كاربرد روش استخراج فاز جامد و جاذب XAD-4 جهت تعيين مقدار كادميوم در نمونه هاي مو و ناخن كارگران يك صنعت فلزي

Solid phase extraction using xad-4 resin to evaluate the trace cadmium in hair and nail samples of metal industry workers

كادميوم يكي از آلاينده هاي مهم صنعتي بوده و مي تواند بر روي كليه و دستگاه تنفسي اثرات زيان آوري اعمال نمايد. اين فلز به عنوان يك عامل سرطانزا در انسان طبقه بندي شده است. پايش بيولوژيكي و اندازه گيري كادميوم در نمونه هاي ادرار، خون، مو و ناخن به ارزيابي دوز داخلي اين فلز و سنجش دقيق مواجهه ناشي از منابع و راههاي تماس مختلف كمك مي نمايد. به دليل غلظت بسيار پايين تركيبات در نمونه هاي بيولوژيكي و وجود عوامل مداخله كننده در اين نمونه ها، روش هاي مناسب و معتبر آماده سازي نمونه به منظور تغليظ و تخليص آنها ضروري به نظر مي رسد. هدف از اين مطالعه استفاده از استخراج فاز جامد توسط جاذب XAD-4‌ جهت تغليظ و تخليص نمونه هاي مو و ناخن كارگران شاغل در يك صنعت فلزي در شهر زنجان به منظور تعيين مقدار كادميوم مي باشد. روش بررسي: در اين مطالعه فرايند استخراج كادميوم توسط ستون هاي پر شده با جاذب XAD-4 جهت آماده سازي، تغليظ و تخليص نمونه هاي بيولوژيكي استفاده گرديد. در اين راستا متغيرهاي مؤثر بر روش مذكور بهينه سازي شده و دقت، صحت و تكرار پذيري روز به روز و در طول يك روز آن با استفاده از نمونه هايي با غلظت پايين، متوسط و بالاي فلز مورد نظر تأييد گرديد. پس از استخراج فلز كادميوم از نمونه هاي واقعي مربوط به كارگران، تعيين غلظت اين فلز توسط روش ولتامتري انجام شد. يافته ها: طي انجام اين مطالعه، فاكتورهاي مؤثر بر روش استخراج با استفاده از فاز جامد بهينه سازي شده و مقادير مطلوب با كارايي بالا بدست آمد. به دنبال بهينه سازي روش استخراج، كادميوم با راندمان بيشتر از 92 درصد از روي جاذب XAD-4 بازيافت گرديد. غلظت كادميوم در نمونه هاي مو و ناخن به ترتيب 98.25 , 186.82 μg/g, ميكروگرم بر گرم بدست آمد كه بالاتر از ماكزيمم مقدار توصيه شده توسط سازمان جهاني بهداشت (10ميكروگرم بر گرم) مي باشد. نتيجه گيري: استخراج فاز جامد توسط رزين XAD-4 روشي مناسب و ساده براي آماده سازي نمونه هاي بيولوژيكي بوده و با توجه به غلظت پايين آناليت و وجود عوامل مداخله كننده ي موجود در اين گونه نمونه ها (بويژه مو و ناخن)، مي تواند در تخليص و تغليظ آنها مؤثر واقع گردد. در اين مطالعه كاربرد روش مذكور در ارزيابي هاي شغلي و پايش بيولوژيك مورد تأييد قرار گرفت.

Background and aims: Cadmium is a common industrial and environmental contaminant causing adverse health effects on respiratory system and kidney. This has been classified as a human carcinogen. Biological monitoring of cadmium and its measurement in urine, hair, and nail samples can be considered as an evaluation of the internal dose. Because of trace concentration of analytes in biological samples and matrix interferences, the preparation of such complicated samples is necessary prior to analysis. This study deals with the optimization of parameters affecting solid phase extraction (SPE) procedure for the trace analysis of cadmium in workers’ hair and nail in city of Zanjan. Methods: Solid phase extraction using XAD-4 resin was optimized with regard to effective factors. The optimized procedure was validated based on the “within-day” and “day-to-day” reproducibility experiments and suitable accuracy and precision were achieved. The optimized method was used for pre-treatment of hair and nail samples. Results: Using the optimized method, the recoveries of the cadmium ion were more than 92%. A good reproducibility and repeatability was obtained for optimized method under the existing conditions. The concentrations of cadmium in hair and nail samples were 98.25 and 186.82 μg/g, respectively. Based on the results, the cadmium content of samples was more than the recommended maximum level (10g/g). Conclusion: Solid phase extraction procedure using XAD-4 resin can be considered as a successful method to simplify the sample preparation for trace residue analysis. The findings indicated that, the developed method can be applicable for biological monitoring and for determination of analytes in different matrices like hair and nail to evaluate the occupational exposures.