离子色谱法测定尿中的Ca2+、Mg2+、C2O42-离子

离子色谱法测定尿中的Ca2+、Mg2+、C2O42-离子 张雪琴 青岛盛瀚色谱技术有限公司，青岛 266101 摘要：本文利用离子色谱法成功的测定了尿液中的草酸根、钙、镁离子。测草酸时先在尿液中加入氯化钙而生成草酸钙沉淀，再用盐酸溶解该沉淀的尿样预处理方法；测钙镁时利用消解预处理方法, 即在酸性尿样中加入氧化剂过硫酸钾, 然后在微沸状态下氧化尿中的有机物, 从而除掉对柱有污染的物质。 关键词：离子色谱法 尿 草酸根 钙离子 镁离子 测定 引言 尿路结石的成分较为复杂，多为草酸钙、磷酸钙、磷酸镁铵等，如这些晶体在尿液中饱和度过高，则易引起析出、沉淀、结聚，以致尿石形成。尿路结石中最常见的成分为草酸钙，另外在碱性尿液中(pH值大于７)，磷酸钙或磷酸镁结石极易形成。可见尿路结石的形成与尿中的草酸、钙离子、镁离子含量有关。 目前，测定尿液中草酸、钙离子、镁离子主要用滴定法[1-4]， 该方法操作复杂，受干扰因素较多，容易导致测定结果不准确。而离子色谱法操作简单、快速、方便[5]，测定结果准确可靠，笔者用离子色谱法测定了尿液中草酸、钙离子、镁离子，这对诊断及治疗结石病有很重要的意义。 1 实验部分 1．1 主要仪器与试剂 离子色谱仪：CIC-100型，青岛盛瀚色谱技术有限公司； 阴分离柱：YSA8型，北京核工业研究院； 阳分离柱：KADY50P19型，德国艾米诺西斯公司； Mg2+标准储备液：1 mg/ml-1，国家标准物质研究中心；Ca2+标准储备液：1 mg/ml-1，准确称取0.2775gCaCl2，用水溶解并定容到100mL；C2O42-标准储备液：1 mg.ml-1，准确称取0.2775gH2C2O4，用水溶解并定容到100mL； C2O42-淋洗储备液：Na2CO3：0.24mol.L-1，准确称取25.4g Na2CO3，用水溶解并定容到1000mL；NaHCO3：0.30mol.L-1，准确称取25.5g NaHCO3，用水溶解并定容到1000mL； Mg2+、 Ca2+淋洗储备液：0.25mol乙二胺/0.15mol硝酸，在烧杯中加入100 mL去离子水，再依次加入99%乙二胺8.5 mL、69%硝酸3.1 mL和99%冰醋酸20 mL，然后滴加冰醋酸调节pH值为4.5，定容到500mL； 样品溶液均用孔径为0.22um滤膜滤过； 实验所用药品均为分析纯； 实验用水为去离子水。 1．2 色谱条件 （1）测C2O42- 淋洗液为5.7 Na2CO3-4.8 NaHCO3mmol.L-1的混合液；淋洗液流速：1.4ml.min-1；进样量100uL；抑制电流50mA。 （2）测Mg2+、 Ca2+ 淋洗液为1.25 mmol.L-1乙二胺/0.75 mmol.L-1硝酸；淋洗液流速：1.4ml.min-1；进样量100uL；单柱法。 1.3 样品处理 （1）测C2O42- 取尿液80mL，微热，加入0.3gCaCl2，缓慢搅拌约3分钟，此时生成草酸钙沉淀，保持恒温静置沉淀2小时左右，过滤，沉淀用CaCl2稀溶液冲洗2次，然后用1mol/L的HCl溶液溶解沉淀， 沉淀完全溶解后再用去离子水冲洗滤纸两次，收集溶解沉淀及冲洗滤纸的溶液，调其pH为7，然后用C18柱过滤，定容到100mL，待测。 （2）测Mg2+、 Ca2+ 取30mL尿液，加入3g过硫酸钾，再加入几滴硫酸（使尿液显酸性即可），加热使尿液微沸，蒸至剩有少量溶液但还没有蒸干时停止加热，冷却后定容到50 mL，然后再稀释5倍，用C18柱过滤，待测。 2 结果与讨论 2．1 尿样的预处理 尿液中的成份复杂，其中含有蛋白质等有机物以及阴阳离子等。蛋白质等有机物会污染分离柱中的离子交换树脂，导致柱效降低或者直接损坏分离柱，因此测定尿液时必须对其进行预处理以除去可污染分离柱的成份。实验表明，CaCl2 可与尿液中的C2O42-形成沉淀，过滤分离后用盐酸溶解，C2O42-的回收率符合要求。而像尿液中加入过硫酸钾，在酸性条件下可将尿液中的有机物氧化去除，有效地消除测定Mg2+、 Ca2+时尿液中有机成分的干扰。 2．2 标准工作曲线 配制一系列C2O42- 、Mg2+、 Ca2+离子的标准溶液，它们的浓度分别为0.6、3、15、30、60；2、5、10、20、30；5、10、20、30、40mg/L。分别在上述各离子色谱工作条件下，测定C2O42-、Mg2+、 Ca2+离子的标准溶液，得到的C2O42- 、Mg2+、 Ca2+标准曲线分别为：Y = 15317.27 + 3.128x104X，r = 0.9998；Y = 39792.83 + 1.673x104 X，r = 0.9955；Y = 1485. 90 + 1.556x105 X，r=0.9996。可见，在所测定范围内，C2O42-、Mg2+、 Ca2+离子的浓度与峰高成很好的线性关系。 2.3 精密度实验 分别取15、10、20 mg/L的C2O42-、Mg2+、 Ca2+作为标样，平行测定5次结果列于表2，结果表明C2O42-、 Mg2+、 Ca2+的相对标准偏差RSD分别小于2.4%、3.1%、2.5%，可见本分析系统有很好的重现性。 表3 精密度实验结果 离子 测定值/ (mg.L-1) RSD / % C2O42- 14.6 15.3 14.8 15.2 15.0 2.4 Mg2+ 9.6 9.8 10.1 10.3 9.9 3.1 Ca2+ 19.6 19.8 20.1 20.3 19.5 2.5 2．4 回收率实验 为了考察本方法测定结果的可靠性，用实际样品尿液做回收率实验。其测定结果如表3所示。可见本方法测定结果准确可靠。 表3 尿样中C2O42-、Mg2+、 Ca2+回收率的测定 尿样 尿样浓度 加入浓度 测定浓度 回收率 (mg.L-1, 10mL) (mg.L-1, 10mL) (mg.L-1) (mg.L-1) 正常人甲尿样 C2O42- 1.45 0.6 1.05 102.7 Mg2+ 2.17 5 3.52 98.2 Ca2+ 11.37 10 10.72 100.3 正常人乙尿样 C2O42- 4.39 3 3.84 104.6 Mg2+ 9.98 5 7.42 99.1 Ca2+ 13.49 10 11.49 97.8 2．5尿液样品的测定 尿样中C2O42-、Mg2+、 Ca2+的测定谱图如图1、图2所示。测定结果如表1所示。 图1 尿样中C2O42-的测定谱图 图2尿样中Mg2+、 Ca2+的测定谱图 表4 尿样中C2O42-、Mg2+、 Ca2+的测定结果 尿样 C2O42- (mg.L-1) Mg2+ (mg.L-1) Ca2+(mg.L-1) 正常人甲尿样 1.82 18.05 94.75 正常人乙尿样 5.46 66.56 89.93 3 结论 利用氯化钙生成草酸钙沉淀。再用盐酸溶解该沉淀以测定C2O42-，用过硫酸钾氧化除去尿液中的有机成分，以消除测定Mg2+、 Ca2+时的干扰。离子色谱法测定C2O42-、 Mg2+、 Ca2+操作简便，结果准确。 参考文献： 1 闫美兴，武彩霞，许秀华．胆结石中各组分的光谱和化学分析．福建医药杂志， 2000， 22（4）；３７ 2 黄俊山，郭梅英. 三金消石饮配合外治法治疗上尿路结石78例.中国中西医结合杂志,1996,16（4）；228 3 赵玉龙，丁海，王晓宇.结石性急性胆囊炎腹腔镜胆囊切除术.山西医药杂志，1995，29（5），438. 4 余 涛，张益平.中西医结合治疗上尿路结石，医学理论与实践，2000，（13），47. 5 牟世芬，刘克纳. 离子色谱方法及应用. 北京: 化学工业出版社, 2000. 337 Determination of Ca2+、Mg2+、C2O42- in the Urine by Ion Chromatograph XueOin-Zhang (Qingdao Shenghan Ion Chromatograph Technology Co.;LTD.，Qingdao 266101) Abstract：The determination of oxalic, calcium, magnesium in the urine is achieved by ion chromatograph. While determining oxalic acid, the pretreatment method is that calcium chloride is gone into the urine and the deposit of calcium oxalate is produced, then calcium oxalate is dissolved by HCl. While determining calcium and magnesium, the urine is cleared up. The oxidant of K2S2O8 is joined the acidic urine and the urine is oxidated. The pretreatment method removes from the substance in the urine polluting the separation column and is adapt to dispose of the urine. Keyword：Ion chromatograph, urine, oxalic acid, calcium, magnesium 保留时间/ min C2O42- 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 峰高mV 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1.263' Ca2+ Mg2+ 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 峰高mV 0.7 1.4 2.1 保留时间/ min 3.5 4.2 4.9 5.6 6.3 7 min PAGE 1