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原子吸收光譜分析法檢測微量元素


www.458hepatology.com  2007-3-27  中華康網

  所謂原子吸收光譜法(Atomic Absorption Spectroscopy ) 又稱為原子吸收分光光度法,通常簡稱原子吸收法(AAS),其基本原理為:從空心陰極燈或光源中發射出一束特定波長的入射光,在原子化器中待測元素的基態原子蒸汽對其產生吸收,未被吸收的部分透射過去。通過測定吸收特定波長的光量大小,來求出待測元素的含量。原子吸收光譜分析法的定量關系可用郎伯-比耳定律,A-abc來表示。a式中,A是吸收度,a是吸光系數,b是吸收池光路長度,c是被測樣品濃度。該法具有靈敏度高、精確高;選擇性好、干擾少;速度快,易于實現自動化;可測元素多、范圍廣;結構簡單、成本低等特點,也正因為如此,該法的發展也相當迅速。

  1955年,原子吸收光譜法誕生后,因其強大的生命力,迅速應用于分析化學的各個領域,國內大規模的應用是在上世紀90年代開始,應用最廣泛的是冶金、地質勘探、質檢監督、環境檢測、疾病控制等。原子吸收光譜分析法(AAS)在疾病控制中心更是作為“金標準”。隨著臨床醫學的進步,最近開始應用于醫療衛生領域。原子吸收光譜分析在醫學上的應用,才使得正確檢測各種含量在ppm或ppb級的微量元素成為可能。目前,原子吸收光譜分析檢測微量元素在臨床中得到廣泛的應用,各大醫院均采用此方法,是徹底淘汰生化法(鋅原卟啉法、雙硫腙法、其它比色法等)、電化學法的首選方法。

  1   原子吸收光譜儀的發展進程

  原子吸收光譜分析法(AAS)所使用的儀器為原子吸收光譜儀或原子吸收分光光度計。目前國內所見到的原子吸收光譜儀按照技術發展的水平,大致可分為三代:

  第一代:單火焰原子吸收光譜儀(日立的Z500、 沈分廠的WYX-9004、華洋的AA2610、博暉的BH5100)

  第二代:火焰原子吸收光譜儀+外置石墨爐(日立的Z180-80、興科天合公司的TH-AAS-Ⅰ、博暉的BH2100)

  第三代:一體化的火焰+內置石墨爐原子吸收光譜儀(此為當前的主流產品,國際上的所有的大公司和國內的少數公司掌握此技術。(代表:日立公司的Z5000,島津公司的AA6800、PE公司的AA800、興科天合公司的TH-AAS-Ⅱ、Ⅲ、熱電公司的solaar S等)

  原子吸收光譜儀按照原子化的方式不同可分為火焰原子吸收和石墨爐原子吸收,石墨爐原子吸收需要瞬間大電流,所以對系統的抗干擾等技術要求較高,為防止石墨爐對整個系統的影響,第二代原子吸收光譜儀采用了外置石墨爐。隨著科技的發展,世界上各大廠家開始實現了完全整體化設計,將全部分光檢測系統、火焰、石墨爐和加熱電熱的所有部件集成于同一儀器主體中,并實現火焰和石墨爐的自由轉換,興科天合公司和世界同步,具有自主知識產權的TH-AAS系列原子吸收光譜儀采用了最新的電路設計和制造,徹底實現了火焰、石墨爐一體化。

  2   關于火焰原子吸收多元素測定的技術,主要有兩類:

  2.1 順序多元素測定;如美國VARIAN 公司的Spectr AA220FS等

  2.2 同時多元素測定:從技術上看要實現火焰AAS多元素比較容易,但實現石墨爐AAS多元素測定比較困難,因此國外的廠商主要在此尋求突破,如日立的Z9000、PE的SIMAA6000。

  多元素同時測定技術的發展為AAS儀器技術的發展帶來了改進,但是由于較大幅度的提高了儀器成本,在實際應用中需要尋求折中條件,由于AAS法各元素的測量動力學范圍比較窄,一般只有兩個數量級,而且多元素燈的發光強度一般都較單元素燈弱,

  當同一樣品中要測定的各元素濃度范圍差異較大時,為保證測試的靈敏度,則很難同時測量。因火焰原子吸收法檢測元素速度較快,所以在臨床檢測時,應用火焰原子吸收法同時多元素測定并無實際意義。應用石墨爐原子吸收檢測血鉛時,為提高工作效率,可使用自動進樣器。

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