FeO担持ナフタレン-1-チオール機能化酸化グラフェンナノコンポジットを用いた超音波支援分散型磁気固相抽出法によるヒト血液試料中のカドミウムのスペシエーション

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J Pharm Biomed Anal.2020 Jul;189:113455. S0731-7085(20)31341-8. doi: 10.1016/j.jpba.2020.113455.Epub 2020-07-03.

FeO担持ナフタレン-1-チオール機能化酸化グラフェンナノコンポジットを用いた超音波支援分散型磁気固相抽出法によるヒト血液試料中のカドミウムのスペシエーション

Speciation of cadmium in human blood samples based on FeO-supported naphthalene-1-thiol- functionalized graphene oxide nanocomposite by ultrasound-assisted dispersive magnetic micro solid phase extraction.

Masoud Khaleghi Abbasabadi
Hamid Shirkhanloo

PMID: 32659570 DOI: 10.1016/j.jpba.2020.113455.

抄録

カドミウム(Cd)は人体に毒性を有しており、ヒトの生体マトリックス中に無機(Cd)と有機(R-Cd)の形態で存在している。カドミウムの毒性は様々な形で存在するため、ヒトの血液中のカドミウムのスペシエーションは非常に重要である。本研究では、FeO担持ナフタレン-1-チオール機能化グラフェン酸化物(FeO@NpSH-GO, NMNT-GO)を新規ナノ磁性複合体として用い、超音波支援分散型磁気マイクロ固相抽出法(USA-DM-μ-SPE)を用いて血液試料中のカドミウムの定量化を行った。この方法では、20mgのNMNT-GOを用いて1 mLのヒト血液サンプルからpH=6.0でCd(II)を抽出し、電気熱原子吸光光度法(ET-AAS)で測定した。全カドミウム(T-Cd)は、pHを調整し、USA-DM-μ-SPE法を継続する前に、有機(R-Cd)を無機(Cd)に変換して得た。有機カドミウムは、無機カドミウム含有量から総カドミウムを差し引いて単純に計算した。最適化された条件では、ヒト血液試料中の直線範囲(ピーク面積)、検出限界(LOD)及び前濃縮係数は、それぞれ30-1520ng L, 10ng L及び4.88であった(RSD: 1.1 %)。また、FeO@NpSH-GO及びGOの吸着容量は、無機カドミウムに対してそれぞれ185.3mg g及び33.7mg gを達成した。この結果は、認証標準物質(CRM, NIST)及びヒト血液試料を用いた誘導結合プラズマ質量分析法(ICP-MS)により検証された。

Cadmium (Cd) has toxic effect in human body and exists as the inorganic (Cd) and organic (R-Cd) forms in human biological matrix. Due to cadmium toxicity in various forms, the speciation of cadmium in human blood samples is very important. In this study, the FeO-supported naphthalene-1-thiol- functionalized graphene oxide (FeO@NpSH-GO, NMNT-GO) as a novel nanomagnetic composite was used for cadmium speciation in blood samples by ultrasound-assisted dispersive magnetic micro solid phase extraction (USA-DM-μ-SPE). By procedure, 20 mg of the NMNT-GO was used for extraction of Cd(II) from 1 mL of human blood samples at pH = 6.0, before determined by electrothermal atomic absorption spectrometry (ET-AAS). The total cadmium (T-Cd) was obtained by converting organic (R-Cd) to inorganic form (Cd), before adjusting pH and continuing with USA-DM- μ-SPE procedure. The organic cadmium was simply calculated by subtracting total cadmium from inorganic cadmium content. In optimized conditions, the linear range (peak area), limit of detection (LOD) and the preconcentration factor were obtained 30-1520 ng L, 10 ng L and 4.88 in human blood samples, respectively (RSD: 1.1 %). The adsorption capacities of the FeO@NpSH-GO and the GO were achieved 185.3 mg g and 33.7 mg g for inorganic cadmium, respectively. The results were validated by certified reference materials (CRM, NIST) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) in human blood samples.