国内文献分享第二期生物样品中Sr90
摘要为对生物样品中Sr-90进行快速有效地检测和缩短检测周期，本研究采用新型Sr·Spec固相萃取树脂对生物样品中Sr-90进行分离纯化，结合硝酸消解预处理、碳酸盐沉淀、低本底α/β测量等，通过大量实验验证，建立了一种生物样品中Sr-90的快速检测分析方法。该方法直接对Sr-90进行富集分离和测量，省去Sr-90与Y-90平衡时间，检测周期大幅缩短，对Sr化学回收率约为80%。
关键词生物样，Sr-90，Sr·Spec树脂，快速，检测
中图分类号TL
DOI:10./j.-..hjs.39.
在核试验和核电站发生的事故中，大量的裂变产物扩散到生物圈中，其中Sr-90产额高，半衰期长，在放射性核素毒性分组中属于高度组，并且Sr-90具有亲骨的特性，容易积存在人体骨骼中[1]，其产生的高能β射线对骨骼组织造成辐射，给人体带来很大损伤。所以，在国内外的环境监测中，都将Sr-90作为重点监测对象[2?3]。
现行Sr-90检测标准中，主要有三种方法：发烟硝酸法[4?5]、二-（2-乙基已基）磷酸萃取法[6?8]和离子交换法[9?11]，这三种方法的检测原理均是通过测定与Sr-90达到平衡的Y-90来计算Sr-90的活度[6]，其过程繁琐，探测效率低，且周期较长（Sr-90与Y-90达到基本平衡约为14d），无法满足现在的快速检测要求。Horwitz等[12?14]制备了一种负载冠醚的萃取色层树脂——Sr·Spec树脂，该树脂对锶具有高效的选择性，对锶的分离取得了非常好的效果。
Rodriguez等[15]则利用该树脂成功地分离了中低活度放射性废物中的Sr-90。由于Sr·Spec树脂的优异性能，国外已广泛应用于环境样品中Sr-60的分析，并且已经发布了使用Sr·Spec树脂测定水和土壤中Sr-90含量的标准[16?17]。国内对于该树脂的研究也有大量文献报道，贺茂勇等[18]证实使用该树脂可以有效地将锶从混合金属离子溶液中进行分离。唐秀欢等[19]对用锶特效树脂分离环境水样品中的Sr-90进行了研究，他们将二环己基并-18-冠醚-6萃取液涂在硅藻土支撑体上从而制得特效锶树脂，并且对冠醚浓度、载体量、洗脱液体积对于分离Sr元素的影响也进行了相关研究。舒复君等[20]研究了一种利用Sr·Spec树脂快速分析土壤中Sr-90的方法，该方法对Sr的化学回收率约为60%，分析时间小于6h，极大地缩短了检测时间。吴连生等[21]研究建立了阳离子与锶特效树脂色层法相结合用于环境水样品中Sr-90的富集分离方法，方法表明用锶特效树脂分离环境水样品具有较高的稳定性，锶的化学回收率高于90%。
本工作在以上研究的基础上，采用碳酸盐共沉淀法、通过Sr·Spec树脂吸附洗脱等过程，对生物样品中Sr-90进行分离纯化，建立一种生物样品中Sr-90含量的快速检测方法。
1实验部分
1.1试剂与仪器
Sr·Spec树脂：粒径50?μm；Sr-90标准溶液：2.Bq·mL?1，25μg·mL?1Sr载体+25μg·mL?1Y载体，0.1mol·L?1HNO3介质；锶载体溶液：5mg·mL?1，取12.1g硝酸锶溶解于水中，再用水定容至1L；硝酸(3mol·L?1)-草酸(0.05mol·L?1)溶液：取mL硝酸和6.3g草酸，溶解于mL水中，用水稀释定容到1L；其他试剂均为分析纯。MPC-型低本底α/β分析仪：美国ortec公司；分析天平：AB-S，瑞士梅特勒托利多公司。
1.2实验方法
1.2.1锶载体溶液标定
分别取4份2mL锶载体溶液分别置于烧杯中，用氨水调节溶液pH至8.0，加入5mL饱和碳酸铵溶液，加热至近沸腾，冷却沉淀。用已称重的G4玻璃砂芯漏斗抽滤，分别用10mL水和无水乙醇洗涤沉淀。沉淀在oC烘干。冷却后称重，直至恒重。
1.2.2Sr·Spec树脂预处理
将色谱柱固定于色谱柱架上，在色谱柱下放置50mL离心管以盛接滤液，取下色谱柱底部活塞或盖子，使色谱柱流通，将色谱柱固定于色谱柱架上。用5mL8.0mol·L?1硝酸溶液润洗色谱柱。
1.2.3样品预处理
取样品可食部分，称重，干燥，灰化，再次称重，计算样品灰鲜比G。称取1?10g（精确至0.g）灰样于烧杯中，加入1mL锶载体，用少量水将灰润湿。将样品消解并蒸干。加入5mL浓硝酸，轻微加热将沉淀溶解，调节样品液pH=2。加入0.5mL1.25mol·L?1硝酸钙溶液。加盖表面皿，并加热至沸腾，冷却至室温后调节pH=8。加入30mL饱和碳酸钠溶液，沸水浴0.5h，加几滴饱和碳酸钠溶液检查沉淀是否完全。冷却静置后离心，用10%碳酸钠溶液洗涤沉淀两次，弃去上清液。用5mL浓硝酸溶解沉淀并蒸干。同时做3?5个平行样。
1.2.4锶的分离
向上述蒸干烧杯中加入10mL8.0mol·L?1硝酸溶液，溶解析出物。将重新溶解的样品液转移到色谱柱上，排液。用5mL8.0mol·L?1硝酸溶液冲洗烧杯，重复上步操作。向色谱柱中加入5mL硝酸(3mol·L?1)-草酸(0.05mol·L?1)溶液，并排液。再次加入5mL8.0mol·L?1硝酸溶液，排液。向色谱柱中加入10mL0.05mol·L?1硝酸溶液洗脱锶，排液并收集洗脱液，流速控制在1mL·min?1。
1.2.5回收率的测定
重量法测定锶的化学回收率。对于被分析的样品，用乙醇润湿的纸巾清洁样品盘，擦拭样品盘并干燥。样品盘称重，记录重量。将上述收集洗脱液逐滴加入样品盘中，红外灯下蒸干。用2mL0.05mol·L?1HNO3冲洗盛有洗脱液的烧杯，一并转移到样品盘中蒸干。将样品盘冷却，称重并记录质量。将样品测量足够长时间，来获得计数统计和最
小检测浓度。
1.2.6低本底α/β计数器效率刻度
用于测量90Sr活度的计数器必须进行校准，即确定测量装置对已知活度90Sr源的响应，它可用探测效率来表示。向烧杯中加入1.00mL锶载体溶液和5.00mL90Sr标准溶液，蒸至近干，再溶于10mL8.0mol·L?1硝酸溶液。将溶液转移到色谱柱上，并排液。按照§1.2.4进行操作。将排液开始至排液完毕的中间时刻作为锶、钇的分离时刻。在和试样相同条件下测量Sr-90源的计数率。
1.2.7监督源制备
在样品盘内均匀滴入2.50mL90Sr标准溶液，红外灯下烘干，制成与校准源相同大小的监督源。在校准测量仪器的探测效率时，同时测定监督源的计数率。在测量样品时也定期测量其计数率，以便确定测量仪器是否正常地工作。
1.3结果计算
1.3.1重量法测回收率Y
根据§1.2.5中方法测定回收率公式如下：
式中：RW为残留物与样品盘质量，mg；TW为样品盘净质量，mg；BW为空白质量（萃取剂从色谱柱上的损失量），mg；CW为加入的Sr(NO3)2质量，mg。
1.3.2Sr-90的探测效率
采用低本底α/β计数器测量Sr-90，其探测效率计算公式如下：
式中：E为Sr-90的探测效率；Ns为Sr-90标源的计数率，s?1；Nb为本底计数率，s?1；D为1.00mL2.Bq·mL?1Sr-90标准溶液中Sr-90的活度，Bq；YSr为锶的化学回收率，算法同式(1)；e-λ×(t1-t2)为Sr-90的衰变因子。此处t1为锶、钇的分离时刻，d；t2为测量Sr-90源进行到一半的时刻，d；λ为Sr-90的衰变常数，等于0./T，T为90Sr的半衰期，d。
1.3.3用低本底α/β计数法计算样品中Sr-90的活度浓度
计算公式如下：
式中：C为样品中Sr-90的含量，Bq·kg?1；Nt为样品的计数率，s?1；Nb为本底计数率，s?1；G为灰鲜比，g·kg?1；J0为校准测量仪器的探测效率时测得的Sr-90监督源的净计数率，s?1；J为测量样品时Sr-90监督源的净计数率，s?1；mh为称取的灰样的质量，g；Y为样品的化学回收率；E为Sr-90的探测效率。
1.3.4探测下限的确定
本方法探测下限计算公式如下：
式中：MDA为探测下限，Bq·kg?1；tb为本底测量时间，s。
2结果分析与讨论
2.1回收率的确定
以黄豆、松针、贻贝三种不同种类食品样品为例，分别取三种样品做空白测试样，每个样品分别添加5mg锶载体，相同实验条件下，每个样品做5组平行样，通过重量法，计算样品的回收率、样本标准偏差(StandardDeviation,SD)及变异系数(CoefficientofVariance,CV%)，结果见表1。由表1可见，黄豆和松针的平均回收率均在83%以上，贻贝的平均回收率在77%以上。本方法与党磊等[6]的研究结果相一致，他们在对低水平Sr-90分析方法的研究中发现：对于植物样品，发烟硝酸法对锶的回收率在46%?63%，Sr·Spec树脂萃取分离法锶回收率在65%?85%；对于动物骨骼样品，Sr·Spec树脂萃取分离法锶回收率在71%?83%。
2.2精密度实验
以黄豆、松针、贻贝三种不同种类Sr-90含量低于检出限样品做测试样，每种样品锶标液添加水平分别为5.73Bq、57.3Bq，相同实验条件下，每个样品做5组平行样，计算每个样品的活度值、样本标准偏差及变异系数，结果见表2。由表2可见，在不同加标水平下三种样品的测量值均有较好的精密度，该检测方法精密度良好、可靠。
2.3室内重现性实验
以三种不同种类Sr-90含量低于检出限样品做测试样，每种样品锶标液添加水平分别为5.73Bq、57.3Bq，每个水平在改变所用试剂（硝酸、碳酸钠）的批号和操作人员的条件下做5个平行样，对应计算每个样品的活度值、样本标准偏差及变异系数，结果见表3。由表3可见，在不同加标水平下，对不同样品而言，该方法重现性均取得较好结果，说明该方法具有良好的可推广性，可广泛应用于生物样品中Sr-90的快速分析检测。
3结语
建立了一种快速有效的针对生物样品中Sr-90的检测方法，且操作简单。通过Sr·Spec树脂对90Sr核素进行有效的富集分离，可直接测量Sr-90。与传统方法相比，省去Sr-90与Y-90平衡时间，极大地缩短检测周期，提高了工作效率。该方法对锶化学回收率较高，具有稳定性好、精密度高、重现性好等特点。实验证实该方法准确可靠，并具有良好可推广性，可广泛应用于各领域生物样品中Sr-90的快速检测。
参考文献
1）朱寿彭,李章.放射毒理学[M].苏州:苏州大学出版社,:?ZHUShoupeng,LIZhang.Radiotoxicology[M].Suzhou:SuzhouUniversityPress,:?
2）InternationalAtomicEnergyAgency.Fukushimanuclearaccidentupdatelog[EB/OL].-09-22.北京中科医院是假的最新白癜风的治疗方法
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