ارزيابي بيولوژيكي مواجهه كارگران با فلزات سمي نيكل و سرب با استفاده از روش فاز جامد با جاذب كرموزورب 102

Biological evaluation of occupational exposure to nickel and lead with the solid-phase extraction method using Chromosorb-102 resin

  زمينه و هدف: هدف از اين مطالعه تغليظ و تخليص نمونه های ادرار، مو و ناخن با استفاده از روش استخراج فاز جامد توسط جاذب كرموزورب 102 به منظور ارزيابی مواجهه­ی كارگران يك صنعت فلزی با نيكل و سرب می باشد.   روش كار: در اين مطالعه استخراج با استفاده فاز جامد توسط كرموزورب 102 جهت آماده سازی، تغليظ و تخليص نمونه های بيولوژيك ادرار، مو و ناخن كارگران شاغل در صنايع فلزی استفاده گرديد. متغير های مؤثر بر پاسخ روش بهينه سازی شدند. سپس دقت، صحت و تكرار پذيری روز به روز و در طول يك روز آن با استفاده از نمونه هايی با غلظت پايين، متوسط و بالای فلزات مورد نظر تأييد گرديد. پس از استخراج سرب و نيكل از نمونه های واقعی كارگران، غلظت آنها توسط روش ولتامتری تعيين شد.   نتايج: به دنبال بهينه سازی روش، سرب و نيكل با راندمان بيشتر از 94% از روی جاذب كرموزورب 102 بازيافت شدند. اگرچه غلظت نيكل و سرب در نمونه­های مو زير حد تشخيص روش آناليزی بود، در نمونه های ادرار و ناخن بالاتر از حدود مجاز مربوطه بودند.   نتيجه گيری: استخراج فاز جامد روشی سريع و ساده برای پيش تغليظ و جداسازی آناليت ها از نمونه های بيولوژيك بوده و با توجه به غلظت پايين آناليت و وجود عوامل مداخله كننده ی موجود در اين گونه نمونه ها، می تواند در آماده سازی آنها مؤثر واقع گردد. اين مطالعه كاربرد روش مذكور در ارزيابی های شغلی و تعيين مواجهه ی كارگران را مورد تأييد قرار داد.

    Background and Aim: The aim of this study was to assess exposure of workers in a metal industry to nickel and lead.   Materials and Methods: Extraction was done using the solid-phase extraction on Chromosorb-102 resin to prepare, concentrate and purify biological samples of urine, hair and nails of workers working in metal industries. The variables influencing response (pH, loading flow rate, elution solvent, and amount of resins, elution volume, and sample volume) were examined and the procedure was optimized. The optimized procedure was, then, validated based on the “within-day” and “day-to-day” reproducibility experiments, using low, medium and high concentrations, leading to a satisfactory accuracy and precision. Finally, lead and nickel samples were taken from the workers and their concentrations determined voltammetrically.   Results: The optimum values for the examined parameters were as follows: pH = 9, ligand concentration = 0.05%, loading flow rate = 5 ml/min, elution solvent = 2M HNO3, amount of resins = 500 mg, elution volume = 15 ml, and sample volume up to 500 ml. A good reproducibility and repeatability was obtained for the optimized method under the existing conditions. Lead and nickel could be extracted with recoveries in the range of 94-100%. On the whole, the concentrations of nickel and lead in the workers’ biological samples were above the respective maximum permitted levels.   Conclusion: Solid-phase extraction procedure is a fast and simple method for preconcentrating and isolating analytes from biological samples. Considering the low concentrations of the analytes and presence of confounding factors in such samples, the procedure can be very effective for their preparation. The application of the developed method indicates that trace metal ions can be effectively purified and preconcentrated from different matrices like urine, hair and nail samples to assess occupational exposures.