙酸、盐酸、柠檬酸三钠、氢氧化钠，碳酸钠(GR)、碳酸氢钠；镉还原法：乙二胺四乙酸二钠、氯化铵(GR)、盐酸N-(1-萘基)-乙二胺；浊度测定法：无水乙醇、无水硫酸钠(莱阳市康德化工有限公司)、氯化钠。以上试剂均为AR级，采购自国药集团化学试剂有限公司。

2 实验方法

2.1 离子色谱法

2.1.1 色谱条件

色谱柱：IonPac AS19型分析柱(4 mm×250 mm)，IonPac AG19型保护柱(4 mm×50 mm)；淋洗液：12 mmol/LKOH溶液；流量：1 mL/min；进样体积：25 μL；柱温：30 ℃；抑制器电流：50 mA；以保留时间定性，峰面积定量。

2.1.2 样品处理

样品过0.22 μm水系过滤膜，自动进样器进样测定，外标法定量。

2.2 传统分析法

传统分析方法参考标准GB/T5750.5-2006中1.1硫酸盐比浊法、3.1离子选择电极法和5.4镉柱还原法进行实验。

3 结果及讨论

3.1 校准曲线线性、检出限的比较

化学分析方法分别按照标准制作标准曲线。氟化物离子选择电极法的检出限以标准曲线的直线部分外延的延长线与通过空白电位且平行于浓度轴的直线相交时，其交点所对应的浓度值，检测限以方法的最低检测质量浓度计算。硝酸盐镉柱还原法按照S/N=3计算方法的检出限。硫酸盐浊度测定法中将空白溶液连续测定20次，计算标准偏差s，检出限L=3s/b(b为方法的灵敏度,即回归方程的斜率)。该试验3种阴离子的线性范围、回归方程、相关系数及检出限见表1。

对于3种离子的离子色谱和传统化学检测方法相比较，线性相关性相当，但是离子色谱的线性范围更宽，检出限更低。《YY0572-2015血液透析及相关用水》标准规定氟化物、硝酸盐和硫酸盐的最高允许质量浓度分别是0.2 mg/L、2 mg/L和100 mg/L，以上方法均能满足标准要求。

表1 三种阴离子的线性范围、回归方程、相关系数和检出限

3.2 精密度、加标回收率的比较

分别将4种试验方法进行各物质标准溶液的加标试验，平行测定6次，计算方法回收率。用相对标准偏差(RSD)计算精密度(表2)。

表2 4种方法的回收率和精密度试验(n=6)

从表2可以看出，以上方法测得的加标回收率在94.0%～104.6%，精密度介于0.94%～3.7%，表明3种物质的传统分析方法和离子色谱法的准确度均符合要求。

3.3 血液透析水样品检测结果对比

用传统分析方法和离子色谱法对一份血液透析水样品进行测定6次，结果见表3。

表3 血液透析用水样品测定结果(n=6)

从结果数据整体看出，对于血液透析水中3种物质含量较低时，传统分析方法无法检出，离子色谱法更适用。对于较高含量的物质检测时，两种测定方法测得结果的相对偏差分别为2.84%和3.18%，且两者结果基本无差异；传统方法的检测结果显示比离子色谱法的数据略微偏高。

3.4 方法优缺点比较

离子色谱法可实现3种物质同时检测，自动进样，方法更简单、快速、相对干扰较少，检出限低、线性范围宽；但是仪器初始测定时平衡电位时间稍长，仪器成本较高。传统检测方法需要对每个阴离子逐一单个测定，操作繁琐，工作效率低，干扰多，灵敏度低。此外，比浊法仅能测定低于40 mg/L的硫酸盐浓度，并且操作条件需严格控制。经过大量的血液透析用水检测得知，血液透析水中氟化物含量通常较低(0 mg/L～10-2mg/L)，离子选择电极法容易出现假阴性结果；硫酸盐的检出范围通常在0 mg/L～150 mg/L，比浊法范围有限，因此离子色谱法更适用于血液透析水中3种阴离子检测。

4 结语