尿中甲基马尿酸的标准检测方法研制及应用

摘要

目的:
　　 二甲苯作为化工原料、溶剂、稀释剂等广泛用于工业生产中,可经呼吸道、消化道和皮肤吸收,长期接触对人体产生严重的健康损害。研究表明尿中甲基马尿酸是二甲苯进入人体的特征代谢产物,且尿中甲基马尿酸浓度与接触二甲苯浓度高度相关,可作为职业接触二甲苯的特异生物标志物。美国ACGIH和德国DFG都将甲基马尿酸作为二甲苯接触者的生物监测指标,并制定了相关卫生标准,分别规定其生物接触限值为1.5g/g肌酐(BEI)和2.0g/L(BAT)。我国尚未制定其生物接触限值,2011年武汉科技大学医学院和武汉市职业病防治院联合向国家卫生部职业卫生标准专业委员会申请了“职业接触二甲苯尿中甲基马尿酸生物限值及其检测方法研究”项目的研制工作,批准项目编号为20110206。原有的甲基马尿酸国标检测方法分析效果不佳,不能分离甲基马尿酸同分异构体。
　　 本研究探索了一种能较好分离甲基马尿酸同分异构体的方法,并进行规范化研究,为研制我国职业接触二甲苯的生物接触限值及其检测方法提供技术依据,并将研制的方法应用于职业卫生现场和环境卫生现场。
　　 方法:
　　 对尿样中的甲基马尿酸用乙酸乙酯进行液-液萃取后,离心,水浴挥干有机相,定容后,用高效液相色谱法测定,采用ODS C18色谱柱、以甲醇:0.1％的冰醋酸(33:67,V/V)为流动相、流速0.7ml/min、紫外检测波长230nm的色谱条件,采用外标法,以保留时间定性,峰面积定量。并按照我国职业卫生标准制定指南的要求,对方法的检出限、准确度、精密度、样品存放稳定性、抗干扰性等性能指标进行研究,并将本方法应用于职业卫生现场57名工人、以及环境卫生现场231名居民尿中甲基马尿酸的检测。
　　 结果:
　　 以冰醋酸作为改性剂,选择甲醇:0.1%冰醋酸(33:67,V/V)为流动相、流速0.7ml/min时3-甲基马尿酸和4-甲基马尿酸分离度达到最高,选择紫外检测波长230nm时色谱峰的灵敏度最高。本研制方法在0.025～1.0mg/ml的检测范围内,有良好线性,2-MHA、3-MHA、4-MHA的相关系数分别为0.9996、0.9995、0.9995,检山限分别为0.47mg/L、0.46mg/L、0.42mg/L,3-MHA和4-MHA的分离度达到1.44。准确度用加标回收率表示,其范围为为91.4～101.4%。精密度以相对标准偏差(RSD)表示,其范围为2.0～9.7%。环境中共存的苯、甲苯等物质的代谢产物不干扰尿中甲基马尿酸的测定。该方法的稳定性实验表明,在4℃保存时样品稳定性好,可存放至少两周。用上述检测方法对职业卫生现场进行监测,结果显示工人班术尿中甲基马尿酸浓度(mg/L)与工作场所空气中二甲苯浓度(TWA)有良好的相关性(Y=0.0089X-0.0259,R2=0.6292),按照我国现行的工作场所空气中二甲苯TWA值推算,当工人暴露在浓度为50mg/m3的二甲苯空气环境中时,体内对应代谢的甲基马尿酸浓度约为400mg/L,即为二甲苯生物接触限值。用上述检测方法对环境卫生现场进行监测,231个样本中两个化工污染区和一个对照区居民尿中甲基马尿酸检出率分别为12.17%、5.97%,对照区检出率为4%。
　　 结论:
　　 本研究研制的甲基马尿酸的高效液相色谱测定方法能够能使3-甲基马尿酸和4-甲基马尿酸达到基线分离,灵敏度高,精密度好,回收率高,稳定性好,各项方法学指标均符合职业卫生标准制定指南第五部分-生物材料中化学物质测定方法的相关要求,职业卫生现场和环境卫生现场应用结果均符合实际情况,因此本方法可用于职业接触二甲苯工人以及非职业接触二甲苯人群尿中甲基马尿酸3种同分异构体的测定,并为研制我国职业接触二甲苯的生物接触限值和更新甲基马尿酸的标准检测方法提供技了技术依据。