一種微量組織樣本氟離子提純與堿性收集裝置及其應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種動物組織樣本所含氟離子提純及收集的裝置，尤其適用于微量組 織樣本的氟離子提純及收集。
【背景技術】
[0002] 地氟病對人體健康危害嚴重，它是一種以侵犯牙齒和骨骼為主的全身性慢性中 毒，主要臨床表現是氟斑牙和氟骨癥，其中對骨骼及其它軟組織的損害尤為嚴重，主要表現 為腰、腿及全身關節麻木、疼痛、關節變形等癥狀，嚴重的地氟病患者出現腰彎背駝、功能障 礙乃至癱瘓、喪失勞動能力，生活不能自理，給家庭和社會帶來較大的影響（中華人民共和 國衛生部，2000)。高氟暴露引起的地氟病依然是我國許多地區嚴重的公共衛生問題之一。 據2011年衛生統計年鑒統計結果，燃煤污染型地方性氟中毒病區分布于13個省（市）的 188個縣（市、區），受威脅人口約3582萬。飲水型地方性氟中毒病區分布于28個省（區、 市）的1137個縣（市、區），受威脅人口約8728萬。飲茶型地方性氟中毒病區分布于7個 省（區）的316個縣（市、區），受威脅人口約3100萬（中華人民共和國衛生部，中國衛生 統計年鑒，2012)。我國現有20多個省市仍屬于高氟地區，總地氟病病區人口約為1. 18億， 除上海和海南省外，其他各省、區均有病區分布（中華人民共和國衛生部，2012)。
[0003] 人體（或其它動物）氟離子的內暴露途徑，可科學地評估氟暴露危害，衡量一個地 區人群攝氟量水平和地方性氟中毒監測和防治效果。因此，對其內蓄積水平研究成為環境、 食品與環境管理部門的科研熱點。然而，組織樣本中氟的測定與其它化合物有著截然不同 的特點，相比工業產品或環境樣本而言，一般情況下，能夠獲得組織樣本的量十分有限，且 組織樣本為固體形式，積累氟存在于復雜基質內，為非游離態氟。如何對微量組織樣本中的 氟在復雜的基質下完成氟離子的分離、純化與收集是影響氟內暴露準確定量分析結果的關 鍵性技術。
[0004] 通常情況下，氟離子分離與純化方法必須考慮其所處的介質背景，此外，還必須考 慮將用何種檢測儀器對其進行檢測。目前，氟離子的測定通常采用：離子選擇電極法、離子 色譜法（吳景芝，2012 ;吳偉杰，2005 ;趙懷穎，2011)和分光光度法（張玉明，2002 ;鄧恢 祥，1994;何良漢，2007)。在現有氟離子檢測方法中，由于檢測原理不同，要求的純化精度 也不相同。電極法操作比較簡便，電極敏感膜為LaF3單晶，為避免其它離子的干擾，電極法 對溶液PH有較嚴格的要求；離子色譜法和分光光度法則適用于多種無機陰離子和有機酸 的同時分析，具有簡單、快速和高靈敏度、高選擇性、檢測限低等優點（陳靜，2009 ;林國劍， 2004 ;胡培勤，2007)，但二者均要求嚴格地去除干擾離子，如氯離子、硝酸根離子、亞硝酸根 離子、磷酸根離子、碳酸根離子等。由此可見，現有氟的檢測方法均要求避免其它干擾離子， 氟離子前處理方法必須能夠保證在測定前對氟離子進行純化與富集。
[0005] 針對組織樣本中氟離子的提取分離過程就是盡量使氟離子與其它成份分離開，從 而在檢測過程中避免背景或其它雜質的干擾。待測氟離子組分中通常含有與該組分結構相 似的雜質，將待測組分與雜質分離的過程，稱為"凈化"。在生物樣本的氟離子提取過程中， 凈化過程是樣本前處理的技術難點，也是關系到檢測結果的真實性及檢測方法可靠性的重 要步驟。
[0006] 目前氟的前處理常用方法有堿熔灰化法、酸解浸取法、酸解擴散法、堿熔蒸餾法、 氧瓶燃燒法、高溫燃燒水解法等（趙懷穎，2011)。
[0007] 堿熔灰化法一般要求樣本量在5. 0克以上，加入硝酸溶液和氫氧化鈉于600°C進 行灰化，隨后再進行蒸餾。將灰化后的樣本加入硫酸，并加入數粒沸石，使蒸餾瓶中溶液的 溫度上升至190Γ，然后將餾出管口置于堿液上方進行收集（吳景芝，2012)，但此方法具有 一定的缺陷，餾出管口與堿液液面的位置并無明確說法，如果二者相差太遠，則蒸出的HF 容易揮發至空氣中，如果二者太近，又會使管口與液面接觸，從而產能產生倒吸；而且進行 吸收的堿液的量容易過多，使原本含量較少的氟離子進一步稀釋，導致氟離子含量低于檢 測儀器的檢出限。高溫燃燒水解法操作簡便，吸收液成分簡單，但必須適應于燃燒測定的基 質樣本，該方法缺陷在于無法避免將燃燒后的其它多種灰燼一起帶入水蒸氣并進入樣品中 (趙懷穎，2011)。使用酸解浸取法、酸解擴散法處理樣品，能將樣品中酸溶性和水溶性的氟 轉化為可測定態的氟，但如何針對微量成份進行富集并不清楚。
[0008] 分析現有幾種前處理方法，高溫燃燒法無法去除組織樣本中其它離子的干擾，堿 性灰化法無法適用于組織樣本燃燒，否則容易產生水分噴濺，在堿化法蒸餾時不易使用堿 液直接吸收蒸出的HF。以上前處理技術均具有一定的缺陷，它們通常容易造成待測樣本的 損失，造成回收率的誤差較大，同時增加了實驗步驟，導致實驗成本增加；且對樣品量有要 求，不能滿足微量組織樣本的氟含量分析。
[0009] 目前，尚未發現針對微量組織樣本（液態最少0. 5ml，固態最少量0. 15g)而設計的 氟離子提純與收集的裝置。
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【發明內容】
[0027] 本發明提供了 一種簡單易行的微量組織樣本氟離子提純與收集裝置。
[0028] 本發明所提供的組織樣本氟離子提純與堿性收集裝置包含樣本反應部分、冷凝部 分和末端堿性吸附部分。發明裝